西北地區住宅節能的技術途徑

摘要：本文通過分析西北地區住宅的特點，結合現行建筑節能設計的一般途徑，提出西北地區住宅節能的技術途徑，為西北地區住宅節能設計提供思路，同時對我國其他地區建筑設計提供參考。

關鍵詞：建筑節能;技術;西北地區住宅;能耗;優化

1 西北地區住宅的特點

1.1 區位特點

我國的西北地區由于四面皆是陸地，地勢較高，干旱少雨，四季分明，屬于冬冷夏熱地區和嚴寒地區范圍，西北地區建筑質量設計的關鍵點就在于節能設計是否合理。這個地區的建筑的典型特征就是封閉、保守，節水、防風，反應在規劃布局上就是多見窄而長的院落式布局，反應在屋頂坡度上就是平屋頂居多，反應在建筑材料上就是多用磚、石、土，反應在立面設計上就是洞口較小。

1.2 建筑類型特點

住宅建筑是人們最長使用的建筑，是最基本的居住功能的載體，住宅建筑的安全舒適美觀程度代表著這一時期人類生活條件的發展程度。其特點在于其對住戶私密性的表達，更以獨棟式與院落式為多，反應在規劃布局上就是外部封閉內部開敞，反應在造型上常是由平面功能主導的簡潔。

2建筑節能設計的一般途徑

在全球資源能源逐漸短缺的危機形式下，我們不能聽任高能耗浪費型建筑的發展進而被迫從事大規模舊房改造工程。建筑節能成為設計師近年來一直以來提倡的設計方向，是建筑設計通向未來的鑰匙。建筑節能設計要專業設計師緊密配合，使建筑、環境、設備、結構等協調完善，達到綜合性與整體性的統一。其一般途徑分三步實施：

2.1 外部設計，合理選址

在外部環境與規劃選址設計階段，嚴格把握建筑朝向，爭取更多的陽光資源，為后期太陽能的儲備、使用提供便利。另外，合理的植物組合、景觀環境也是整個建筑環境節能的保證。

2.2 建筑體型，恰當布局

在建筑布局與體量選擇階段，選擇較為集中的布局，選擇較小的體形系數，盡可能的減少建筑的外表面積，為建筑使用中最大程度的降低熱負荷。建筑朝向、體量的合理能充分運用室外微環境中的積極因素，獲取更好的效果。

2.3 內部構造，分析優化

在對內外熱交換的關鍵節點如墻體、屋面、門窗洞口的設計階段，應更新理念，采用當下具有節能效果的構造技術與材料。在技術選擇上考慮經濟性原則，適當的選取中間技術或是低技術原則。

優化分析可以利用最新的專業軟件，對各個部位的采光效果進行模擬，對氣流組織的合理性進行分析。

優化分析中考慮自然通風與自然采光的獲取與調節，確保夏季的采光隔熱并組織自然通風，冬季的防風與得熱這些矛盾點，根據實際選址地段冬夏的具體條件區別分析。

墻體、屋面、門窗的節能性需要綜合優化分析，如墻體應合理選取適當的新型材料做法來替代傳統的粘土磚，如門窗設計可以綜合遮陽技術、節能玻璃、雙層玻璃等做法來實現較好的節能性能。

3西北住宅建筑節能

隨著大量高耗能建筑的投產，我國能源遠遠不能滿足這些需求。針對西北地區住宅這一特殊卻大量的建筑群體，其節能設計極為重要。在西北地區住宅建筑全生命周期中積極提高能源的效率，對于我國能源緊缺現狀的改善，對于世界范圍的可持續發展都是重要的一環。

3.1 減少能耗，提高能效

為保證居住環境質量，需要在夏天設置降溫措施，在冬季提供取暖措施，干燥時需要有加濕措施，潮濕時需要有抽濕措施。控制提供這些措施的設備能源消耗量是節能的設計的要點之一。供暖系統與制冷系統的效率包括設備運行效率、管網輸送效率、端點計量效率、環境控制效率等等。控制設備能耗，要求設計、安裝、運行等環節上綜合考慮材料、系統、管理模式等因素，進行合理的選取與控制。

在西北地區住宅中突出的設備即為供暖系統，當下在對于設備能耗的控制中應用比較廣泛的做法有應用計算機、智能儀表、溫度調節閥的智能分配調節控制措施，有在管道輸送中以新型保溫材料包敷的做法，還有在采暖中運用的較為節能、舒適的低溫地輻熱技術。

3.2 減少圍護結構的能耗

圍護結構在外墻、門窗、屋頂這三個重點部位是能耗損失較大的關鍵部位。應開發切實可行的高性價比的構造技術，提高其保溫、隔熱等性能，減少能源消耗量。

復合墻體是近年來采用較多的墻體節能做法，一般以塊材或混凝土承重，內附保溫層、外附或夾心復合保溫層。溫的做法及保溫層的設置也應詳細考慮，保溫層應合理選擇材料做法，提高保溫效果，建筑設計方面也可以根據蓄能需要進行相關設計，合理分隔。

門窗的藝術處理與門窗的節能控制應綜合考慮，在滿足采光、通風、圍護、藝術的需要時，盡量提高保溫隔熱性能，增強密閉性。例如UPVC塑料型材這一高科技節能產品，可以有效達到減少能耗的作用。中空、智能玻璃的應用也為門窗的節能提供了一定思路。

西北地區住宅的屋頂應兼顧冬夏的溫度調節設計，屋頂保溫層常用正鋪法、倒鋪法，也有用創新材料如采用回收紙纖維的做法。屋頂的智能、生態技術有望實現低成本、高效能，太陽能集熱屋頂也是正在推廣的做法之一。

3.3 降低設備運行能耗

設計運行中，應著重降低采暖、制冷、照明等設備的能耗，對于節能控制系統進行設計。現有與科技結合，智能、交替使用兩種能源、兩種負荷的系統的節能思路，如自然采光、太陽能燈、節能燈的智能選取，又如高效能鍋爐與常規鍋爐的充分配合。

3.4 開發利用新能源

對于不可再生能源應該節約再節約，對于新能源應該加大尋求開發力度。先進的技術同時是新能源開發的手段。例如光電屋面板、外墻板、遮陽板、窗間墻、天窗、玻璃幕墻等技術是將光電產品與建筑構件復合，變能耗為產能的技術之一，具有較好的發展前景。

3.5農村住宅節能途徑

西北農村住宅又長為獨棟與宅院，造型材料較差，注重經濟性而更。加忽視節能要求，對于農村住宅應該更加重點注意其節能的實際效果

其選址應選南坡，周邊合理綠化。建筑朝向南方，并限制節能性較差的獨立式布置，改為方形或 L 型平面、緊湊規整體型、復合院落的形式。合理開窗，并考慮遮陽、防風。外墻選則較為厚重的墻體，外窗選用雙層玻璃與窗簾，外門選用木質與門簾。坡屋面選擇小青瓦+草泥漿+吊頂或較密閉的閣樓，平屋面選擇帶保溫、較為厚重型。多利用太陽能與自然通風。

結語：

住宅建筑節能技術勢在必行，節能工程是全方位、綜合、系統的，包括從設計、施工到管理、使用等階段，范圍廣、重要性強。西北地區住宅節能在規劃設計、圍護結構、設備系統等方面有著更加特殊的要求。為合理利用能源，減少各環節上能源的浪費，還需要各個行業的交流配合，需要高技術與新能源的更多探索，趨利避害，為廣大人民提供較為經濟合理的住宅節能方案。

參考文獻：

[1]曾祥才，朱冬生，《淺談建筑節能技術》，建筑節能，2007/01.

[2]于海翔，《淺談建筑節能的技術措施和發展》，科技資訊，2007/27.

[3]徐龍，鄭慶有，《論建筑節能技術途徑》，科技創新導報，2009/17.

[4]江億，彭琛，燕達，《中國建筑節能的技術路線圖》，建筑科技，2012/12.

[5]曹亞婷，《西北傳統民居適宜性節能技術的科學化分析》，西安建筑科技大學碩士論文，2013.

[6]田苗，《西北地區村鎮住宅之材料、結構體系研究》，長安大學碩士論文，2007.