居住供暖建筑能耗分析及節能措施討論

姚志清

（中億豐建設集團股份有限公司，江蘇 蘇州 215000）

在我國社會經濟發展過程中，人們生活水平有明顯提高，在住宅舒適度方面要求也更為嚴格。建筑能耗在社會總能耗中占有非常大的比例，隨著能源問題的日益嚴峻，人們越來越關注居住供暖建筑能耗問題。因此，建筑設計人員必須要結合實際需要做好現代建筑節能設計，確保居住環境舒適性的同時最大限度減少能耗，取得理想的節能效果，促進建筑行業的持續穩定發展。

1 居住住宅建筑能耗現狀和特點

1.1 居住住宅能耗現狀

當前受到歷史因素和經濟因素影響，很多夏熱冬冷地區的既有建筑不符合建筑節能要求，建筑圍護結構缺乏良好的保溫隔熱性能，建筑能耗高，同時建筑室內環境溫度無法滿足舒適度需要。夏熱冬冷地區濕度相對較大，居民在通風方面有較高要求，還存在較大的通風能耗。在住宅建筑設計方面需要對冬季供暖問題以及夏季制冷問題有充分考慮，這些區域每年供暖和降溫時間可能超過半年，其空調以及供暖等方面的能耗明顯增大，但是室內環境改善效果卻不是十分理想。20世紀90年代后，建筑節能問題得到全社會范圍關注，建筑供暖需熱量主要是為室內提供所需要熱量，確保冬季室內舒適度滿足要求。單位建筑面積供暖需熱量受到建筑體形系數、維護結構傳熱系數、室內溫度等多個方面因素影響，供暖需熱量并非建筑實際供暖能耗，但是與供暖能耗之間呈正相關，通過單位建筑面積供暖需熱量的分析，能夠一定程度上了解整個建筑能耗水平。

1.2 住宅供暖用能特點

一方面，建筑供暖用能空間存在一定的不確定性，建筑供暖以居民個體行為為主，存在間歇式供暖或部分時間供暖情況，同時區域集中供暖方式也占有較大比例。人們在書房、臥室、客廳等區域多采取分散單獨供暖方式，未供暖區域溫度與室外溫度較為接近，供暖的房建能量不僅會傳遞至室外，同時還會傳遞至非供暖空間以及公共空間等。因此，在夏熱冬冷區域住宅熱工性能和建筑能耗分析方面，不僅要做好建筑用能空間的調查，同時還需要明確建筑空調運行時間等，對建筑內部隔墻熱工性能有充分全面的分析考慮。

另一方面，供暖用能時間存在不確定性，住宅建筑供暖運行時間容易受多個方面因素影響，比如生活習慣、節能環保政策、室外氣候條件等，隨機性比較強，影響供暖負荷時間分布方面均勻性。另外，受到居民生活作息習慣等因素影響，一般晚上6：00～10：00屬于建筑負荷最大時間段，用電設備較為集中，雖然住宅供暖間歇運行，供暖時間方面缺乏統一性，但是在多數時間段仍具普遍性特點。

2 建筑居住供暖節能措施

居住供暖建筑能耗問題十分嚴重，在建筑總能耗中占有非常大的比重，必須要對此足夠重視。結合居住供暖建筑實際情況，明確居住供暖建筑能耗原因，從墻體、門窗、屋頂、用戶、熱橋等方面出發，制定科學合理的節能措施，最大限度降低建筑能耗，更好地滿足人們節能需要。

2.1 墻體節能

受到工程項目投資等因素限制，以往很多建筑房屋維護結構保溫水平無法滿足要求，墻體存在非常大的能耗，同時缺乏良好的熱環境。隨著建筑行業發展進步，當前不斷有新的墻體材料以及墻體結構設計出現，建筑墻體能耗明顯下降。目前建筑施工中所使用的墻體材料有多孔磚、加氣混凝土砌塊磚等，能夠利用空氣熱阻，在保溫性能方面，相比較單一黏土磚有明顯改善，另外，聚苯乙烯板、礦棉板、隔熱砂漿等在建筑工程項目施工中同樣有廣泛應用。在節能理念下，建筑墻體呈明顯的復合墻體發展趨勢，不僅能夠達到節能效果，同時還能夠很大程度上取代傳統黏土磚，實現對耕地資源的有效保護。

2.2 窗戶節能

窗戶節能可考慮傳熱量和窗墻比方面內容，具體如下：

一方面，降低傳熱量，在窗戶保溫性能改善方面，主要是通過增強鑲嵌材料保溫性能實現，將原有的單層玻璃更換為雙層玻璃，雙層暴力因為中間存在空氣夾層，有非常大的熱阻，能夠實現對傳熱系數的有效控制，節能熱量。相比于單層窗，雙層雙傳熱系數降低一半左右，三層穿傳熱系數更低。密封中空層玻璃構件，密封空間中裝有干燥劑，冬天雖然玻璃表面溫度相對較低，但是不會低于干燥露點溫度，能夠實現對玻璃表面結露問題的有效避免，確保窗戶的透明度和潔凈性，另外，因為其內部為密封空氣層，能夠較長時間維持熱工性能穩定。

另一方面，窗墻比控制，維護結構部件傳熱系數對傳熱性量有重要影響，必須要將單層鋼窗傳熱系數控制在磚墻傳熱系數規定范圍。通過對窗墻面積比的控制能夠有效降低窗戶在建筑采暖方面能耗占比。

2.3 屋頂節能

屋頂材料選擇需要確保其吸水率低，同時傳熱系數和容重相對較小。當前屋面結構構造中，一種是將高效保溫材料作為屋頂保溫層使用，在導熱系數方面，能夠控制在一般保溫材料的1/4～1/5；另一種是使用有一定強度的松散保溫材料做保溫層，也可以將其稱為找坡層，在形成兩層保溫層的同時不會增加屋面重量和厚度。

2.4 用戶節能

用戶節能在居住供暖建筑節能方面十分關鍵，做好用戶節能，能夠使居住供暖建筑整體能耗水平得到顯著改善。根據相關規定，當前很多新建建筑采暖系統使用的是雙管系統，安裝有戶用熱量計量裝置和溫度調節裝置，采取供熱計量收費措施。這一方式在居住建筑采暖設計方面有廣泛應用，安裝散熱器溫控閥，能夠使用戶根據室內的溫度變化情況按照實際需要進行調節，在節約能源的同時最大限度減少熱費支出，能夠取得非常好節能效果。需要注意完善熱能消耗計量以及收費系統，結合市場規律以及價格機制等，使用戶節能積極主動性得到提高和激發，為能源節約工作的順利有效開展打下良好基礎。

2.5 “熱橋”能耗控制

復合型墻體節點設計方面，如果存在內外連通的熱橋，局部二維傳熱會明顯增大的情況，墻體局部傳熱會有明顯增大，墻體平均熱阻下降，在墻體表面出現結露情況，維護結構內表面環境受到影響，難以取得理想的保溫效果。因此，針對建筑維護結構熱橋需要給予科學合理保溫處理，確保其內表面溫度在室內空氣露點溫度以上，同時加大在熱橋能耗方面研究重視度，找到更為便捷、準確的計算方法，實現對熱橋問題的有效克服，減少熱橋附加傳熱損失。

3 結語

在社會經濟發展過程中，建筑居住供暖能耗浪費情況日益嚴重，建筑居住供暖節能工作必須要制定科學合理的技術措施，實現對建筑能耗的有效控制，在節約能源的基礎上促進我國社會經濟的持續穩定發展。