农村住宅建筑围护结构节能设计研究.pdf

l 0 4 江苏建筑 2 0 1 2年第 6 期 总第 1 5 2期 农村住宅建筑围护结构节能设计研究 周 建 勇 海 门市建 筑设计 院 有 限公 司 。 江苏海 门 2 2 6 1 0 0 [ 摘 要】 农村地区 ” 城镇化“ 进程的不断加快， 必然导致农村传统用能方式的改变和能耗的大幅增长， 因此， 新农村建设中 农村住 宅建筑的节能设计 就显得尤为重要。 围护结构作 为住 宅建 筑节能设计 当中的重要部 分， 其保 温隔热性 能的好坏 对于 建筑整体节能效果有着举足轻 重的影响。通过工程实例 ， 对围护结构 墙体、 门窗 、 屋 面等 进行 了节能设计。 【 关键词】 新农村建设； 住宅； 圃护结构； 节能设计 【 中图分类号】 T U 2 4 1 ． 4 T U 2 0 1 ． 5 [ 文献标识码] A [ 文章编号】 1 0 0 5 6 2 7 0 2 0 1 2 0 6 0 1 0 4 0 3 S t u d y o n En e r g y - s a v i n g De s i g n o f Bu i l d i n g En v e l o p e f o r Re s i d e n t i a l Buil din g s i n Ru r al Ar e a s ZHOU J i a n - y o n g H a i me n A r c h i t e c t u r a l D e s i g n I n s t i t u t e C o ． ， L t d ， H a i m e n J i a n g s u 2 2 6 1 0 0 C h i n a Ab s t r a c t T h e r a p i d d e v e l o p me n t o f” u r b a n i z a t i o n ”i n r u r a l a r e a s wi l l l e a d t o t h e c h a n g e s o f t r a d i t i o n a l e n e r g y u s e a n d t h e h u g e i n c r e a s e i n e n e r g y c o n s u mp t i o n ． S o t h e e n e r g y - s a v i n g d e s i g n me t h o d s a r e o f g r e a t i mp o r t a n c e i n t h e n e w c o u n t r y s i d e c o n s t r u c t i o n c a mp a i gn ．B u i l d i n g e n v e l o p e i s o n e o f t h e mo s t k e y p a r t s i n r e s i d e n t i al b u i l d i n g d e s i g n ．Wh e t h e r t h e b u i l d i n g e n v e l o p e i s i n g o o d p e r f o r ma n c e o f t h e r mal i n s u l a t i o n o r n o t h a s a s i g n i f i c a n t e f f e c t o n t h e w h o l e b u i l d i n g ． T a k i n g a p r o j e c t a s e x a mp l e ， t h e e n e r gy- s a v i n g d e s i gn o f b u i l d i n g e n v e l o p e s u c h a s w all s ， d o o r s an d w i n d o ws ， r o o f s h a v e b e e n e l a b o r a t e d ． Ke y wo r d s n e w c o u n t rys i d e c o n s t r u c t i o n ； r e s i d e n t i al b u i l d i n g ； b u i l d i n g e n v e l o p e ； e n e r gy s a v i n g d e s i gn 近年来 ． 随着新农 村建设 的兴起 ． 也随着城镇房地产业 发展 对土地 的渴求 ． 很 多农村地 区开始 了“ 农 村城镇化 ” 建 设 ．随之而来 的就是传统用能方式的改变和农村能耗 的大 幅增 长。 盲 目套用城镇建设 的发展模式 、 城镇建 筑的节能方 法 是行不通 的 ， 必须 根据不 同区域 、 不 同经济条件 、 不 同文 化背景 。 以及资源 、 土地 、 环境等特点来规划 、 发展相 适应的 农 村用能系统 。 来实现新农村建设 中的农村建筑节能 建筑 能耗 主要包括 建筑 围护结构 以及 暖通 、 空调 、 照明 用能源消耗 ．围护结构 的耗热量 要 占建筑采暖热耗 的 1 ／ 3 以上【 ” ， 因此 ， 要 实现 江苏地 区 5 O ％甚 至 6 5 ％的节能 目标 。 做好建筑围护结构的保温隔热 ．对建筑节 能 目标的实现具 有重要意义 。 基于此 ． 本文从新农村住宅建筑建设的实际 出 发 。 探索新农村住宅建筑 围护结构节能设计技术 ． 为农村住 宅建筑节能技术的发展与推广应用拓展思路。 围护结构 由建筑 的外墙 、 屋顶 、 外 门窗等构件 组成 ． 这 些构件将室内环境与建筑外部所处的大气分隔开 ．保护房 间避免遭受室外的极端低温 、 高 温和高速气流 的影 响 ． 因此 围护结构的保温性能对于房间的热舒适性 有重要影响 1 外 墙节 能设 计 在建筑外围护结构中 ．建筑 外墙 的面积所 占的 比例最 大 ， 是冬 季散失热量和夏季 室内得热 的主要渠 道。 墙体保 温 隔热是一项系统工程 ， 涉及保 温 、 隔热材料及配套材料 的选 取 、 系统性能优化设计 、 施工保障等多个方面 。结合本 工程 实际 ， 对 某农村住宅外墙 采取 了如 下设计方案 表 l 。 表 2 ； 图 1 ， 经过计算 ， 墙体热 阻值满足相关规范标准要求四 。 2 门窗 建筑 外门窗是 建筑物外 围护 结构的重要 组成 部分 ． 除 了具备基本 的使用 功能外 ， 还必须具备采光 、 通风 、 防风雨 、 保温隔热 、 防火 、 隔声等功能。 但 是 ， 建筑外门窗又是整个建 筑围护结 构中保 温隔热性 能最薄 弱的部分 ．是 影响室内热 环境质量 和建筑能耗量 的重要 因素之一暇 ． 其能耗约 占建筑 外围护结构总能耗的 4 0％一 5 0％．是影响建筑节能和室 内 热工舒适度的重要 因素 建 筑外 门窗一方 面是 能耗大的构 件 热量主要通 过窗框 、 玻璃 、 窗框 与窗页的缝 隙散 失 。 另 一 方而也是得热构件 太阳光通 过玻 璃射 入室内而使室 内 温度升高 。 【 收稿日 ] ] 2 0 1 2 ． 1 1 - 0 8 f 作者简介】 周 建 勇 ， 男 1 9 6 6 - ， 海 九 市 建 筑 设 计 院 有 限 公 司 ， 高 级 工 程 师 ， 长 期 从 事 建 筑 设 计 及 相 关 科 学 研 究 工 作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 2年第 6期 总第 1 5 2期 1 0 5 材料 名称 导热系数 修正系数 热阻， m ． K ， Ⅳ 注 根据计算 得出外墙主体总 面积 与冷桥总面积所 占的百分 比分别 为 1 0 ％和 9 O ％， 加权平 均外墙传热阻 R总 9 0 ％R1 1 0 ％ R 2 I ． 1 1 m 2 K ／ W 0 ． 9 6 m 2 ． K ， W 北墙 表 3 窗墙面积比及传热阻计算 0 ． 6 o ． 满足 ≤O ． 6 0的遮 阳 圈 1 墙体外保温 0 ． 6 0． 满 足 0 ． 6 0 窗户的能量损 失方式 主要有 3种 传导 、 辐射 和对流 。 传导 的主要 途径 是通过窗的框扇材料的热传递 ．玻璃的热 传递 单玻 窗 和中空玻璃 间隔层材料 的热传递 辐射 则主 要是通 过窗玻璃 进行 ； 对流是 由室 内外温差造成 的。 其主要 形式表 现在中空玻璃 中间气体层的流动以及窗的扇 、框缝 隙中气 体的渗漏。 因此 。 外窗节能与否的关键是看透明部分 也 就是 玻璃的热工性能如何 ， 其次是 窗框 型材 的类型 影响 窗的传 热系数和遮阳系数 和窗 的制作质量 影响窗的气密 性 。因此在节能设计 时。 应根据不同建筑功能要求和气侯 条件 ．选择适当的门窗材料并在窗框与外墙等热桥连接部 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 0 6 江苏建筑 充玻璃棉等绝热材料 ， 外侧用密封胶 对缝 隙进 行密封 ， 衰 4 2 0 1 2年第 6期 总第 1 5 2期 而且还要保证施工 质量 。 3 窗墙面积 比及传热 阻计算 窗墙 面积 比 窗户 洞 口面积 总和 A c ／ t 体 总 面积 A q 。 窗户采用塑料单框双层玻璃 ．窗玻璃选用 4 1 2 4中空玻 璃 ． 空气层厚度 1 2 ra m。 则本工程项 目建 筑窗墙面积 比及外 窗传热系数计算见表 3 ， 满足相应规范标准要求。 4 楼 地 面 、 屋 面 设 计 在寒冷 的冬季 ．采暖房间地面下土壤的温度一般都低 于室内温度 ， 从 而造 成较 大的热 损失 ； 同样 ， 由于 采暖 制 冷 房 间与非采 暖 制冷 房 间存在温差 ， 必然造成通过楼板 导热而产 生较 大的采 暖 制冷 能耗 ， 因此 ， 楼 地 面 的保 温 隔热设计 同样 不能忽视 。 屋 面是建筑物上部 与外界直接接触 的重点部位 ．其保 温隔热对 建筑节能 具有重要意 义。江苏省屋面建筑节能技 术主要有 结合 进行屋面防水处理 的 X P S倒置 屋面保温 隔 热技 术 、 P U屋面防水保温隔热技术 、干铺加气混凝 土块 屋 面保 温隔热技 术等。由于这些技术产 品比较适合屋 面部位 的受力状态 ， 技 术相对成熟 ， 应用后 的保温隔热效 果较好 。 目前保温隔热屋面的其他形式如种植 屋面、蓄水屋 面等也 大量出现并在局部得到应用【棚 。 结合本工程实际 。 对某农村住宅楼面 、 屋面分别采取了 如下设 计方案 表 4 ， 表 5 ； 图 2 ， 图 3 ， 经 计算 ， 均满 足相应 规范标准要求 5 结 语 ⋯0 0’’ ’ ⋯⋯⋯_ 一 素水泥浆结合层一过 一 2 o mm厚聚苯挤丛保 一 1 l O mm厚现浇钢筋目 舶 mm厚1 3 水泥砂j 棼菇 妥辕 枣蛾静辨 j 器菘 图 2 楼面保温设计 平 图 3履面保瀑设计 楼板热阻计算 衰 5 坡屋面热阻计算 屋 面材料名称 热 阻 外表 面换 热阻 f 1 1 8 m m厚水泥彩瓦挂瓦条 2 3 5 m m 厚挤塑保温板 系数 1 ． 2 3 防水卷材 4 2 0 ram厚 l 2 ． 5水 泥砂浆找平 5 1 2 0 m m 厚现浇钢筋混凝 土斜屋 面板 f 6 1 1 2 mm厚混 合砂 浆打底 内表面换热阻 热 阻总值 规定标准值 0 ． 0 4 0 0 ． 01 9 1 ． 1 6 7 O．O5 9 0．01 7 O O 6 5 0．01 4 0 ． 11 O 1 ． 4 9l 1 ．4 2 建筑围护结构保温隔热是降低冬季采暖 、夏季制冷能 耗 的重要途径 。 由于农村居民的生活模 式 、 地 区资源条件等 与城镇有着 巨大的差异 。 所 以在新农村建设 当中 ． 农村住宅 建筑围护结构保温不应简单照搬城镇做法 ．而应体现农村 特色 ． 注重就地取材 、 因地制宜 。 在我 国农村经济发展 、人 民生活水平及对建筑环境 品 质要求不断提高 的前提下 。 作 为建 筑设计者 。 如何从可持续 发展 的角度 出发 ． 在农村住宅建筑设计 、 施工过程 中深 入开 展 节能推广工作 ． 不断提高建筑围护结 构的保温隔热性能 ． 提 高室 内环境质量 。 降低建筑使用能源损耗 。 是我们应该思 考 的重要课题 ． 只有这样 ． 才能真正使农村建筑业进入 可持 续 发展 的 良性 轨道。 参考文献 『 1 1 季翔 ， 张宝 军， 等． 苏北地 区农村 建筑能耗 分析与 节能技 术研究Ⅱ 】 ． 徐 州建筑职业技术学院学报 ， 2 0 0 7 4 3 7 3 7 ． 『 2 1 DG I 3 2 ／ l 7 1 - 2 0 0 8江苏省 居住建 筑热环境和 节能设 计标 准『 S 1 ． 北京 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 8 ． 【 3 ] 王瑞 ． 建 筑 节能 设 计 【 ． 湖 北 华 中科 技 大 学 出版 社 ， 201 0， 9 1 0 0-1 01 ． 【 4 】 周岚 ， 江里程， 等． 江苏省建 筑节能适 宜技 术专业指 南『 M1 ． 南京 江苏人 民出版社 。 2 0 0 9 。 1 0 1 0 8 1 0 8 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m