對住宅建筑節能設計分析

何況

摘 要：住宅建筑節能設計屬于一項系統工程，它在策劃、實施和獲得實效的長時間過程中涉及設計、規劃、施工、調試、運行、維修等很多環節。作一名設計人員，在對建筑進行節能設計的同時我們應根據當地資源條件，因地制宜，重視綜合設計過程這個新觀念，在方案之初即組織相關專業工種介入，統籌考慮相互影響，尋求合理的解決方案。因此現代住宅建筑設計中節能設計必須從建筑設計的整個過程出發，是對由多個子系統所組成的復雜大系統的全局優化設計。

關鍵詞：住宅建筑；節能設計；措施

1 住宅建筑節能現狀

我國是一個能耗大國，能耗消費總量排在世界第二。而我國人口眾多，能源資源相對缺乏，人均能源占有量僅為世界平均水平的40%。我國的建筑能耗已占到全社會總能耗的30%左右。在目前我國能源形勢相當嚴峻，在今后的長時期內也將難以緩解的狀況下，節約能源已是刻不容緩。如果再不節約能源，將嚴重制約我國的經濟和社會發展。

能源問題已受到世界性的普遍關注，在我國亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4，居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展，需要大量的建造和運行使用能源，尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統計，我國資源、環境的約束，要求我們必須改變傳統的住宅建設方式。目前我國住宅建設過程中，耗能達到總能耗的20%多，耗水占城市用水32%，城市用地中有30%用于住宅，耗用的鋼材占全國用鋼量的20%，水泥用量占全國總用量的17.6%。

建筑是用能大戶，建筑節能是發展建筑業的需要。據調查顯示建筑能耗占社會能耗的比重很大，我國住宅能耗是同類氣候地區發達國家的3倍左右，而且現有建筑中95%達不到節能標準，新建建筑達到節能標準的僅不足20%。隨著我國新的節能標準為確保實現節能50%的目標的實施，節能成為我國住宅建設的當務之急。

2 住宅節能設計措施

2.1 住宅建筑的整體設計

建筑的整體設計包括建筑的外觀結構、房屋的門、窗、陽臺、屋頂、玻璃等設施，這些基本設施都對住宅建筑的節能損耗有很大影響。其中建筑外觀的保溫材料在保溫、吸熱方面如何，對冬季取暖、夏季降溫在空調使用率方面有直接影響。據某些資料顯示，能源節省所需的費用完全可以用來提高圍護結構用以保溫、隔熱。因此住宅建筑節能的重中之重就是采用熱工性能優良的外圍護系統。

門窗是太陽輻射的重要的吸熱、散熱設施，是能量消耗的重要途徑。其中門窗的傳熱系數為墻體外觀的3-4倍，其實，門窗也是節能的重要途徑，有利有弊。因此現在的住宅設計中應盡量的少用飄窗或者落地窗，對其合理使用。保證門窗在夏季合理自然的通風調節，同時還要注意冬季寒風的侵襲，保證室內氣溫，增加居室的舒適度。向陽居室的窗戶可設計成開窗形式，另有遮陽板和窗簾，既美觀又實用。

2.2 住宅建筑的平面節能設計

2.2.1 住宅平面設計中首要問題是確定適當的套型面積。因為適當的建筑面積不但可以節約用地還可以大大節約建筑用材，減少營造、維護與使用過程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節能效果。

2.2.2 由于我國地處北半球，太陽高度角和方位角變化規律使南朝向為最為節能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系，容易形成穿堂風，而又避開了冬季盛行的西北風。因此，將住戶長時間活動的居住空間（如廳、主要臥室）設于日照通風條件最佳的南向位置，利用自然環境使室內達到最大的舒適度，為住戶節約采暖和空調的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間，所以建筑平面誼設計成南北向。

2.3 住宅外墻的節能設計

在建筑外圍護結構中，墻體所占比重最大，通過圍護結構的傳熱耗熱量約占75～80%。因而外墻體的保溫設計相當重要，必須改變以往老的外圍護設計，改為采用新的節能墻體材料。墻體改革，推動了新型墻體材料的發展，多種節能型墻體應運而生，主要有：（1）承重空心砌塊。它是由混凝土和多孔材料組成，具有高強、承重、保溫、節能、導熱系數低等特點。（2）加氣混凝土外墻。加氣混凝土產品有粉煤灰加氣和砂加氣2種，有砌塊、條板狀，該類產品本身導熱系數小，是建筑熱工性能較好的一種新型墻體材料。（3）內保溫復合外墻。構造特點與單一材料墻相比，構造組合合理，有較高的熱絕緣系數，能較好地發揮保溫材料的作用，在滿足承重要求的前提下，磚墻可適當減薄。（4）夾心復合外墻。將墻體分為承重和保護部分，中間留有20-50mm空隙，內填無機松散或塊狀保溫材料如爐渣、膨脹珍珠巖等，也可以不填材料做空氣層。

2.4 住宅門窗的節能設計

外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數約為墻體的3～4倍，是節能的重點部位，所以合理確定窗墻面積比是節能的重要措施之一。對于住宅設計應避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外，設計中應該強調東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面，應盡量減少開窗面積。設置外窗部位，應提高外窗的密封性能，選用好的窗型，門窗配件，提高窗框的隔熱性能，減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風的渠道。所以，外門窗的開啟也是夏季通風節能的必要條件

2.5 建筑屋面的節能設計

屋面作為外圍護結構的一部分，它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層，也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達到提高屋面保溫隔熱性能的目的。屋面節能措施的要點：其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在，高效保溫材料已經開始應用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境；芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優越性。

3 結語

總而言之，住宅建筑節能是未來發展的趨勢，作為系統工程，它還涉及其他許多方面，如新材料、新技術、新工藝的應用，再生能源的開發和利用，設備設計、管理等，只有對它們進行綜合考慮，才能做到節約能耗，提高熱效率，達到節能的目的。建筑節能離不開科技的創新，這需要我們進一步加強技術創新與使用，逐步在技術成熟的情況下促進節能建筑的普及。

參考文獻

[1] 建筑節能工程施工質量驗收規范（GB50411-2007）[S].

[2] 普燕.淺析住宅建筑節能設計[J].江西建材，2013（04）.