对现代化住宅建筑设计中的节能处理分析探究

王晶晶 付东京

【摘要】近年来在我国国民经济快速发展的背景形势下，人们的生活质量水平不断提高，人们对于自己的生存环境也提出了更高的要求，建筑行业也因此取得了迅猛发展。但是建筑工程往往需要消耗大量能源，建筑行业已经成为能源消耗大户，如何有效减少住宅建筑能源消耗已经成为社会关注的热点话题。笔者主要结合自己的工作经验总结了几点现代住宅建筑设计的节能处理办法。

【关键词】现代化；住宅建筑设计；节能处理

现代住宅建筑的围护结构主要是指地面、屋顶、门窗、墙体等房间围挡物以及建筑物，其中有的结构会接触到屋顶、外窗、外墙等外围环境，其他的主要指分户墙、地面以及内墙等内围结构。想要减少建筑设计的能源消耗，前提条件是应该确保住宅建筑的舒适度，从建筑设计的层面上分析主要是指有效控制不必要的能量消耗，最大限度的减少能源应用。按照《居住建筑节能设计标准》中的相关规定要求表明，应该尽量改善建筑围护结构的隔热性能以及保温性能，从而提高通风、空调、采暖等设备以及系统的相关能效，尽可能采取太阳能、余热回收以及自然通风等节能措施，在确保同样的室内环境条件下可以有效减少空调、通风以及供热等耗能。住宅建筑也应该从外门窗墙体结构、建筑平面布置、墙体结构、体型系数、利用太阳能等多方面进行节能设计，从而达到建筑物整体节能的目的。

1.合理控制住宅建筑的体形系数以及平面布置系数

现代住宅建筑设计中的平面设计以及建筑物布置是否合理在很大程度上会影响夏季通风降温情况以及冬季的太阳照射情况。比如，就建筑物的主体朝向而言，住宅建筑朝着东西方向以及南北方向在耗热量方面存在很大差异，东西方向耗热量一般会高出南北方向的5%，这样会大大增加外遮阳投入资金以及空调能耗。其次，对于住宅建筑热工特性而言，体形系数是一个重要的评价指标。从国外一些物理研究所的相关研究成果分析表明，住宅建筑的体形系数下降0.1%的情况下，相应的建筑物能耗会降低8KW·h/m。在建筑面积相同的情况下，住宅建筑采用明厨明厕设计的体形系数相对于明厨暗厕高出0.033，因此建筑平面采用明厨暗厕设计的体形系数的节能效果更佳。由此可见，在达到住宅建筑多种功能的情况下，尽可能减少住宅建筑体型的错落或者凹凸，可以有效减少住宅建筑的体形系数，进而实现最佳的节能效果。

2.住宅建筑门窗节能设计以及施工

外门窗在住宅建筑中具有很高的能耗散失率，住宅建筑的通风条件、观景条件、采光条件良好的情况下，应该适当控制窗墙的比例来提高门窗的密闭性，而且应该积极采用有效的措施增强门窗的保温性能。目前，较为常用的门窗保温措施包括以下几种：①尽量降低墙面积以及墙体窗的比例。这也是指在减少传热散耗量的情况下，应该保持良好的空气渗透性，这样的话可以大大减少窗户面积，有利于节约建筑物的能耗。②提高外门窗的密闭性。想要达到很好的节能效果，应该尽量减少冷空气的渗入，同时还应该努力加强外门窗的密闭性，因此在住宅建筑设计的过程中应该多考虑一些新型建筑材料以及具有良好密封性的建筑材料。尤其是门窗框和墙体之间的缝隙，应该不断提高其密封效果，在门窗框以及门窗中，可以放置一些具有较好弹性的保温材料，比如毛毡或者密封胶等。橡胶是一种密封性很好的材料，在门窗框以及门扇中加入橡胶可以达到很好的密封效果，这样的话不仅具有节能效果，也有利于保护环境，而且也有利于提高外部门窗的保温性能。

3.墙体节能处理办法

住宅建筑墙体应该尽量采用新型的建筑节能材料。在建筑外围结构中，墙体属于主体结构，对于建筑物耗热量而言，墙体材料的保温性能非常关键。目前，我国大部分住宅建筑墙体主要是应用多孔砖进行建造，墙体的保温性能并没有达到相应的住宅建筑设计要求。比如，根据外墙的相关设计标准规定，若建筑物体形系数在0.3以下的情况下，建筑物所在地区的传热系数均在1.16W/km2以下，目前，现代住宅建筑大多数都是采用内抹灰砌块墙，相对于相关的节能规范要求的传热系数都大。因此，想要达到最好的节能效果，应该积极采用复合墙体、加气砖墙体等节能技术，尽量降低外結构的传热系数，特别是外墙结构应该积极采用相关的措施提高外墙的保温隔热性能。现代建筑物中，很多保温系统中常常会采用一些节能型材料，比如多功能保温涂料、无机保温板等（均具有一定厚度），这样可以使外墙设计满足一些规定性的规范要求。

现代住宅建筑中常常会采用混合保温、外保温、内保温等外墙保温措施。其中，外墙内保温技术主要是在外墙内侧应用一些保温砂浆等材料，从而达到保温、节能的效果。外墙内保温的缺点主要体现在结构冷热桥会不断增大局部的温差，超出某个程度的话可能会导致外墙结露。这主要是由于外墙内保温技术主要是保护住宅建筑物的梁内侧以及内墙，并没有应用相应的保温材料保护外墙部分，因此外墙部分很容易出现冷桥。到了冬天，墙角温度以及室内墙体温度之间的温差大概有10℃左右，和室内温度差有15℃以上，只要室内达到这个湿度条件，这个部位很容易出现结露情况。发生结露现象后，结露水会导致冻融或者浸渍，此时的保温墙面很容易开裂或者霉裂。外墙外保温技术主要是指在外墙外侧建立保温隔热系统，从而达到保温、节能的效果。外保温技术可以大大减少温差对于主体结构的影响，有效减少温差形变，有利于保护结构墙体，也可以有效阻断冷桥，使墙体结构使用寿命延长。

混合保温技术主要是指在设计环节以及施工环节，如果便于采用内保温方法的地方就采用内保温技术，如果适合采用外保温方法的地方就采用外保温技术。在住宅建筑物施工过程中采用混合保温措施，不仅有利于加快建筑工程施工进度，也可以保护地板、内墙以及外墙交接等外墙内保温方法无法保护的部位，从整体上提高住宅建筑物的保温特性。然而混合保温方法会严重损害住宅建筑物的结构，这是一大缺陷。外保温技术应用的情况下，室内温度会严重影响结构墙体，如果温度变化相对较小的情况下，墙体环境温度也是相对稳定的，这样因为温差导致的变形应力相对较小。采用内保温技术的情况下，室内温度也会在很大程度上影响结构墙体，如果室内温度出现很大变化的情况下，墙体的温度环境非常不稳定，这样由于温差产生的变形应力也相对较大。局部有机结合内保温、外保温方法，可以使整个外墙主体出现不同形变的尺寸以及速度，这样会导致建筑结构环境的稳定性更差，墙体结构长时间在温差的作用下很容易出现裂缝，进而缩短建筑物的使用寿命。因此笔者认为住宅建筑物节能设计中最好不采用混合保温的方法。

4.其他节能措施

在改进外窗以及外墙的保温性能后，应该尽量提高屋面的隔热、保温性能，在屋面保温层应该尽量不要采用具有较高导热系数、密度大、吸水率过大的保温材料，尽量减少屋面厚度，减轻其重量。在屋面保温层设计中可以采用岩棉板、无机保温板等高效保温材料。其次，在住宅建筑物节能设计中应该尽可能采用太阳能以及低热新能源，这样可大大减少常规能源消耗，达到节能目的。

总而言之，有效控制住宅建筑物能源消耗应该作为一项战略计划，现代化住宅建筑设计中，应该严格遵循建筑节能设计的相关要求和标准，在确保住宅建筑设计舒适性的基础上，从建筑设计的各个环节中尽可能采用节能设计，全面提高住宅建筑的节能效率，尽可能减少能源消耗，促进我国经济的可持续发展。

参考文献：

[1]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.

[2]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.