住宅建筑围护分析论文

2022-04-27

下面是小编为大家整理的《住宅建筑围护分析论文(精选3篇)》,供需要的小伙伴们查阅,希望能够帮助到大家。【摘要】现代住宅建筑中,外墙外保温系统的要求逐渐提高,不仅是节能环保还要注重结构上的设计,外墙保温隔热结构受到多方面的影响,但经过研究表明,一般的墙体结构,用不超过40mm的保温隔热砂浆即可。这就可以达到一个标准的墙体传热系数,本文以实际工程为例,详细介绍了在住宅建筑中,如何以最少的投入获得最好的保温效果。

住宅建筑围护分析论文 篇1:

关于城市住宅建筑的节能设计探究

摘要:在经济高速发展的今天,人们的生活水平不断提高,人们对住宅建筑也提出了越来越高的要求,节能住宅建筑受到越来越广泛的关注。随着建筑业的不断发展,城市住宅建筑在满足人们住宅生活需求的同时也增加了能源的消耗。随着科技的进步,住宅建筑在节能设计方面也在不断的更新和变化。本文中,笔者结合自身经验针对住宅建筑节能设计的规划设计、主体设计等方面的优化进行了探讨。

关键字:住宅建筑;节能;规划设计;主体设计

前言

节能住宅建筑,是一种健康舒适、高效率、低能耗的高质量居住建筑,符合建筑业的可持续发展战略,被认为是今后建筑业中住宅建筑发展的重要方向。城市住宅建筑节能技术的应用主要指新科技、新能源、新材料、新工艺等的应用,除此之外,还包括在采暖、水、电、气等方面能量的节约以及各种建筑材料、制品的节约。目前,我国所面临的能源短缺问题,有一部分原因在于高速发展的建筑业所导致的建筑能源消耗量的增加。面对如此严峻的问题,我国建筑业推广和应用了住宅建筑节能设计,不仅使我国建筑能源的消耗量有所降低,在一定程度上緩解了我国能源短缺的问题,并且使住宅建筑的社会效率以及经济效益得到了有效提高。

一、城市住宅节能的现状分析

相对于发达国家来说,城市住宅节能工作在我国起步的时间较晚且行动较迟缓。随着经济的不断发展,人民的生活水平日益提高,我国城市住宅的舒适性保障设备主要是采暖设备或空调等,主要消耗的能源资源以石油、煤炭等为主,大部分已有住宅和新建住宅都存在能耗大、能效低等缺点,建筑的围护结构的隔热保温性能较差,夏季空调耗电量大,冬季采暖设备消耗能源量高。我国城市住宅具有多种多样的节能方式,目前通过对住宅的围护结构(外墙等构件)采用保温隔热材料进行保温隔热,使建筑节能可达到50%左右, 其主要是通过避免室内外的能量交换实现的。然而,当前很多住宅建筑设计都存在节能意识不足,建筑设计与节能设计不挂钩,被动的节能设计在建筑设计中作为一种弥补方式存在,缺乏科技集成理念和整合设计理念,认为节能建筑就是将各种节能材料堆砌在一起,节能设计的优化没有以系统量化做为基础,不断导致新的浪费。

二、城市住宅节能的规划设计分析

(一)平面节能设计

作为住宅建筑节能设计中重要的组成部分,平面规划设计在整个住宅建筑的节能设计中起着至关重要的作用。在住宅建筑平面节能设计中,要充分利用自然条件并充分考虑建筑选址、布局、间距、朝向和道路布局、太阳辐射以及风向等方面,以达到良好的节能效果。

(二)绿化节能设计

住宅建筑的绿化节能设计在住宅的节能降温方面起着重要作用,在改善住宅建筑环境的同时,还有助于空气质量的提高,减少空气中的粉尘污染物。住宅建筑的绿化节能设计主要是在建筑中设置绿化空间,并使绿化空间的功能得到充分利用,从而提高其降温节能的效果。例如,在住宅建筑间绿化地带的设置,在绿地或者绿化广场中同时穿插种植不同种类的绿化植物如花草、乔木及灌木等。在夏天,在为住户提供良好纳凉地方的同时,还对住宅建筑起到了较好的避阳、降温的节能作用。

(三)单体节能设计

住宅建筑的单体节能设计主要指的是单体的平面设计和立面设计。

1、平面设计

设计住宅建筑的单体平面时,要充分考虑其室内的空间组合,使穿堂风尽量设置在住宅建筑的每个内室,保证室内的自然通风,以利于室内温度的有效降低和能源消耗量的减少。住宅建筑达到节能效果的另一个重要手段是室内光照,使住宅居室朝向南,保证室内能够获得充足的日照,这不仅有利于白天室内温度的提高,而且有助于降低能源消耗量。

2、立面设计

住宅建筑的单体节能设计的立面设计主要以地区气候条件为依据,适当改变建筑墙体角度,使住宅建筑能够适应地区的气候,以便于对当地自然资源的充分利用,从而达到节能降耗的效果。

三、城市住宅的主体节能设计分析

(一)外围结构的保温设计

1、墙体节能保温设计

住宅建筑墙体节能保温效果的实现方式主要有两种,一是优化住宅建筑的墙体保温性能,使墙体保温与墙体承重结合起来,例如利用某些特殊保温材料如加气型混凝土砖或者空心砖等,可以起到良好的保温效果。二是墙体内部或外部保温设计,该设计主要是通过在建筑外墙的内侧或外侧增加采用了具有防火、耐蚀性强、不易受污染等优点的保温材料的保温层。

2、地面的保温设计

住宅建筑地面节能保温设计的主要方式有两种,一是对于与周围土壤直接接触的住宅建筑,应在外墙内部2米范围内侧,沿住宅建筑外墙对地面进行保温设计。通过在地面垫层下方放置具有适宜的厚度、较小的吸湿性、较强抗压性等优点的保温层来实现。二是对于地下室未进行采暖设计的住宅建筑,应在其地板的底面设置如聚苯板一类的保温材料,从而达到节能保温作用。

3、屋面的保温设计

住宅建筑屋面应采用如加气型混凝土条板、聚苯扳和聚苯乙烯型泡沫板等保温材料,该类材料不仅质地轻巧、性能稳定,而且吸水性小。在满足住宅建筑屋面保温需求的同时还能达到节能降耗的效果,有利于住宅建筑室内环境的改善。

(二)门窗结构的保温设计

相关资料显示,住宅中门窗结构消耗的热量占住宅建筑消耗总热量的50%左右,可见,住宅建筑的门窗也是住宅建筑节能设计的重点内容。

1、窗墙比的设计合理

窗墙比主要指的是房间内立面面积与窗户面积的比值,该比值的大小不仅对住宅建筑室内环境起着至关重要的作用,而且对热量消耗率有很大影响。为此,住宅建筑的设计要在室内通风和日照需求得到保证的条件下,合理设计不同朝向的住宅房间的窗墙比,东西向比值为0.3;南向比值0.35;北向比值0.25。

2、门窗保温材料的合理应用

在现阶段,应用较为广泛的门窗保温材料中较为典型的是塑钢门窗,其不仅具有良好的隔音和保温作用,同时能够可节省能源30至50%。目前,一种新型的保温材料——中空玻璃正在不断被推广,该种材料不仅有助于室内辐射热消耗量的降低,还能起到良好的保温作用。

3、门窗气密性的合理设计

目前,大块玻璃式或推拉式的门窗的使用有助于门窗的气密性的提高,减少冷空气的渗入量。通过对窗扇与窗扇、窗扇与玻璃以及窗扇与框架间的距离进行合理设计,在缝隙处设置具有较强密封性的胶条,有效防止冷空气的进入。

(三)过渡空间的保温设计

住宅建筑的过渡空间是住宅建筑传热的关键部位,主要有地下室、阳台、以及楼梯间等。

地下室在住宅建筑中已经成为不可缺少的一部分,不仅有助于底层住户生活环境的改善,还扩大了建筑的储藏空间。由于在住宅建筑的地下室中不能采取取暖措施,为此可通过提高门窗气密性、合理应用保温材料等方法达到保温节能的效果。对于朝北的封闭性阳台,可在阳台上设置栏板阻挡冬季西北风的进入。对于朝阳阳台,应合理设计其外伸长度,防止在冬季影响其他住户对阳光的接收。对于开敞式的楼梯间,可以将其设计成为封闭式,减少或避免阳光的射入和对入冷风。若楼梯间入口朝北,应在入口处设置门斗,以防止冬季冷风的进入。

结语

住宅建筑节能设计是一个涉及到方方面面问题的系统工程,不仅与建筑选址、地理环境、建筑设计、小区规划有关,还涉及到居民的使用方式等多方面。为了有效降低住宅建筑能源消耗量,使我国能源紧张状况得到缓解,同时给住户提供良好的住宅环境,设计人员必须做到绿色节能设计,根据当地地理条件、气候条件、环境条件、自然资源以及居民需求,合理设计和规划住宅建筑,以达到节能降耗的目的。

参考文献

[1]王琳.城市住宅建筑节能设计[J].建筑设计管理,2010,02:24-26.

[2]李永春.住宅建筑的节能设计探析[J].科技与企业,2013,07:143.

[3]罗舟.浅议住宅建筑与节能设计的优化[J].山西建筑,2007,04:245-246.

[4]歐国良.城市住宅节能技术的应用[J].现代物业,2007,02:48-49.

[5]王俊彦.结合节能现状谈住宅建筑的节能设计[J].建材与装饰(中旬刊),2008,06:374-375.

[6]扈礱喆,丁凡.生态文明指导高层住宅低碳节能设计——浅谈太阳能热水器系统与高层住宅建筑的一体化[J].建设科技,2011,06:76-77.

作者:高厅 张旭东

住宅建筑围护分析论文 篇2:

住宅建筑围护结构与保温性能的探讨及分析

【摘 要】现代住宅建筑中,外墙外保温系统的要求逐渐提高,不仅是节能环保还要注重结构上的设计,外墙保温隔热结构受到多方面的影响,但经过研究表明,一般的墙体结构,用不超过40mm的保温隔热砂浆即可。这就可以达到一个标准的墙体传热系数,本文以实际工程为例,详细介绍了在住宅建筑中,如何以最少的投入获得最好的保温效果。

【关键词】住宅建筑 围护结构 保温性能

我国近期发行的节能设计标准中,根据冬季的室外气象参数,详细规定了我国北方各个地区的住宅围护结构构件传热系数的上限值,这个参数里没有将夏季的室外条件列入其中,针对整个天津地区来讲,是冬季寒冷夏季炎热,太阳从不同角度的辐射也影响了住宅的热状况,所以住宅围护结构保温性能是受到气象条件的变化和太阳辐射的方向性变化。根据这种不同的要求,需合理的确定外墙及屋面的保温性能材料。住宅的最终目的是为了满足人体舒适的需求,尽量去减少材料的消耗达到保温的目的。下面我们结合天津地区的实际建筑,分析住宅建筑外墙的保温材料的性能变化如何影响到室内的温度。根据分析找到适合的节能外墙结构的保温材料。

一、研究方法及工具

清华大学的空调教研组经过20年研究开发的DeST软件,可以方便而且有效的研究不同的建筑方案在各种干扰下的室内温度状况,他是通过对建筑热过程的模拟数据进行分析,这个已经在不同的建筑结构和不同的室内外温度下得到了验证。这属于一种新型的计算机模拟分析方法,在现代的室外保温材料运用中得到了大量的运用。它通过模拟的数据分析出在室外气象条件和室内热扰量的情况下对热冷量指标的变化。

研究对象为体院北普通的5层砖混居民住宅楼。为了简化问题,选取底层、中间层(3层)和顶层的中间段及东、西端头的南、北向房间,分析它们的耗热量和耗冷量指标的变化。这些房间的功能均为卧室,房间的朝向分别为南向、北向、东南向、东北向、西南向和西北向。气象数据随机产生的Medpha软件,记录了全年的室外温度和太阳辐射值,这个数值代表了整个天津地区历年的气温变化情况。但为了能更真实的反映住宅的热过程,把南向阳台通过地板反射太阳直射到南外墙温度考虑其中。以及冬季中通过门窗缝隙渗透进来的通风换气也考虑其中,得出的结论是冬季的温度设定在16摄氏度,夏季是28摄氏度。

二、冬季耗热量分析

冬季的室内温度总是要低于室内的温度,尽管有太阳的辐射,可以降低房间冬季耗热量,但是室内的温度还是一样会向室外流散,所以失热与得热这两者对住宅冬季能耗都是有影响的。冬季的太阳辐射不是很强,但是辐射的温度同样会影响到冬季耗热量的指标。对于房间的大小不同,朝向不同都会受到影响,南向的房间,接受太阳辐射最多,所以它的冬季耗热量是最低的,已基本达到了标准的规定要求,而北向,东北和西北的冬季耗热量明显增加,太阳辐射的时间较少,由于房间的面积大小不同,受热的墙体面积也是不同的。太阳辐射的热增加要小于室内向室外散发的热量,所以说冬季耗热量指标的增加,与不同朝向的不同房间的面积是是有关系的。不同的层次影像不是很大。

由于南向接受太阳辐射多,所以南向房间的耗热量指标要低于北向房间,如果说单独的从外墙来比较的话,南向外墙的保温效果不如北外墙要好。同一个房间的外墙体保温效果基本上是一致的。所以说外墙保温材料的选择根据不同朝向和面积的大小均匀的分布,东西向的墙体保温可以适当的加强,对于南墙可以不采取保温措施。

三、夏季耗冷量分析

天津的夏季气候特点是炎热高温,主要是因为太阳辐射较为强烈,所以他的室外温度远远高于室内温度,热量就会从室外流到室内。但是到了夜晚室外的温度适宜,所以建议住户是白天拉窗帘,遮挡太阳的辐射,夜间可以打开门窗通风换气。根绝这个状况,我们在模拟数据分析夏季热状况时,要把夜间通风考虑其中。

显然,中间层和底层房间的耗冷量要低很多,而顶层房间的耗冷量指标远远在二者之上。耗冷量指标最小的房间朝向为南,其次就是朝北走向,其他走向(东北、东南、西北及西南)的房间耗冷量指标相对较大。其中,对住宅房夏季热状况造成恶性的最大因素是太阳辐射,由于南向阳台地板可以将大部分太阳直射光挡住,可对南向墙有一定的保护作用;北向外墙接受到的夏季太阳辐射相对要多一些,而东、西向外墙的太阳辐射热最高。因此非常有必要加强对外围护结构接受太阳辐射热的保护作用,同时还要考虑到其保温性能,即满足冬、夏季住宅節能需求。对不同的房间进行比较,我们发现东、西外墙保温效果最佳。而对于同一房间的比较,各房间耗冷量指标的下降幅度很明显,远远超过其它外墙。由此可以总结顶层房间夏季热的主要原因是由屋面所接受的太阳辐射热构成的。所以,为了满足夏季住宅节能的要求,应对顶层房间的保温热阻值进行加大调整。

外墙完成保温效果后,围护结构保温性能的增加妨碍了夜间室内与室外热量的交换,这是造成部分房间耗冷量指标增加的原因。为了方便室外的低温流通到室内,使室内温度降低,很有必要加大室内、外的夜间通风换气作用。根据房间的朝向和房间面积的大小,可采取不均匀分布的方式对住宅建筑外围护结构保温性能的处理,冬季的时候,住房外墙的保温性能主要受室外气象条件的影响;从屋面的保温方面来说,在满足夏季耗冷量指标的同时也要注重冬季耗热量指标的变化。本文主要围绕一个住宅建筑方案进行探讨,对住宅建筑围护结构保温性能方面的分析还是不够深刻,往今后能有更深入的研究

参考文献:

[1]孙增桂,郑宜涛. 热流计法在建筑节能检测中的应用. 建设科技,2003.6.

[2]王晶.浅谈几种建筑围护结构节能设计[J].甘肃科技,2006,(7):87-89.

[3] 林其标,林燕,赵维稚,住宅人居环境设计.广州:华南理工大学出版社,2000.

[4] 李彩云,浅谈建筑节能开发应用[J].科学之友,2010,(5).

作者:武军

住宅建筑围护分析论文 篇3:

浅谈节能措施在住宅建筑设计中的应用

【摘要】节能措施在住宅建筑设计中的应用,是当前及未来我国建筑的主要发展趋势。在进行住宅建筑设计时,建筑设计师需要有丰富的技术经验以及较强的专业能力,能对住宅建筑的布局规划等因素进行全面的考虑,能把握好既能满足低能耗又能保障高舒适度的标准。本文拟阐述下节能措施在住宅建筑设计应用的必要性,并对住宅建筑设计中具体的节能措施进行一些探讨。

【关键词】节能措施;住宅建筑设计;应用

引言

随着我国社会经济的迅猛发展,在取得高额经济效益的同时,能源的消耗量也与日俱增并呈现消耗过量的趋势,生态环境也在急速恶化。为了防止能源消耗的危机制约社会经济的发展,实现可持续发展,国家对建筑行业提出了“节能减排”的建设要求。住宅建筑作为我国建筑行业的重要基础产业,做好节能设计工作是满足国家可持续发展的重要举措。在这种背景下,如何对建筑资源进行综合利用,协调好建筑物与生态之间的关系,是住宅建筑节能设计首要解决的难题。

1 建筑节能设计的必要性

1.1我国能源危机日益凸显

我国是众所周知的人口大国、建筑大国,不但人均能源拥有量较少、能源储备量低,而且,能源结构依然以煤为主,利用效率比较低下。随着当前社会经济的飞速发展,能源的巨大消耗所引发的危急情形也在日益凸现。建筑行业在社会发展进程中的能源损耗占很大的比例,而其中,住宅建筑与人们的生活联系最为紧密。因此,节能措施如何有效的应用于住宅的建筑设计中,节约住宅建筑的能源、降低建筑能耗,是人们关注的主要问题。

1.2 建筑行业实现可持续发展的要求

当前,随着人民生活水平的不断提高,对住宅建筑的质量及其节能措施都有了更高的要求。这就需要建筑行业在对过去的疏忽进行反省的前提下,制定出新的既满足舒适度又能减少能耗的新的技术标准,以促进建筑行业的可持续发展,维持生态环境的平衡。住宅是建筑行业的重要组成部分,与人们的生活息息相关。据相关调查,节能的住宅建筑相较于传统的住宅建筑,能够少消耗约37%的能源,并且这个比例数值会随着住宅建筑量的上升,也相应的上升。事实证明,节能措施在住宅建筑设计中的应用,可以大力促进社会经济及建筑行业的可持续发展。

2.节能措施在住宅设计中的具体应用

2.1住宅建筑的布局和体型设计

自然地理环境是住宅建筑设计需要考虑的主要因素,住宅建筑设计中建筑的体型、高度、朝向、间距、周边的绿地广场及道路网的分布布局等因素都会对建筑的通风、日照时长以及居住区的微气候造成一定的影响,并最终对住宅建筑的能耗产生影响。住宅建筑设计在对其体型及布局进行优化的过程中,需要全面考虑当地的太阳辐射、气候特征、自然环境因素、外部环境、朝向、间距、构成、布局、建筑功能等多方面因素。首先,在进行布局设计时,需要对住宅区的整体布局进行全面的考虑分析,把控好住宅楼的相互间距,然后对单栋建筑进行设计,以保证住宅建筑能获得整体最佳朝向以及每户都能满足通风、采光和功能需求。一般可采用错列式和斜列式,也可根据实际地形采用自由排列式。其次,在对建筑的外型进行设计时,要掌控好节能与居民要求之间的平衡,要做到既能满足居民对“美”的追求,又能减少能源的能耗。

2.2 住宅建筑平面节能设计

住宅是专供人类居住的建筑。住宅建筑平面节能设计中,一般要以住户的生活习惯、家庭构成以及生活态度为立足角度,所以需要我们充分考虑到:房屋的采光通风性能设计、住宅建筑功能的多样性设计、住宅建筑面积的合理利用率、住宅舒适度设计以及房屋功能布局设计。我们要少建或不建点式住宅,多建条形住宅,因为条形住宅南北通透,通风采光的性能较好并且面积的使用率较高,更加的节能。另外,住户长时间活动的居住空间可以尽量地布置在南向位置,这样不但夏季可以减少太阳辐射得热,冬季可以增加太阳辐射得热,而且夏季可以形成穿堂风,冬季可以避开西北风,利用自然环境使室内气流流畅均匀,改善人体舒适度,让住户自发性的减少空调的使用频率,减少住宅建筑的能源消耗。厕所、厨房等次要功能的房间,则可以安置在建筑的北向方位,这样既可以在夏季帮主要功能房间挡住日照的直射,又可以在冬季挡住西北风。由此可见,巧妙的平面布局,不但能满足采暖、通风及采光等各方面的要求,也可以获得很好的节能效果。

2.3 住宅建筑的外围护结构和材料设计

2.3.1 住宅建筑的外窗节能设计

门窗是建筑外围护结构保温系统中的最为薄弱的环节。据相关数据统计,建筑门窗约占建筑面积的1/4 ,是外围结构的1/6,总能耗占建筑物全部热损失的50%。因此,外窗的节能设计是住宅建筑节能降耗的关键。我们在满足使用功能的基础上,要尽量减少凸窗、飘窗及落地窗的采用,并且窗户开口面积不宜过大,以减少窗户的散热面积。门窗选择的材料也要尽量选用新型的、密封性良好的节能型门窗。对于住宅建筑建筑来说,窗框建议选用塑钢复合材料和塑料材料,因为其保温性能好,装饰效果也很好。另外,根据相关调查,玻璃的面积在建筑外窗面积中要占70%左右,因此,玻璃的性能对窗的热阻影响也非常大。在外窗节能设计中,选用保温性能好的中空玻璃或低辐射镀膜玻璃,也是改善外窗節能性能的重要方法。在安装门窗时,门窗框与周边的墙体之间的缝隙,也要用保温材料填实,并在其外面使用密封材料封严,以防止发生冷桥及裂缝漏水的现象。另外,合理地利用遮阳系统,也可以有效提高外窗的隔热性能。遮阳系统不但能有效地阻隔太阳光线中的紫外线,调节可见光、防止眩光,还能有效地减少太阳能辐射所产生的室内环境的升温,从而降低空调能耗,达到节能减排的目的

2.3.2住宅建筑的墙体节能设计

建筑墙体是建筑外围护结构中的主体,它的能耗大约占建筑能耗的40%左右,因此,墙体的节能设计也是建筑围护结构保温系统中关键的一环。当前,复合墙体节能在住宅建筑的墙体节能设计中得到了广泛的应用,根据实验数据显示,它的热阻要比单一材料的热阻大得多,采用复合节能墙体是降低建筑能耗的最有效方法。依据墙体主结构与复合节能材料的关系位置,可以将保温形式分为外部保温与内部保温以及自保温三种结构形式。外部保温技术是将保温材料贴在墙体的外侧。内部保温技术是将保温材料贴在墙体的内侧。自保温技术是墙体自身的材料具有节能阻热的功能。其中,内保温复合墙体因难以吊挂物品,在住宅二次装修过程中时常会遭受破坏等原因,应用逐渐减少。墙体外部保温技术应用最广,它有避免发生冷桥现象,从外部保护内部砖墙和混凝土墙体,使住户得到更多的使用面积,便于装修等优点。自保温技术可以免去保温层、材料层等附加的面层,相对于外保温技术,它的造价相对较低。作为新型墙体的节能复合墙体,相关的标准和规范还需统一完善,对其施工中易出现的各种问题,还需加强监管措施。

3.结语

当前,我国能源的消耗量十分巨大,节约能源已经成为国家政策的重中之重。住宅建筑节能设计,是建筑节能中重要组成部分,在对其周边环境、建筑功能以及住户需求等因素进行全面综合的考量后,采取有针对性的住宅建筑节能措施,才能尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外围环境的污染,实现可持续发展。

参考文献

[1]李扬. 建筑设计中节能措施应用分析[J].门窗,2014(05).

[2]张雯.浅述住宅建筑中的节能设计[J].科技创新导报,2009(14)

[3]姜春明. 住宅建筑设计的节能措施探讨[J]. 中国新技术新产品,2010,9.

[4]袁从明.节能措施在住宅建筑电气设计中的运用[A].《建筑科技与管理》组委会,2014:1.

作者:曹明

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