1、濟南大學(xué)居住空間節(jié)能設(shè)計姓 名：學(xué) 號：班 級：學(xué) 院：專 業(yè)：完成日期：2010年11月28日摘要：隨著人們生活水平的提高，人們在住宅中的活動空間也發(fā)生了根本性的變化，起居活動已從原來的臥室中分離出來，廳或起居室成了住宅中的主要活動空間。這個主要空間應(yīng)該爭取良好的朝向。南向的起居廳，能更新有效地利用冬季的日照而得熱，減少夏季的太陽熱輻射，減少住宅中的日常消耗。總之，住宅的起居廳向南，可以充分利用自然能源，改善住宅內(nèi)的熱環(huán)境，更加適應(yīng)現(xiàn)代生活形勢下，人們對舒適的建筑熱環(huán)境的日益迫切需要。這對我國正蓬勃發(fā)展的，量大而面廣的住宅建筑來講，是一個直接而有效的節(jié)能空間設(shè)計。關(guān)鍵詞： 住宅設(shè)計；空間；建

2、筑節(jié)能1. 建筑朝向的選擇建筑朝向的選擇，涉及到當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地理環(huán)境、建筑用地情況等，必須全面考慮。選擇的總原則是：在節(jié)約用地的前提下，要滿足冬季能爭取較多的日照，夏季避免過多的日照，并有利于自然通風(fēng)的要求。從長期實踐經(jīng)驗來看，南向是全國各地區(qū)都較為適宜的建筑朝向。但在建筑設(shè)計時，建筑朝向受各方面條件的制約，不可能都采用南向。這就應(yīng)結(jié)合各種設(shè)計條件，因地制宜地確定合理建筑朝向的范圍，以滿足生產(chǎn)和生活的要求。 各種建筑朝向墻面及居室內(nèi)可能獲得的日照時間和日照面積。建筑物墻面上的日照時間和日照面積。建筑物墻面上的日照時間，決定墻面接受太陽輻射熱量的多少。冬季因為太陽方位角變化的范圍小，在各朝向墻

3、面上獲得的日照時間的變化幅度很大。以北京地區(qū)為例，在建筑物無遮擋情況下，以南墻面的日照時間最長，自日出至日沒，都能得到日照。北墻面則全日得不到日照。在南偏東（西）300朝向的范圍內(nèi)，冬至日可有9小時日照，而東、西朝向只有4.5小時日照。夏季由于太陽方位角變化的范圍較大，各朝向的墻面上，都能獲得一定日照時間。以東南和西南朝向獲得日照時間較多，北向較少。夏至日南偏東及偏西600朝向的范圍內(nèi)，日照時間均在8小時以上。筑物室內(nèi)的日照情況，同墻面上的日照情況大體相似。以北京地區(qū)（窗口寬2.10米,高1.5）為例，在無遮擋情況下，冬季在南偏東（西）450朝向的范圍內(nèi)，室內(nèi)日照時間都比較多，冬至日在這個朝向

4、上，均有6.5小時以上的日照時間。同時由于冬季太陽高度角較低，照到室內(nèi)深度較大，所以在南偏東（西）450朝向的范圍內(nèi)，室內(nèi)日照面積都較小。在北偏東（西）450朝向的范圍內(nèi)，冬至日室內(nèi)全無日照。 夏季在南偏東（西）300朝向的范圍內(nèi)，日照時間不多，而且日照面積很小，夏至日室內(nèi)日照為45.5小時之間，日照面積只有冬至日的47.3%。在東、西朝向上，夏季室內(nèi)日照時間較多，而且日照面積很大，在夏至日室內(nèi)日照時間有6小時，日照面積為冬至日的2.7倍。在北偏東（西）450朝向的范圍內(nèi)，夏至日室內(nèi)日照時數(shù)有35小時，日照面積也比東、西朝向少。從日照時間和日照面積的分析來看，北京地區(qū)的最佳建筑朝向在南偏東（西

5、）300朝向的范圍內(nèi)。示意圖如下：例圖1-1 北立面例圖1-2 南立面2. 窗戶及陽臺的設(shè)計隨著我國住宅建設(shè)向產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，人們對居住的功能質(zhì)量提出了更高的要求。特別是對傳統(tǒng)改造的呼聲最高，窗戶的功能質(zhì)量越來越受到人們的重視。 目前，我國門窗用料已從單純的、向復(fù)合材發(fā)展，從單一功能向多功能發(fā)展。一些業(yè)內(nèi)人士通過對國外門窗行業(yè)的考察和對我國門窗行業(yè)現(xiàn)狀的分析，對我國住宅門窗未來發(fā)展提出了建設(shè)性建議。在窗的開啟方向上主要是發(fā)展推拉式門窗，開發(fā)新型中懸和上懸式窗，在有節(jié)能和要求的房間內(nèi)適用。窗型的發(fā)展趨向小型化、靈活化，以適應(yīng)現(xiàn)代小型臥室的要求。推拉式窗，開啟方便、靈活，不占空間，有利于窗臺細部的處

6、理，如設(shè)花槽等。在窗的發(fā)展上，專家建議陽臺窗向落地推拉式發(fā)展。新型的小康住宅設(shè)計強調(diào)廳的作用，并擴大陽臺的進深。采用落地式窗，不但室內(nèi)增大明亮度及日照，而且加強室內(nèi)外的聯(lián)系，擴大視野，使室內(nèi)外聯(lián)成一片。南方地區(qū)更需要落地式門窗，有利通風(fēng)。面窗是另一種待開發(fā)的新產(chǎn)品。坡屋面結(jié)構(gòu)是一種保溫、防熱和防漏的較好形式，又是合理利用空間、增加居住面積的好形式。目前，國內(nèi)適合坡屋面用的采光窗、通風(fēng)窗等各種開啟和不同形狀的窗幾乎沒有。窗將向長條窗發(fā)展，設(shè)在廚房吊柜和之間。衛(wèi)生間主要發(fā)展通氣窗，具有防視線和通風(fēng)兩種功能。對于住宅門的發(fā)展，專家建議應(yīng)重點發(fā)展住宅推拉和折疊門。這兩種產(chǎn)品，特別有利干小面積的廚房、衛(wèi)

7、生間使用，能起到發(fā)展小空間的作用。此部分關(guān)鍵在于五金、連接技術(shù)，要求輕便、低噪音密閉、易清污，此類產(chǎn)品在國外住宅中大量采用。隨著我國住宅水平的提高，其發(fā)展前景十分廣闊。據(jù)以上分析，應(yīng)從以下幾個方面發(fā)展住宅門窗： 向高質(zhì)量、高檔次發(fā)展。特別要強調(diào)門窗具備保溫、節(jié)能要求，具備美觀和強度。要發(fā)展輕型門窗，增加品種。要大力開發(fā)新型門窗、小五金產(chǎn)品，提高五金件的功能和質(zhì)量。3.綠色建筑材料的選擇綠色建筑是指為人類提供一個健康、舒適的工作、居住、活動的空間，同時實現(xiàn)最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。它是實現(xiàn)“以人為本”、“人建筑自然”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑，也是我國實施二十一世紀(jì)可

8、持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。 綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則，體現(xiàn)綠色平衡理念，通過科學(xué)的整體設(shè)計，集成綠化配置、自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護結(jié)構(gòu)、太陽能利用、地?zé)崂谩⒅兴谩⒕G色建材和智能控制等高新技術(shù)，充分展示人文與建筑、環(huán)境及科技的和諧統(tǒng)一。綠色建筑具有選址規(guī)劃綠色合理、資源利用高效循環(huán)、綜合措施有效節(jié)能、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等六大特點，不僅可滿足人們的生理和心理需求，而且能源和資源的消耗最為經(jīng)濟合理，對綠色環(huán)境的沖擊最小。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)廢棄物來源廣泛、資源豐富、價廉易得、成本低,有很強的市場競爭力,并且節(jié)省能源、減少污染、保護環(huán)境,生產(chǎn)的墻體

9、板材具有重量輕、強度好、安裝方便等特點,符合綠色建材的指標(biāo)要求。用農(nóng)業(yè)廢棄物可生產(chǎn)麥秸均質(zhì)板、紙面草板、植物纖維水泥板、麥秸人造板和秸稈鎂質(zhì)水泥輕質(zhì)板等新型墻體材料。利用建筑垃圾生產(chǎn)墻體產(chǎn)品是可行的,是節(jié)約資源、保護環(huán)境、實現(xiàn)綠色墻材的有效途徑。目前我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%40%。我國建筑垃圾應(yīng)用于墻體材料的研究生產(chǎn)尚處在起步階段,已開發(fā)成功的產(chǎn)品有輕質(zhì)砌塊。石膏墻體材料包括紙面石膏板、纖維石膏板、石膏刨花板、石膏砌塊與石膏空心條板等將得到很大的發(fā)展。因為石膏建材加工工藝簡單,生產(chǎn)能耗低,具有重量輕、凝結(jié)快、防磁輻射、耐火性好等許多良好特性。石膏產(chǎn)品施工方便,在長期使用過程

10、中不會有任何有害氣體釋放,無放射性,可調(diào)節(jié)空氣濕度,并節(jié)省能源,是典型的綠色建材產(chǎn)品。僅以紙面石膏板為例,作為一種輕質(zhì)墻體和吊頂新型節(jié)能建材,具有質(zhì)輕、防火、隔熱、吸音、防震、收縮率小、可釘、可鉆、可鋸、可刨、可粘結(jié)等性能,在發(fā)達國家住宅建設(shè)和高層建筑中得到廣泛應(yīng)用,在我國有著巨大的市場潛力。4. 保溫材料與保溫技術(shù)的設(shè)計保溫材料在墻體及圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用保溫材料是實現(xiàn)建筑節(jié)能的最基本的條件，各國在建筑中采用了大量的新型建材和保溫材料。實心磚已普遍被空心砌快和多孔磚所代替，在空心砌快的墻體中，為了提高墻體的保溫性能，隔斷在砌塊之間形成的空心通道的氣流，還在各空隙中填加膨脹珍珠巖、散狀玻璃礦物棉或

11、散狀礦物棉等松散填充絕熱保溫材料。在建筑物的圍護結(jié)構(gòu)中，不論是商用建筑還是民用建筑，一般采用輕質(zhì)高效的玻璃棉、巖棉、泡沫塑料等保溫材料。墻體的保溫基本上有三種形式；保溫、外保溫和夾心保溫。居民建筑的墻體結(jié)構(gòu)是最外面一層為木質(zhì)或塑料質(zhì)的墻板，然后是一層硬質(zhì)的泡沫塑料，里面就是墻的標(biāo)準(zhǔn)主體、木框結(jié)構(gòu)等。另外一種典型墻的結(jié)構(gòu)是在空心砌塊或空心砌筑好的墻體空腔中，填充密實，同樣能起到很好的保溫作用。保溫材料在屋頂上的應(yīng)用：國外的民用建筑屋頂一般采用尖頂?shù)妮^多，在尖頂?shù)拈w樓空間緊接屋頂?shù)南旅娑佳b有供空氣流通的通道，既能解決空氣的流通，又可起到一定的保溫隔熱作用。同時在天花板的上面，一般都要鋪設(shè)玻璃棉或礦

12、物棉氈、墊，或在此空間直接吹入松散的保溫棉，有的直接吊裝由玻璃棉或巖棉等保溫材料和裝飾貼面復(fù)合而成的天花板。保溫材料在地面中的應(yīng)用：國外大部分建筑都有地下室和地下空間，居住和活動空間的地板并不是直接暴露在外界環(huán)境中，這就為生活空間的保溫創(chuàng)造了有利條件。但是如果地下室和地下空間不是采暖空間時，尤其是在冬季，仍會有相當(dāng)多的熱量，通過一樓的地板傳出。因此，在建筑物的一樓地板下面，仍然需要填充高密度的保溫材料。同時，在地下室的混凝土地坪和地基與土壤之間鋪設(shè)一定厚度的剛性和半剛性保溫材料。5.太陽能的高效利用高效利用太陽能提供住宅建筑的復(fù)合能量系統(tǒng)，以滿足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒適、健康的環(huán)

13、境需求，是發(fā)展太陽能建筑的目標(biāo)。因此，太陽能建筑不僅關(guān)注光熱、光伏等現(xiàn)代科技與住宅建筑的和諧應(yīng)用，而且更加關(guān)注生態(tài)設(shè)計理念的傳播和傳統(tǒng)被動太陽能建筑理念的提升。全方位的被動設(shè)計理念指不采用特殊的機械設(shè)備，而是利用輻射、對流和傳導(dǎo)使熱能自然流經(jīng)建筑物，并通過建筑物本身的性能控制熱能流向，從而得到采暖或制冷的效果。其顯著的特征是，建筑物本身作為系統(tǒng)的組成部件，不但反映了當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c，而且在適應(yīng)自然環(huán)境的同時充分利用了自然環(huán)境的潛能，目的是全面解決建筑設(shè)計固有的問題。包括：最大限度地利用自然采光，降低人工照明的能耗，改善住宅室內(nèi)光環(huán)境，滿足生理和心理上的健康需求。充分利用并控制住宅的日照環(huán)境，保證

14、居室衛(wèi)生、改善居室小氣候、提高舒適度。例如，采用建筑遮陽設(shè)計，以減少炎熱夏季的陽光直射(對深圳地區(qū)的建筑節(jié)能模擬測試顯示，建筑遮陽可減少夏季空調(diào)能耗2332）；按照被動采暖設(shè)計，能夠充分利用寒冷冬季的太陽直射和輻射能量；創(chuàng)造宜人的建筑光影環(huán)境，以暗合和尊重人體的生物節(jié)奏；等等。應(yīng)用最多的活動外遮陽設(shè)施不但可以達到上述目標(biāo)，而且還能夠創(chuàng)造豐富的建筑肌理形象。提高綠化率，減少硬質(zhì)地面。夏季住區(qū)環(huán)境溫度升高一度，建筑制冷能耗增加10因此，合理的規(guī)劃不僅要保證住宅的合理朝向和間距，還要保證住區(qū)的綠化率和綠化均勻度，從而達到建筑遮陽、降低環(huán)境溫度的目的。另外，落葉喬木的冬夏變化，住區(qū)水環(huán)境的合理設(shè)計，同樣改變著建筑的外部熱環(huán)境。因此，回歸自然的山水園林景觀容易受市場追捧。我國具有豐富的太陽能資源，年日照時數(shù)在2200小時以上地區(qū)約占國土面積的23以上。對太陽能應(yīng)用的預(yù)測結(jié)果為，在正常發(fā)展和生態(tài)驅(qū)動發(fā)展兩種模式下，2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別達到47%和10% 。結(jié)束語：節(jié)約能源是中國的基本國策，居住空間節(jié)能是國家節(jié)能工作的重要組成部分，也是貫徹可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，全面推薦居住空間節(jié)能，有利于保證國民經(jīng)濟持續(xù)