住宅建筑節能設計及經濟適用性研究

吳亞琦

南京市建筑設計研究院有限責任公司 江蘇 南京 210000

1 我國住宅建筑節能現狀分析

建筑行業是我國三大耗能行業之一，隨著社會經濟發展轉型，建筑行業開始向技術型、集約型發展。在住宅建筑設計中及時更新節能設計技術并選取較為經濟適用的技術予以在設計中使用，可以顯著提升住宅的保溫隔熱性能[1]。

住宅建筑的能耗一直占據我國社會總能耗的較高比例，相較于建筑節能開始較早、技術較為先進的其他國家，資源耗損比例高出7%～10%。我國建筑行業耗能高主要是因為建筑技術落后，從業人員（包括設計施工開發等各環節）在設計過程中更側重于項目成本、建筑質量等指標，并不重視其節能性以及經濟性。

隨著我國經濟社會的發展，我們生活水平較之以前有了很大程度的提高，隨之而來的是使用者對于高生活品質的追求，住宅作為人類使用時間最長的建筑空間，其室內熱舒適度也需要隨之提升。為保持舒適的生活環境空調能耗大大增加，因此住宅建筑具有持續耗能的特征。

目前隨著立法及行業規范的完善，新建住宅已經開始全面實行節能設計，結合相關行業規范以及新材料新技術的應用，降低建筑能耗也成為在設計中需要達到的目標。

2 經濟適用設計技術在住宅節能中的應用

住宅建筑節能設計技術包含地理位置選擇、建筑技術、材料選擇等多個方面，在住宅建筑節能設計中較多采用的技術措施具體情況如下：

供暖節能：利用分戶計量調控的裝置、儀表等實現個性化調控。

外圍護結構節能：通過外墻內外保溫、含空腔的雙層墻、保溫隔熱性能較好的墻體材料等技術措施，提高外墻的保溫隔熱性能；利用合理選擇保溫隔熱材料的厚度、種植屋面、通風屋面等技術措施改善屋面的保溫隔熱性能。

門窗節能：通過控制門窗大小來降低室外環境對室內的影響，但要同時考慮室內采光與通風情況；選擇熱工性能好的門窗，如三玻兩腔、Low-e玻璃、中空充惰性氣體等。

太陽能技術：目前節能相關規范中鼓勵使用可再生能源，例如太陽能光伏發電技術、太陽能光熱技術等。

其中門窗是節能設計最薄弱的環節，需要進行重點設計，下面將以筆者參與設計的江蘇省泰州市東方小鎮居住區四期工程為例，具體分析門窗節能的經濟實用性策略[2]。

3 以實際工程分析住宅的節能設計

東方小鎮居住區四期所處位置為江蘇省泰州市，氣候區劃分上屬于夏熱冬冷地區，根據相關規范，對其中小高層的門窗節能設計進行分析，小高層戶型設計如圖1所示。

圖1 東方小鎮居住區四期小高層戶型

（1）門窗大小。門窗是室內采光、通風的重要途徑，為保證室內環境的舒適度，規范對于建筑的窗地面積比、自然通風開口面積與該房間地面面積的比例有明確要求，為滿足規范和使用的要求，門窗大小必須達到一定的尺寸。因此，功能空間要在保證使用的前提下盡可能集約，這樣可以適當地減少門窗面積，減小門窗帶來的能耗。

（2）門窗選型。根據相關節能規范，門窗的傳熱系數限值受體型系數的限制，體型系數越小傳熱系數限值越大，門窗選型的選擇余地更大。另外，飄窗也是節能設計中門窗的一個薄弱環節，飄窗的窗傳熱系數為同一朝向普通外窗的0.9倍，選型條件更加苛刻，因此也要合理地設計飄窗。

綜上，東方小鎮居住區四期小高層門窗節能設計方法如下：①根據采光通風的需求確定最小門窗尺寸；②根據建筑體型系數及門窗具體形式（是否為飄窗）等確定每個朝向的門窗傳熱系數限值；③選擇滿足根據開啟形式（推拉或平開）確定最終的門窗選型；④飄窗設計傳熱系數限值需要在外窗傳熱系數的基礎上再乘0.9，可選擇的窗型較少。經相關軟件計算，東西南北向外窗的傳熱系數規范限值為2.4W/(m2K)，南北向凸窗的傳熱系數規范限值為2.16W/(m2K)。

4 結束語

面對我國住宅建筑節能設計及適用性研究需求，建筑師應掌握并充分利用現有節能技術，最大限度地選取經濟適用的技術來滿足建筑節能需求，提高建筑能設計的性價比。文章中雖然列舉了諸多節能設計方法，并以相關案例分析了門窗節能技術的實際使用，但在實際設計過程中還需要考慮項目成本，兼顧建筑節能效果與技術成本，來提升住宅建筑節能性與經濟適用性。