初探住宅建筑節(jié)能設(shè)計技術(shù)與建議

謝競?cè)A

福建華景建筑設(shè)計院有限公司（361000）

初探住宅建筑節(jié)能設(shè)計技術(shù)與建議

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隨著全球能源消耗的急劇增加，建筑節(jié)能開始受到人們的廣泛關(guān)注。建筑節(jié)能是指提高建筑使用過程中所消耗的能量在社會總耗能中占有的比重，節(jié)能將會使建筑內(nèi)在的質(zhì)量大大提高，黨和國家對建筑節(jié)能非常重視，根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗，這里主要探討了中國建筑能耗現(xiàn)狀和節(jié)能建筑設(shè)計的技術(shù)措施。

建筑節(jié)能；建筑設(shè)計；能耗

1 建筑節(jié)能設(shè)計的核心價值

1.1 促進(jìn)環(huán)保，建設(shè)綠色住宅

隨著社會文明的不斷進(jìn)步，人們對居住環(huán)境的要求越來越高，更關(guān)注建筑的人性化設(shè)計和居住的生態(tài)環(huán)境、舒適度、健康指數(shù)。在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保理念的背景下，對住宅建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，可以避免因高能耗帶來的資源浪費、健康傷害和生態(tài)環(huán)境污染問題,提高居民的生活品質(zhì)和幸福指數(shù)。

1.2 實現(xiàn)節(jié)能，降低生活成本

現(xiàn)代建筑設(shè)計引入節(jié)能減排機(jī)制，應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料，如保溫技術(shù)、控制建筑形體、新型墻體材料、雙層鋼化玻璃等技術(shù)材料的使用,有效提高了住宅建筑的熱環(huán)境質(zhì)量，提升住宅供暖的熱效率，既節(jié)約能源，又降低了居民的生活成本。

1.3 減小能耗，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

我國是能源消耗大國,消耗總量位居世界第二，其中，建筑耗能、工業(yè)耗能與交通耗能成為我國能源消耗的三大硬傷,而建筑能耗就占總消耗量的1/3以上，形勢十分嚴(yán)峻。因此，從住宅建筑節(jié)能設(shè)計上實現(xiàn)節(jié)能降耗，改變建筑耗能過度的現(xiàn)狀，以促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，是功在當(dāng)代、利在千秋的美事。

2 中國建筑能耗現(xiàn)狀

我國的建筑能耗量約占全國總能耗量的1/4，居耗能首位。近年來我國建筑業(yè)快速發(fā)展，建造和運行使用需要大量的能源，尤其是建筑的采暖和空調(diào)耗能。據(jù)統(tǒng)計，1994年全國住宅建筑能耗在基本不供熱水的情況下為1.54×108 t標(biāo)準(zhǔn)煤，占當(dāng)年全社會能源消耗總量12.27×109 t標(biāo)準(zhǔn)煤的12.6%。目前，每年城鎮(zhèn)建筑僅采暖一項需要耗能1.3×l08 t標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國能源消費總量的11.5%左右，占采暖區(qū)全社會能源消耗的20%以上,在一些嚴(yán)寒地區(qū)，城鎮(zhèn)建筑能耗高達(dá)當(dāng)?shù)厣鐣茉聪牡?0%左右。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源，使周圍的自然與生態(tài)環(huán)境不斷惡化。因此，中國對于全球氣候變暖承擔(dān)著重大的責(zé)任，而作為耗能大戶的建筑,其節(jié)能也就成為關(guān)系國計民生的重大問題。

3 住宅建筑設(shè)計基本的節(jié)能意識

在我國的大部分冬冷夏熱地區(qū)住宅的總體規(guī)劃和單體設(shè)計中,為住宅的主要空間爭取良好朝向，滿足冬季的日照要求，充分利用天然能源，無疑是最基本的改善住宅室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計，是最基本的節(jié)能措施。因此，我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計規(guī)范(GB 50096-1999)》中規(guī)定“每套住宅至少應(yīng)有一個居住空間能獲得日照，當(dāng)一套住宅中，居住空間總數(shù)超過4個時，其中宜有兩個獲得日照。”在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范(GB 50180)》中，規(guī)定了住宅日照標(biāo)準(zhǔn)的最低時限。

4 建筑節(jié)能設(shè)計技術(shù)措施及建議

4.1 墻體節(jié)能

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心黏土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。以外墻為例，JGJ 26-1995標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在建筑物形體系數(shù)(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時,部分地區(qū)傳熱系數(shù)不超過1.16 W／(m2·K)，而目前常用的內(nèi)抹灰磚墻，傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進(jìn)一步推廣空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。

4.2 改善門窗性能

筆者在某老住宅小區(qū)中發(fā)現(xiàn)，門窗主要是單層玻璃的鋼窗，窗戶、門保溫和隔聲不好，窗框變形，金屬框無保溫隔墻處理（圖1）。

外門窗是住宅能耗最易散失的部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。

圖1 住宅窗戶現(xiàn)狀

4.3 供暖系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

平衡供暖、熱量按戶計量及室溫控制調(diào)節(jié)、管道保溫都是節(jié)能工作發(fā)展的方向。平衡供暖是指利用計算機(jī)對供暖系統(tǒng)進(jìn)行全面的水利平衡調(diào)試，改善供暖質(zhì)量，同時節(jié)約能源；而且即將出臺的《地板取暖細(xì)則》也將對地板取暖的應(yīng)用和普及起到一定的推動作用。

地板取暖是通過埋設(shè)于地板下的加熱管——鋁塑復(fù)合管或?qū)щ姽埽训匕寮訜岬奖砻鏈囟?8～32℃，均勻地向室內(nèi)輻射熱量而達(dá)到取暖效果。地板取暖相對于傳統(tǒng)取暖優(yōu)勢明顯：①房間溫度分布均勻；②地暖有利于營造健康的室內(nèi)環(huán)境，可以杜絕灰塵團(tuán)和渾濁空氣的對流，給人一個清新、溫暖、健康的環(huán)境；③高效節(jié)能；④節(jié)省空間。

4.4 屋頂節(jié)能技術(shù)

平頂屋頂和尖頂屋頂都可以采用設(shè)置保溫層的辦法到達(dá)節(jié)能的目的,提高頂層住戶的居住質(zhì)量。現(xiàn)在新的趨勢是眾多樓盤出現(xiàn)了屋頂花園。“屋頂綠化”作為一種不占用地面土地的綠化形式，不僅能為城市增添綠色，而且能減少建筑物屋頂?shù)妮椛錈幔瑴p弱城市的熱島效應(yīng)。在如今大部分小區(qū)內(nèi)用于綠化的規(guī)劃用地所剩不多的狀況下，發(fā)展屋頂綠化便成了住宅添綠的重點。

屋頂綠化在北方市場中，并不一定會成為流行趨勢，因為一方面受北方特殊氣候的影響，如凍土層比較深，天氣干燥等，容易形成“敗景”；另一方面在技術(shù)上要求較高,必須考慮樓體的承受力、頂層的排水和遇到大風(fēng)天氣等問題，提高了工程造價。

充分利用太陽能資源，太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是居住建筑設(shè)計上廣泛推廣的節(jié)能設(shè)計之一。然而由于各方面原因，目前太陽能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結(jié)構(gòu)、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應(yīng)用，就可以大大節(jié)省常規(guī)能源，也是建筑節(jié)能的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

總之，只要按照節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把好節(jié)能設(shè)計關(guān)，監(jiān)督好施工節(jié)能用材關(guān)，就能有效提高居住建筑節(jié)能效率，降低建筑能源耗費，節(jié)約居家生活成本，為住戶打造真正的環(huán)保節(jié)能、舒適、健康、方便的高品質(zhì)住宅,為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。有效地節(jié)約土地和能源,是中國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。將建筑熱式技術(shù)與恰當(dāng)應(yīng)用新材料、新構(gòu)造相結(jié)合,搞好節(jié)能建筑設(shè)計和施工，促進(jìn)建筑節(jié)能和自然能利用的進(jìn)一步發(fā)展，建筑熱能的進(jìn)一步改善，是我國建筑工作者在21世紀(jì)的重要任務(wù)。

[1]袁旭.淺談現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計[J].知識經(jīng)濟(jì),2011(09).

[2]孫翠翠.關(guān)于建筑節(jié)能設(shè)計的探析[J].民營科技,2011(04).