住宅建筑節能技術在建筑設計中的應用

□ 王 晶

一、中國發展建筑節能的迫切性

(一)冬寒夏熱是中國氣候的主要特點。我國屬于夏熱冬冷氣候，我國的南方一年四季都濕度很大，而且夏季潮熱，冬季陰冷，這種氣候條件就會造成夏季空調的使用率高，冬季耗熱量大。

(二)我國建筑能源浪費非常嚴重。由于我國人口非常多，隨著生活條件的不斷改善，建筑能耗也隨之增加，能耗量也非常大。因為冬季需要采暖和夏季炎熱需要空調，使這些建筑能耗量非常之大，能源浪費非常嚴重。

(三)在采暖期時候北方空氣污染嚴重。總體看來，北方城市在采暖期的大氣污染指數，如二氧化碳、總懸浮顆粒和氮氧化物等大氣污染物高于非采暖期時候，且采暖地區的建筑面積約占全國的近50%。從這個數據中可以看出建筑的采暖期采暖是大氣污染的一個主要來源，只有從根本上減少建筑的采暖期能耗，才能使采暖期的空氣污染情況得以改善。

(四)我國因地球變暖遭到巨大損失。隨著經濟的發展及對生活質量的要求在逐步提高，我國的溫室氣體的排放量為世界第二，并且還在不斷增加。而我國為人口大國，生活條件也在不斷提高，由此排放的溫室氣體也會隨之增長。

二、提高建筑節能的措施

建筑設計的目標就是應該符合人類的需要，更加舒適、方便、通風良好、冬暖夏涼。在能源和資源得到充分有效利用的同時，建筑應該采取一些節能措施。

(一)對墻體采取保溫隔熱措施。外墻按其保溫所在的位置分類，目前主要有:外保溫外墻、內保溫外墻、夾芯保溫外墻、單一保溫外墻四種類型。這四種類型的外墻保溫既能改善室內熱環境，降低建筑造價，又起到節能、環保、利廢的效果。

(二)門窗的節能措施。門窗是裝在墻洞中可開啟的構件，通過門窗的傳熱和門窗與墻體之間的縫隙滲透進來的耗熱量很大，因此門窗是建筑節能的根本之源、重中之重。

1．合理控制窗墻面積比。窗墻面積比是指住宅窗口面積與房間立面單元面積的比值，窗戶的傳熱系數一般大于該朝向的外墻的傳熱系數，采暖耗熱量會隨著窗戶的傳熱系數增大而增大，因此對不同朝向的住宅窗墻比《居住節能設計標準》作了嚴格的規定。因此，從地區、朝向和房間功能出發，應選擇適宜的窗面積來減少熱量的損失。

2．提高外門窗的氣密性，減少空氣的滲透量。減少室外的冷熱空氣滲入室內的一個非常重要的措施就是提高外門窗的密閉性，可提高門窗框的尺寸準確性、尺寸的穩定性，以減少門窗開啟縫隙的寬度;還可以在門窗與墻體的縫隙之間嵌入密封條，減少室外空氣的滲入;或者在門窗框與墻體的縫隙之間用保溫材料填充，提高氣密性。

3．使用導熱系數小的新型材料，改善門窗的保溫性能。一是提高熱工性能，可采用新型的導熱系數小的保溫材料制作的節能門窗。二是采用斷橋窗戶，可采用導熱系數小的截斷窗框的熱橋制作成。三是利用框料內的空氣腔室，單層玻璃本身的熱阻很小，在寒冷地區可采用雙層或三層玻璃。

(三)屋頂的節能設計。屋頂耗熱量大于任何一面外墻或地面的耗熱量，約占整個住宅建筑耗熱量的9%左右。因此，提高建筑屋面的保溫隔熱能力，可以減少室外冷熱空氣對室內的影響，有效改善室內的溫度環境。

1．高效保溫材料保溫屋面。這種屋面保溫層為實鋪，屋面保溫層采用輕質高效的保溫材料。我國現在主要使用的保溫材料有擠塑聚苯板、聚苯板、巖棉板等，這些保溫材料均為輕質材料，均可提高屋面的保溫隔熱作用，減少室外冷熱空氣對室內的影響，改善室內的溫度環境。

2．架空型保溫屋面。在屋面上面加設空氣層，冬季可以增加屋面的保溫功效，夏季可以有效阻隔房間的熱量。

3．倒置型(外)保溫屋面。外保溫屋面，就是把保溫層置放于防水層上面，這樣做起到了保護的作用，使防水層不受外界氣候和環境的老化影響，增加使用年限，也不易受到外界的機械損傷，當然這些保溫材料必須保證防水和耐氣溫性能好。

4．隔熱屋面。可采用磚、混凝土材料架空混凝土板做通風層;兜風隔熱屋面在兩端開口形成兜風散熱;利用頂棚與屋面間的空間起到架空通風層的同樣效果，這幾種措施均能提高屋頂的隔熱能力，起到節能作用。

5．種植隔熱屋面。利用屋頂種植栽花，甚至灌木，堆假山形成一種生態型的節能屋面，這種屋面隔熱保溫性能優良，已經逐步被廣泛利用。

6．蓄水隔熱屋面。利用屋面蓄積的水層，從而能將熱量散發到空氣中，減少了屋頂的吸熱，從而達到了隔熱作用，水在冬季還起到了保溫作用。

(四)采暖節能設計。促進輻射熱進入室內，保證開口的方向和開口面積，并且要保證開口對熱線透明度的問題;為了可以使背陰的一面也能接受到太陽輻射，可通過反射太陽光來提高太陽能的密度，例如在建筑的北側設反射面，使北側房間也能得到太陽的輻射;抑制輻射熱從表面和窗洞口部分的熱損失;適當增加屋頂和維護結構的熱容量，可以減小室內溫度隨外界氣溫變化的變化。

(五)采光與照明節能設計。現代的建筑采用了大量的玻璃結構設計，這樣可以使室外的光線進入室內，有效利用天空光，減少照明用電，減少能源浪費。但是天空光極為不穩定，且光污染會帶來損害，這樣就出現了自動照明控制系統，可提高采光的均勻度及營造一個良好的視覺環境，又可減少資源的消耗，降低維護費用，帶來極大的社會效益和經濟效益。

三、結語

能源是決定可持續發展的關鍵因素之一，也是社會和人類發展的必需因素。而可持續發展觀也是提倡的發展觀，同時，因能源問題而引起的全球變暖、空氣污染和健康問題也越來越應該引起重視。所以如何以可持續發展的方式來滿足人類日益增長的能源需求，既是時代給人類的挑戰，也是機遇。而建筑節能不僅是社會建筑發展的一個趨勢，也是建筑科學技術的一個挑戰。因此建筑行業應該堅持不懈抓住時機推進建筑節能發展建筑節能，使我國早日邁入能源大國的行列。

［1］李漢章．建筑節能技術指南［M］．北京:中國建筑工業出版社，2006

［2］武涌，劉長濱．中國建筑節能經濟激勵政策研究［M］．北京:中國建筑工業出版社，2007

［3］王宗昌．建筑施工細部操作質量控制［M］．北京:中國建筑工業出版社，2007