住宅建筑节能与设计标准

史明辉

【摘 要】 人类社会的不断发展和由此所带来的一系列的能源消耗的问题就会使得绿色设计需求不断增加，节约能源的问题已受到我国和全世界许多国家的普遍关注，因此，在建筑设计中进行节能是势在必行之举。节能设计已经成为我国住宅设计和建设的当务之急。本文对住宅建筑节能设计的各个方面来进行阐述和探讨，希望能够与同行进行积极的交流和讨论，寻求更好、更高效的住宅建筑设计节能的措施和思路。

【关键词】 住宅建筑；建筑设计；节能设计

1 建筑节能设计的意义和节能原则

所谓建筑节能设计，其实质就是通过某些手段和措施使得建筑物在使用过程中可以减少对于传统资源或是不可持续性资源的使用或是浪费，例如以注入保温、隔热、密封等措施来达到此目的，并以适应性强的节能技术等绿色环保措施来最大限度减少建筑物所产生的能耗量，进而实现其获得理想建筑节能效果的目标。这是与当今人类社会与世界发展是相统一的，也是符合节能化发展和绿色化发展相一致的。具体来说就是通过对建筑规划分区、群体和单体，并根据建筑的朝向、间距以及建筑物所处地区的太阳辐射、风向以及外部空间环境进行综合性研究后，设计出的低能耗的建筑物，从而实现节能的目的。根据调查显示，建筑能耗占社会能耗的比重很大，然而，现有建筑中达不到节能标准几乎可以达到90%以上，即使是最好的也是不足20%的节能率。例如，给建筑围护结构提高保温隔热性能，就可以使得流出或流入室内的热量减少。

在节能原则中，首先在整体的规划与单项设计上，对建筑的平面设计要合理的规划，这样才能够充分的形成在夏季的穿堂风，也使每个房间都可以有良好的采光条件。比如在设计建筑平面时，板式设计比塔式设计具有更好的采光与通风条件。其次是选择有力与节能建设的建筑地址与朝向，这样就可以充分的利用太阳能进行节能了。一般在我国，南北朝向的建筑比东西朝向的建筑更加节能，如果建筑的面积相同，主朝向的面积越大，这种节能效果差异越明显。另外，在建筑之间还要保持一定的距离，以便于充分利用太阳能资源。第三是对窗户与墙的面积比例进行合理的设计，在建筑中最薄弱的保温部位就是窗户，所以，在设计时把窗户的面积合理的控制一定范围内，有效的防止门窗缝隙之间的能量损耗，可以达到很好的节能效果。最后在建筑设计时改善维护结构具有的保温性能，也可以达到理想的节能效果。

2 围护结构节能设计

2.1建筑物朝向

建筑物南北朝向比东西朝向节能，在多层住宅中东西向比南北向的耗热量指标约增加5%左右。

2.2体形系数

在其他条件相同情况下，建筑物的耗热量指标随体形系数增大而增大。

从节能考虑，体形系数应尽可能小。体形系数越小，外围护结构的热损失也越小，这是建筑节能设计的普遍常识，但它还与建筑造型、平面布局、采光通风等因素密切相关，体形系数过小将造成建筑造型呆板、平面布局困难甚至影响采光通风等建筑功能。

2.3围护结构的传热系数

它是建筑节能中重要的指标之一，围护结构的传热系数越小表示其保温性能越好。在其它条件相同情况下，建筑物的耗热量指标，随围护结构的传热系数降低而降低。

2.4窗墙面积比

加大窗墙面积比，对节能不利。故外窗（包括台门的透明部分）面积不应过大。在不同地区，不同朝向的窗面积比应控在一定范围。

2.5外门窗的气密性

提高门窗的气密性对节能有利。在建筑中，外门窗是能耗散失率很高的地方，在使建筑有较好的采光、观景和通风条件下，尽量提高门窗密闭性采用合适的窗墙比例，采取有效措施提高门窗保温性能。要实现有效节能目的，就要尽可能减少冷空气渗入和有效提高外门窗密闭性，这时要多多考虑那些新型和密封性较好的建筑材料。对于墙体与门窗框的缝隙要不断增强密封效果，还应该考虑到在墙体和门窗框放入弹性较好的保温材料，例如密封胶或者毛毡等。有些材料具有较好的密封特性例如橡胶，把它们用在门扇与门窗框中能达到较好的密封效果，该方法能提高建筑物的节能环保效果，同时对外部门窗保温效果也要进行相应的改善。也就是说在降低传热散耗量的同时还要求有较好的空气渗透性，要达到这个目的窗戶面积就要减小很多，这对建筑物节能是很有帮助的。在设计实例中所设计的如蓝湾华府工程，其外墙开窗面积较大，设计过程中在窗户的选材及密闭性各方面严格把关，会使外门窗的能耗散失率降到最低的效果。

2.6楼梯间开敞与否

多层住宅采用开敞式楼梯间比有门窗的楼梯间，在冬季其耗热量指标上升10%。综上所述，在建筑围护结构的节能设计中，应先从总平面设计着手，在满足规划设计的前提下，宜少建低层、多层少单元及多层点式居住建筑；朝向宜采用南向和接近南向，尽量避免东西向；单体平面外形要减少过多凹凸变化和不必要的建筑连接体，使体形系数控制在一定范围；立面开窗形式，一般情况下以点窗为主并根据不同朝向合理控制窗墙面积比，不要过多采用飘窗；门窗应有较好的气密性；少采用开敞式楼梯间，不采暖楼梯间与住户间要注意保温；要选择合适的节能门窗；对屋顶及外墙要选择合适的保温材料与合理的建筑构造。最终使建筑物采暖耗热量指标不超过规定。

3 墙体方面的节能措施

对于墙体使用新型节能材料。墙体在建筑的外围结构中占主体地位，墙体材料保温特性对建筑物耗热量有很大影响。我国很多的住宅建筑都是用多孔砖来建造墙体的，保温特性还达不到设计标准的要求。就拿外墙来说根据有关标准的规定，当建筑物的体形系数低于0.3时，其所在地区的传热系数都低于1.16瓦每平方米，现在建筑中采用的最多的是内抹灰砌块墙，传热系数要比上面的节能规范数值都大。所以要达到最佳节能目的，就要大力应用加气砖墙体和复合墙体等技术。尽可能减少外结构的传热系数，尤其是外墙要采取措施增加它的保温隔热特性。现在有不少建筑物的保温系统用的节能材料大多是一定厚度的无机保温板、多功能保温涂料等节能型材料，以使规定性指标中的外墙满足规范要求。

在现在住宅建筑中用的比较多的外墙保温方法包括内保温、外保温和混合保温等其它方法。外墙内保温技术是指外墙内侧采用保温砂浆等其它材料，使建筑实现保温和节能的目的。这种节能保温方法有一个缺陷是：结构冷热桥使局部温差不断增大，超过一定程度就会使外墙发生结露现象。因为内保温技术保护的地方只是建筑物的内墙和梁内侧，外墙部分没有得到保温材料有效的保护，所以在这个部位形成冷桥；在冬天的室内墙体温度和墙角温度之间约有10度的温差，和室内温度差要超过巧度，室内湿度条件达到时在这个部位就会发生结露现象。结露水造成的浸渍或者冻融很容易使保温墙面产生霉裂和开裂。

混合保温指的是设计和施工过程中，外保温施工方便的地方就用外保温方法，外保温施工不方便的地方就采用内保温方法，从而达到对住宅建筑进行保温施工方法和设计的结合。混合保温方法能提升施工速度，那些外墙内保温保护不到的内墙、地板和外墙交接部位等进行保护，使建筑物能够获得较好的保温。

但是混合保温方法会对建筑结构造成严重损害。外保温方法作用地方使结构墙体受到室内温度影响较严重。温度变化比较小，所以墙体处于稳定的温度环境中，由温差引起的变形应力是比较小的；内保温方法作用地方使结构墙体受到室内温度影响很大，当室外温度变化很大时，墙体处于不稳定温度环境中，温差引起的变形应力比较大。局部的内、外保温结合在一起使用的方法，使整个外墙主体产生不同形变的速度与尺寸，建筑结构所处环境更加不稳定，在长年温差作用下墙体结构发生裂缝，降低住宅建筑的使用寿命。在保温节能方法中使用混合保温方发是很不合理的，比应用内保温方法时对墙体和建筑有更大的危害。外墙外保温方法指的是把保温隔热系统建造在外墙外侧，以此来实现保温节能目的。因为保温隔热系统在外墙外侧，主体结构受温差影响有很大的下降，温差形变大大减小，对结构墙体有较好的保护还能阻断冷桥，有助于延长墙体结构的使用寿命。

4 屋面方面的节能措施

居住建筑屋面，必须设置保温层才能达到节能要求。其保温形式一般都是外保温。但按屋面防水层与保温层二者间位置关系则又有正置式屋面与倒置式屋面之分。

4.1正置式屋面

是传统的屋面构造形式，屋面防水层置于屋面保温层之上。由于保温层有防水层的保护，故对保温材料的吸水率限制不是很严，可选用的保温材料品种较多如蒸压粉煤灰加气混凝土块、沥青膨胀珍珠岩板、憎水膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、发泡聚苯板等都可以用作正置式屋面的保温层材料

4.2倒置式屋面

倒置式屋面是将保温层设置在防水层上面的一种构造形式。由于保温层对防水层的保护，使防水层免受温差气候变化的影响，延缓了防水层的热老化速度，从而延长了防水层的使用寿命；倒置式屋面能适用于高湿度房间的保温屋面防水；由于防水上没有保温层及埋压层，对卷材防水层有条件采用空铺、点粘或条粘等松铺施工工艺，可减少屋面基层变形对防水层的影响。

5 加强建筑的室外绿化配置，高校利用能源

在设计住宅建筑时还需要对建筑的室外绿化配置进行考虑，这样就可以為住宅建筑创造良好的环境，还可以有效的减轻噪声污染、降低空气中的粉尘以及改善空气的质量。在实际住宅建筑中，就需要根据地区地形特点以及制良清况以便在建筑中可以合理布置绿化植被的高度与种类，从而可以达到在夏季可以遮阳通风、在冬季可以减轻遮阳和最大限度的预防寒风。这样，通过绿化配置也可以达到住宅建筑的节能。

6 结束语

建筑对于能源来说是一个很大的损耗方面，现在一直提倡绿色建筑，因此节约能源已经成为人们的共识，对住宅降低能耗有个条件是不能违反居住舒适度要求，从建筑设计角度上说尽可能减少能量无端消耗，最大限度节约能源。对建筑物进行节能设计时，要从平面布置、体形系数、墙体和外门窗墙体、太阳能等其它方面采用合理措施，使建筑物能够达到在整体上的节能目的。

参考文献：

[1]张刚.现代住宅建筑设计的新趋势[J].建筑技术.2011（12）：170

[2]骆鸿雁.现代住宅建筑设计问题探讨[J].科技创新与应用.2012（11）：228

[3]刘洋.现代住宅建筑设计中存在的问题分析[J].建筑科学.2013（10）：174

[4]金晖.住宅建筑节能设计的探讨[J].建筑与规划设计.2012（3）：73-74