绿色节能建筑设计方法与应用(2)

2.3窗墙节能设计

外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗约占建筑总能耗的 2/3,其中传热损失为 1/3,冷风渗透为 1/3。所以在保证日照、采光、通风、景观要求的条件下,尽量减少外门窗洞口的面积;提高窗户本身的保温性能,减少窗户本身的能量损失。

1)房间窗户面积的确定应视建筑物所处的地理经纬、当地的冬季日照率、房间的采光要求、建筑物之间日照遮挡情况来确定,在满足上述条件下,应尽量减少门窗洞口面积。JGJ 26 民用建筑节能设计标准对不同朝向的窗墙面积做了严格的规定,规定指出\"北向、东向和西向、南向的窗墙面积比不应该超过20%,30%,35%\"。

2)提高外门窗的气密性,如设置泡沫塑料条,使用新型的密封性能良好的门窗材料,在门窗框与墙间的缝隙密封可用弹性松软轻型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等;框与扇之间密闭可用橡胶、 塑料或泡沫密闭条及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密闭可用密闭条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间可用各种弹性压条等。这些对提高外窗本身的保温性能是有利的。

3)窗扇的保温节能还可以通过增加窗扇层数和增加玻璃层数以及采用特种玻璃来实现,如采用中空玻璃、吸热玻璃、反射玻璃等, 塑料窗采用单层窗扇双层玻璃,钢窗采用双层窗扇双层玻璃等。

4)缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇减少小窗扇, 扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定扇的面积,对建筑节能有利。

2.4采用各种高效保温的节能

在建筑物外围结构中,墙体所占的面积最大,冬季通过外墙散失的热能约为总耗热量的 22%,屋顶散热量约为9%。因此搞好外墙和屋顶的保温设计十分重要。采用各种新型保温材料形成多样化的高效节能经济的新型围护体系,可以减少散热量,提高保温性能,实现节能要求。从墙体节能来看,有复合外墙和单一外墙材料两大类, 复合外墙又包括内保温复合外墙、 保温材料夹芯复合外墙和保温复合外墙三类。单一材料外墙包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砌体外墙等。

从屋面节能来看,有高效保温材料保温屋面和结构与保温合一的复合节能屋面板两大类。实现节能的根本出路在于发展高效保温的外保温复合外墙围护结构。设置\"温度阻尼区\",所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样阻止外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热损失。

例如:在住宅中,将北阳台的外墙、外窗全部用封闭阳台封闭起来;外门设防风门斗, 防止冷风倒灌;屋顶采用坡屋顶,设置阁楼,住宅中的楼梯间设成封闭式,对屋顶上人孔采用封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

2.5加强冷桥部位的构件保温设计

在外墙围护构件中, 经常设有导热系数较大的嵌入构件,如外墙中的钢筋混凝土梁、柱、过梁、圈梁、阳台板、挑檐板等。这些部位的保温性能比主体部分都差,热量容易从这些部位传出去,散热大,其内表面的温度也低, 容易形成凝结水,这些部位通常叫围护结构的\"冷桥\",特别是在节能型建筑中,采用新型节能围护体系, 整体的大面积加强了保温, 其冷桥节点失热比传统非节能建筑要大得多。

所以是否处理好冷桥节点部位的保温构造设计是新型围护体系节能技术的成败关键,应引起足够的重视。在设计中, 对每一个冷桥节点均应逐个分析该节点所在部位室外结构方案、构造方案及节点所在的不同的围护体系,选择最佳综合技术,以保证整体建筑物节能效果良好。如钢筋混凝土过梁常做成L型, 使外露部分面积减少,或把过梁全部包起来,切断冷桥;窗台板常做成砖砌挑窗台板等。

寒冷地区的外墙若采用导热系数小的新型保温材料, 砌筑的砂浆用普通砂浆砌筑时, 灰缝处因热阻不足也容易形成冷桥, 此时应该改善砌筑砂浆的保温性能,使用导热系数小的保温砂浆,如水玻璃矿渣砂浆(水玻璃+砂+磨细矿渣)等代替普通砂浆,减少灰缝厚度,提高砌筑精度。

三、典型某绿色建筑案例

广州汇景新城在建筑围合结构中,墙体、屋面、地面和门窗是建筑能耗的四大部位,而门窗则排列在首位。规划设计尽量采用简单方正的建筑体型,力图使围护结构的总面积在合理范围内达到最小,从而降低墙体的能耗。规划设计中结合景观朝向,合理选择建筑不同朝向的窗墙比, 西向开窗面积尽可能减少,从而降低东西向的能耗。在各方向设置了出挑阳台,屋面设计了飘板和花棚, 有很好的遮阳效果。西立面的阳台适当设置了格棚遮阳装置, 并在西墙上每层窗台下设计了花池等垂直墙面绿化,从而减少了建筑东西墙对能耗的影响, 确保建筑全年的能耗最少。屋面设计采用外保温构造: 保温层以轻质高效的陶粒砼珍珠岩保温板作为保温隔热材料。汇景工程注重住宅的立体绿化,上人建筑屋面均设计了屋顶花园,既降低了室内能耗,又消除了屋面的热辐射。

四、结语

建筑节能是一个复杂的系统工程，涉及方方面面的问题。以上所提及的四方面问题只是其中的一部分，它们往往不被重视甚至被忽视，这会造成许多的设计漏洞，使建筑物能耗增加。利用既有的建筑技术和形体手段是常规建筑实现绿色建筑的重要途径，建筑师运用常规的设计、技术手段，将绿色理念落实到各个方面，从而使建筑获得了一种综合的生态效应。每个房子多一点绿色，我们的城市、地球才会变得更绿。

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