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1、南方高层住宅建筑节能设计：随着建筑耗能的增加，建筑节能设计引起了广泛关注。南方沿海城市的一个重要气候特点是冬暖夏热，其住宅建筑的节能设计是针对这个特点进行的，本文结合设计实例，探讨南方高层住宅节能设计，包括了外墙、外窗、屋面等方面，效益非常明显，适合推广。 关键词：住宅；外墙；外窗；屋面；节能设计；经济分析 可持续发展成为当今社会发展的主旋律。现阶段我国大力推进建筑节能，建筑节能处在关键时期。为贯彻落实国家建筑节能政策，积极推广建筑节能技术，对住宅建筑进行建筑节能设计是非常必要。而不同地区的
2、节能设计方法是不同的，南方沿海城市是冬暖夏热的气候特点，主要应重点解决夏季隔热、通风、外围护构造的抗风压、防雨水以及外窗采光和遮阳的平衡。本文结合南方住宅建筑实例，探讨建筑节能设计问题。 1工程概括 某高层住宅建筑工程，位于广东湛江沿海地区,是夏热冬暖的典型地区,四周环海,共五栋高层住宅,楼高近100m,建筑面积近20万m2。外墙大部分为剪力墙。 2设计思路 本工程围护构造节能设计应适应夏热冬暖地区沿海城市气候和周边环境特点,其中外墙构造应注重适当的热工性能、安全性和防雨水渗透性能；外窗
3、应注重遮阳、通风和隔声性能；屋面构造应注重热工性能和防雨水渗透性能。下面重点讲述围护构造方面的设计思路。 2.1外墙 该工程外墙大部分为剪力墙(大部分200mm厚),热工性能极差[K值约3.52.K)],基本风压大(0.8kPa),而且建设单位要求外贴面砖。为提高外墙的热工性能以及房间的舒适度,需要对外墙构造进行改善,目前剪力墙改善热工性能的方法有两种:内保温和外保温方式,表1为内外保温措施的特点分析。 表1内外保温优缺点 应建设方要求,在初步设计设想中,外墙提供五种设计方案,三种为
4、为外保温系统(方案一～三),二种为内保温系统(方案四～五),详见表2。 表2外墙保温构造设计方案对比表 据考察,目前该地区还没有相关类似工程的外保温施工经验,国内外虽然有众多外保温产品可以提供选用,但厂家难提供超过本工程难度的实例,而内保温在解决该类工程也有一定优势。综合考虑工程实际及现有的保温构造优缺点,干挂外保温和内保温措施(方案三～五)都是较适合的选择。 2.2外窗 外窗是建筑围护构造的重要组成部分,也是一个薄弱环节。外窗的热工性能主要由四个方面决定:传热系数、遮阳系数(包括建
5、筑外遮阳)、气密性和可开启面积。由于本工程位于夏热冬暖地区的南区,用节能软件计算可以知道,外窗的传热系数对建筑节能效果影响不大,主要应控制外窗系统遮阳系数和气密性。 原建筑设计采用断热铝合金型材,由于断热铝材主要是改善铝合金型材的热桥效应,降低窗户传热系数。而传热系数的大小对本工程(夏热冬暖地区的南区)的节能效果影响不大,而且断热铝材的价位高(每平方米窗增加100元左右),把资金投入这方面,意义不大。粉末喷涂铝材价位较合适,同样断面抗风压强度比PVC塑料型材高,能满足节能设计需要,而且表面颜色
6、可根据建筑外观设计要求进行订货。 遮阳系数在节能设计中有两部份组成:窗本身遮阳系数SC和建筑外遮阳系数SD。因此建筑设计时建筑师应尽可能结合建筑立面特点设计固定外遮阳或活动外遮阳；而窗本身遮阳系数主要通过选择合适的玻璃来实现,考虑到住宅建筑和南方居家的心理特点,玻璃的选择应兼顾可见光透过率(>0.5)和可见光反射率(<0.2),目前针对南方地区开发的遮阳性的低辐射镀膜玻璃(即Lo3)。建议应选用品牌厂家,并应抽样检测来保证质量。 降低外表面温度主要通过外遮阳、反射或水分蒸发方式来实现。比如屋
7、顶表面增加一层遮阳设施、隔热涂料、蓄水屋面、种植屋面等等。这种具有南方地区特色的屋面构造是值得我们探索和倡导的。 3设计结果 本工程建筑设计时,迎合目前该地区用户的消费心理,各朝向开大面积外窗,而且大部分外墙为剪力墙构造,致使窗墙面积比和外墙热工指标均超过规定性指标要求,可用对比评定法对它进行节能综合评价。 屋顶、外墙、外窗达到相同节能效果,外墙的投资比例较大。但考虑东西住户、屋顶住户的室内热环境,从节能和用户舒适性角度,应优先改善屋顶、东西外墙和外窗的隔热性能,中间住户应优先改善外窗的热
8、工性能。这样可最大限度的提高性价比。首先对东西外墙、屋面、外窗按上述设计思路进行节能设计,对围护构造各热工性能进行调整,用对比评定法初步核算,直到设计建筑能耗不大于参照建筑能耗,即完成一次节能构造的调整。结果如表3(核算结果一),可以看出,在东西外墙、屋面参数设置相对合理的基础上,需要把玻璃的遮蔽系数Se降低至0.32,设计建筑空调采暖耗电指数才小于参照建筑,而Lo2) 注：围护构造常规措施:屋面(水泥板架空),外墙(无内外保温措施),外窗(铝合金单玻窗或PVC塑料单玻窗)。 从表3经济
