试析影响居住建筑节能设计的因素

试析影响居住建筑节能设计的因素摘要：建筑节能是在满足人们对居住环境的合理要求的同时，对能源进行合理的分配与利用，进而减少能源的消耗与浪费，并通过技术手段来提高能源的利用率。本文对居住建筑节能设计及其意义进行了分析，并从影响居住建筑节能设计的四个方面的因素进行了探讨，希望对居住建筑节能设计的有序进行提供参考。关键词：建筑；节能设计；影响因素建筑属于人适应自然环境气候的一种延伸，是人工自然的产物。建筑对各种气候因素防御性的使用，创造出了室内良好的气候条件。北京四合院、北陕西洞、西南吊脚楼、楼南土楼等中国传统民居，尽管在建筑材料与建筑形式上存在较大的差异，但这些建筑都是对其气候条件长期不断应变的结果。如今，现代科技快速发展，人们通过各种手段来实现室的内热舒适性及其他要求，在这种过分依靠人工设备技术的情况下，能量消耗较高，对生态造成了破坏。我国属于能源紧缺国，在同样的气候条件下，我国建筑能耗是发达国家的2~3倍。为此，为了实现建筑的可持续发展，降低能耗，应对居住建筑进行节能设计。一、居住建筑节能设计及意义（一）居住建筑节能设计建筑节能是在满足人们对居住环境的合理要求的同时，对能源进行合理的分配与利用，进而减少能源的消耗与浪费，并通过技术手段来提高能源的利用率。现阶段，我国的居住建筑能源消耗已经占到了全国能源消耗30%，在所有领域中位于能源消耗第一位。能源消耗同时也造成了温室效应、全球变暖，因此建筑节能迫在眉睫。建筑节能属于系统工程，工程中各个项目间有着十分密切的联系，从建筑规划与设计、施工与管理，建筑材料生产、选择，建筑设备的设计与选型，到建筑使用中照明、采暖、空调等设备的能耗节省，以及自然能源的开发与利用都是互相协调统一的。我国现有的建筑中，居住建筑的能耗浪费现象有很多，因此，居住建筑的节能具有很高的可实施性。（二）居住建筑节能设计的意义我国东北、华北等冬季寒冷地区，由于冬季较为寒冷，因此居住建筑的供暖耗能量较大，据有关调查显示，我国的居住建筑能源消耗已经占到了全国能源消耗30%，并且对能源的利用率较低。到2020年，我国的居住建筑面积可能增加250亿m2，这对我国能源原本紧缺的现状再次增加负担，若能源的利用情况停留于此，则会导致更加严重的能源危机，为此，居住建筑节能设计是非常有必要的。二、影响居住建筑节能设计的因素分析（一）建筑物的布局影响在建筑的规划与设计阶段，建筑物的总体布局与外立面颜色是首要解决的问题，事实上，建筑物的布局、外立面颜色与建筑节能关系密切，由于建筑布局对室内气流组织有着较大的影响，因此对空调房间的节能起着非常关键的作用。夏天，建筑浅色的外立面能够对太阳辐射进行大量的反射，进而减少了墙体对热量的吸收，达到节能目的。同时建筑物的形状、朝向也对建筑物节能具有较大的影响，具有同样形状的建筑物，南北朝向所承担的负荷远比东西朝向要少，而在相同面积下，这种倾向越明显，为此在建筑设计中，朝向应首先选取南北朝向。在建筑体积相同情况下，当建筑物的外表面越小，其承担的冷热负荷也就越小，因此应对建筑的体形系数进行控制，避免片面追求建筑的复杂造型与新颖户型获得可观的经济利益的情况，如有的开发商在建筑中大量采用落地飘窗，这使得建筑体形系数、窗墙比严重增大，这对后期的节能设计有着非常大的限制。加上建筑设计人员对建筑节能设计不够重视，缺乏认识，知识片面的按照建设单位的要求进行节能设计，这其中难免存在较大的不足与弊端。（二）建筑架构体系的影响建筑的结构体系决定了建筑的构造、造价以及施工的可行程度，并决定了墙体材料的能耗产生与运输，我国在墙体改革中处于过渡阶段，设计人员还需要对材料使用、结构体系的选择进行充分的考虑，进而使其适合本地的实际情况。如在储煤量丰富的地区，针对存在大量煤矸石这一特点，在多层建筑的设计建造中，其结构体系通常可采用煤矸石多孔砖加外贴保温材料。这种结构体系的承重性能较好，施工可行性好，并且环保，同时对留存的煤矸石进行了消耗，属于一种有效的能源节约方式。高层建筑结构体系通常为剪力墙结构或者钢筋混凝土框架，为此在墙体填充时可采用加气混凝土砌块，并外加发泡聚氨酯喷涂，由于这两种材料具有较好的性能，因此这种结构体系能够很好的节约能源。需要注意的是，填充墙部位与框架部位保温层的设计厚度是不同的，在实际施工中，保温层厚度不易掌握，存在一定难度。（三）围护结构的影响建筑物围护结构的保温性能对建筑物节能有着重要的影响，在建筑物的外墙与屋顶采用保温材料，并选用节能型外窗，能够使围护结构热工性能获得有效的改善，在夏季组织室外热量的进入，在冬季防止热量的流失。在围护结构的设计中，其保温设计的影响因素是多方面的，主要原因在于：设计人员缺乏对保温材料性能的了解，对材料的施工方法与使用的场合并不清楚，进而导致施工无法进行，而施工后的效果也难以保证。如某城市居住小区的设计过程中，建设方非常重视建筑的节能设计，在施工中严格按照施工图纸进行，在进行屋面的保温层施工中，建设方为替代原设计中的聚苯板想要采用新型的发泡水泥浆料，因此需要设计人员进行厚度的计算，但是根据计算出的厚度施工完成后其实测值是限值的1.5倍，通过分析发现，这是由于施工人员缺乏对新型发泡水泥浆料的认识，在附着面并未干透的情况下进行施工，导致造成发泡水泥浆料固结时间变长，密度变大，并对其保温效果造成严重的影响。建筑物的整个热损失中，围护结构造成的热损失占到了其中的70％~80％，其中经门窗缝隙渗透造成的热损失在20％~30％，因此在围护结构中，门窗是节能的重点之一。想要实现门窗的节能需要从三个方面入手，即减少传热量、渗透量与太阳能辐射。减少传热量是为了减少室内外温差造成的热量传递损失，因此可增加节能型窗框、节能玻璃的使用，如隔热铝合金型框、塑性窗框，热反射玻璃、中空玻璃等。减少渗透量是通过密封材料的使用来减少室内外热气流的直接交换，增加窗户气密性的。为减少太阳能辐射，则采用热能反射玻璃、增设室外遮阳、调整建筑朝向来实现。（四）建筑节能工作受到市场机制的影响市场机制对我国居住建筑节能设计有着较大的影响，如冬季寒冷的北方，其集中供热系统由于是根据面积进行收费的，而其保温效果的好坏、消耗热能的多少与之并无关系，这使得市场机制无法对建筑保温工作实现推动。为此，在促进建筑保温工作的同时应鼓励行为节能，如室温高时进行暖气控制阀的调整，避免开窗散热等。为使计量工作走出困境可采用分楼计量，根据每座建筑的热量消耗总量进行计算与收费，并使楼内用户按面积进行分摊，进而简化计算工作，解决户间传热的问题等。在设计过程中，有部分设计人员并未进行节能建筑围护结构热负荷、冷负荷详细计算，仅根据经验值对其进行估计，这使得散热或制冷设备在选型上存在不合理性，造成系统的管径偏大、水力失调等情况，导致能源的严重浪费。结束语在建筑工程中设计是其前提与基础，需要从设计阶段开始进行标准设计，并从实际出发，结合本地的条件，兼顾经济性原则进行建筑的节能设计。我国的能源消耗严重，大量的不可再生资源消耗增加了能源负担，而建筑节能则是减少能源消耗的重要部分。为了让建筑节能成效更加理想，需要加大居住建筑节能设计的推广，充分结合本地气候等各种影响因素，来对建筑规划布局进行合理的设计，进而创造有效节能的微气候环境，实现建筑节能。参考文献[1]杨捷斌.建筑设计节能影响因素分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(20).[2]牛帅.影响居住建筑节能设计因素的分析与研究——青岛居住建筑节能设计初探[D].青岛理工大学,2013.[3]张辉.居住建筑节能设计浅探[J].城市建设理论研究（电子版）,2014,(20)[4]张玉东.居住建筑节能设计有关问题的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(24).[5]龚玉琼.研究居住建筑节能设计[J].建材发展导向,2014,(1)