城市住宅节能设计研究初探

席仁义

（三门峡职业技术学院河南三门峡472000）

城市住宅节能设计研究初探

席仁义

（三门峡职业技术学院河南三门峡472000）

由于近年来随着人们环保意识的不断提高，对住宅的节能要求也进一步加强，不仅要在建筑材料上保证安全环保，在房屋使用过程中也要保对城市环境的综合影响。因此，在设计住宅的同时，设计人员要保证建材的环保性，选用对城市环境污染少的建筑材料。另一方面，在设计的同时，要提高住宅的科学性，不仅仅是作为居住的用途，在节能、环保等方面更要注意其性能。因此，进行城市住宅的节能设计，已经逐渐成为现阶段住宅建筑建设的重点。对住宅进行节能设计，从而促进人们生活水平的不断提高，满足人们对于节能环保意识的要求。

城市住宅；节能设计；节能减排；环保

由于近几年人们经济水平的不断增长，人们对于节能环保的意识也逐渐提升，也提高了居住环境节能环保的要求。为了发展我国的可持续性战略，我们要在节能减排、环保的工作上加大力度。住宅建筑是城市中建设量最大的建筑类型之一，传统住宅建筑的能耗问题十分突出。因此，在住宅建筑中进行节能设计十分必要。文章中笔者针对城市住宅的节能设计方案，进行了详细的探究。

1城市住宅节能设计的意义

建筑行业在进行住宅建筑的过程中，往往会造成建筑材料消耗、建筑过程对能源的使用消耗等，一般情况下，能源的使用消耗多数要比建筑材料消耗更大。现阶段，我国的建筑过程中对于能源消耗情况十分严峻，我国现阶段正是城市发展的高峰期，如今我国住宅建筑的面积已达到500×108m2左右，其中能耗较大的住宅占总量的95%以上，并且住宅建筑的建设速度也在迅猛增加。我国的建筑消耗总量是部分发达国家的3倍甚至更多，再生资源的利用也稍落后于发达国家。因此，现阶段加强城市住宅节能设计研究，对我国环境资源的保护，以及缓解我国由于资源消耗过大造成的资源紧张意义重大。

由于在所有的建筑类型中，住宅建筑的比例比较大，已经达到我国城市建筑总量的75%以上，所以对于城市住宅建筑节能也成为现阶段我国在节能减排工作中面临的最大问题。城市住宅的节能问题最能贴近人们的日常生活，因此，进行城市住宅节能设计是我国现阶段节能减排工作的重中之重。

2影响城市住宅节能效果的主要原因

2.1城市住宅建筑的设计不合理

在进行城市住宅节能设计的过程中，要同时进行多方考虑，不仅要考虑建筑材料的质量问题，还要对住宅的外观进行合理设计。然而，现阶段我国进行的住宅节能设计，存在很大一部分不合理。其中住宅建设过程中的门窗设计是住宅节能建设中比较薄弱的环节。在住宅建筑设计的过程中，一味追求房屋外部的美观，将住宅外窗面积进行扩大的现象，对建筑的保温性能造成了一定程度的影响。在选择进行外窗的类型选择时，城市住宅建设的中，尚未普及双层中空玻璃塑钢窗，大量住宅仍然使用单层玻璃窗，单层窗其导热系数是4.7W/（m2·k）,保温效果较差，这是造成了住宅建筑能耗居高不下的重要原因之一。

2.2城市住宅建筑的保温设计不够

在城市住宅建筑建设过程中，部分建筑的建设标准较低，简单的外围护墙体没有设置任何保温措施，根本不能满足保温的要求。部分住宅建筑虽然设置外墙保温，但是保温材料的质量和性能较差，不能建筑保温的要求。出现以上问题不仅影响了住宅的使用效果，舒适度降低，而且与国家节能环保的政策背道而驰。

2.3传统城市住宅建筑材料的保温性能较差

由于成本低廉现阶段城市住宅建筑中仍然有部分采用实心粘土砖进行建设，粘土砖墙体的保温性能很难满足建筑节能的要求，另外粘土砖在烧制的过程会产生巨大能耗和对于土地资源的不可逆转浪费，因此在城市住宅建设中已基本淘汰了实心粘土砖。但是使用实心粘土砖建设的住宅建筑在城市中有较大的存量，这些住宅普遍建设质量不高能耗较大，是城市住宅的能耗大户，也是进行节能改造重点。

3城市住宅节能设计策略分析

3.1优化城市住宅建筑方案设计

根据国家规范规定，住宅建筑节能设计的目标是在保证正常使用功能的前提下，将建筑消耗降低50%以上。为了达到之一目标首先需要完善城市住宅的方案设计。

在城市住宅建筑方案设计阶段，要充分考虑住宅建筑周围环境，包括建筑间距、建筑朝向、园区绿化设置等因素。在进行住宅建筑平面设计时，要考虑住宅在夏季减少阳光的直射，保持屋内的通风，降低室温。冬季要保证室内充分采光，提高室内的温度。我国大部分地区住宅建筑的朝向以为南北向为宜，保证室内冬暖夏凉，尽量防止东西向的住宅建筑。假若在住宅建筑设计时不能保证为南北向，则要强化东西向建筑外窗的保温和遮阳设计，以优化建筑保温效果。此外，在建筑设计中还要尽可能降低城市住宅建筑的体形系数，建筑体形系数与建筑物的节能有直接关系。建筑形系数越大，说明同样建筑体积的外表面积越大，散热面积越大，建筑能耗就越高。在设计中要降低住宅体形系数以减小外墙的总面积，从而降低建筑能耗。

3.2提升城市住宅围护系统节能性能

造成住宅建筑消耗过大其主要原因是由于建筑外围护系统保温性能较差。经过调查研究表明，现阶段在住宅建筑外围护系统的消耗占据建筑消耗的35%以上。因此可见，进一步提高住宅建筑外围护结构的保温性能对于住宅建筑的整体保温性能意义重大。

3.2.1窗户节能设计

一般住宅建筑的窗户建筑保温的相对薄弱环节。普通的窗户对于能量的消耗，占住宅建筑能耗的总量的20%以上。在建筑方案设计中，在满足采光通风要求的前提下，需要设计合理的窗扇比和窗户朝向。在采光和通风允许的条件下，控制窗墙比是非常有效的保温节能措施。窗户越小从窗户热量损耗就越小，节能效果越好。另外外窗的朝向与建筑保温节能也是密切相关，南、北方向的太阳辐射强度高、日照强度，建筑外窗所的太阳辐射也多需要增加窗户的遮阳构造措施。此外推广使用新型的节能窗户使用节能材料是门窗节能的有效途径之一。节能窗的框体材料类型很多，包括断桥铝材、断桥钢材、塑料型材、玻璃钢材及复合材料（塑钢、铝和、铝木等）。普通玻璃的热阻值很小，所以单层普通玻璃无法达到保温节能的目的，采用特种比例势在必行。玻璃镀膜分为热反射玻璃和低辐射玻璃，是指利用物理或化学镀膜工艺，改变玻璃表面的热反射特性，将太阳辐射直接反射回去，从而提高玻璃的遮阳隔热性能。玻璃着色，即在制造过程中加入色剂，通过吸收部分阳光的直接透过，从而减少太阳辐射热已达到保温效果。中空玻璃是以两片或多片玻璃，玻璃周边用密封胶翻结密封，使玻璃层间形成干燥气体，具有隔音、隔热、防结露和降低能耗的作用。

3.2.2外墙节能设计

现阶段在进行城市住宅外墙节能设计的中，常采用以下几种方式，（1）外墙内保温技术，即将保温材料置于外墙的内侧。外墙内保温技术对于保温材料的防水和耐久性要求不高，取材方便纸面石膏板、石膏抹面砂浆等常用材料就可以满足使用要求，而且施工较为简便。但是建筑物内部的饰面层出现开裂影响装修效果，且占用一定的室内使用面积，且在圈梁、楼板和构造柱等部位易产生冷桥效应。（2）外墙内部保温技术。外墙内部保温是将保温材料置于同一外墙的内部中间。这种形式可以有效的保护保温材料形，对保温材料的选用要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等普通保温材料均可使用对施工条件要求不高。但是墙体相对于传统墙体相比较厚，且外墙被分为两部分间需有连接件连接，构造较为复杂。（3）外墙外保温技术。即是将保温材料设置于外墙外侧。随着我国住宅建筑节能标准的不断提升，外墙外保温技术成为最为有效、应用最为广泛的建筑保温技术。外墙外保温技术适用地域广泛南北方均可。适用建筑类型广泛低层和高层住宅建筑都适用，新建住宅和老住宅都可以使用。保温层设置于外墙外侧减少了冷热桥问题的产生。减少了恶略环境对建筑外墙体的破坏提高了建筑整体耐久性。外墙外保温技术不会损失室内使用面积，而且可以有利于室内温度保持稳定，有效改善室内环境增强了使用舒适度。

3.2.3屋顶节能设计

在住宅建筑屋顶节能设计的传统方法是，在屋顶铺设或粉刷各种保温绝热及反射材料来达到保温节能效果，保温隔热材料一般采用膨胀珍珠岩、玻璃棉和聚苯乙烯泡沫等保温材料。屋顶反射降温可采用刷铝银粉、铺设表面带有铝箔的卷材和铺设铝钛合金气垫膜等方实现。除此之外还可以采用一下几种屋顶节能设计方案。（1）采用坡屋顶设计。住宅建筑特别是多层住宅可采用坡屋顶，虽然造价有所提升，但在隔热和保温效果上坡屋顶要明显优于平屋顶，还可以美化升建筑物的外观。（2）采用通风屋顶设计。在屋顶设置通风间层，首先利用通风间层的外层遮挡阳光，避免太阳直接照射在围护结构上。其次利自然通风，带走进入夹层中的热量，从而减少外部热辐射作用于建筑内部。设置合理通风屋面可使屋顶内表面的平均温度降低4.5℃～5.5℃,有效降低住宅建筑能耗。（3）采用屋顶绿化设计。屋顶绿化可以有效地降低屋顶结构层表面的温度，降低夏季空调能耗，改善室内热环境，从而起到节能的目的。而且屋顶绿化还可以改善建筑物的外观，降低建筑物周围环境的气温，缓解城市热岛效应，弥补城市绿化不足。

4结语

推进城市住宅建筑进行节能优化方面的设计，对于降低住宅建筑能耗，提升住宅舒适程度，提高居民生活水平具有积极意义。另外，推广节能城市住宅还能够进一步有效的促进居民节能环保意识的提高。随着我国节能环保理念的不断深入，随着科学技术的不断进步，更多先进的节能建筑材料、节能技术措施会不断出现，不仅仅是在城市住宅建筑中运用，而且会推广到其他各种类型的城市建筑中，从而有效的提高我国城市建筑的整体节能水平，为国家技能事业做出积极贡献。

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席仁义（1981—），男，汉族，河南卢氏人，建筑学硕士，三门峡职业技术学院建筑工程学院教师，讲师，主要研究方向：建筑设计。