对住宅建筑节能设计分析

何况

摘 要：住宅建筑节能设计属于一项系统工程，它在策划、实施和获得实效的长时间过程中涉及设计、规划、施工、调试、运行、维修等很多环节。作一名设计人员，在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件，因地制宜，重视综合设计过程这个新观念，在方案之初即组织相关专业工种介入，统筹考虑相互影响，寻求合理的解决方案。因此现代住宅建筑设计中节能设计必须从建筑设计的整个过程出发，是对由多个子系统所组成的复杂大系统的全局优化设计。

关键词：住宅建筑；节能设计；措施

1 住宅建筑节能现状

我国是一个能耗大国，能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多，能源资源相对缺乏，人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻，在今后的长时期内也将难以缓解的状况下，节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源，将严重制约我国的经济和社会发展。

能源问题已受到世界性的普遍关注，在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，我国资源、环境的约束，要求我们必须改变传统的住宅建设方式。目前我国住宅建设过程中，耗能达到总能耗的20%多，耗水占城市用水32%，城市用地中有30%用于住宅，耗用的钢材占全国用钢量的20%，水泥用量占全国总用量的17.6%。

建筑是用能大户，建筑节能是发展建筑业的需要。据调查显示建筑能耗占社会能耗的比重很大，我国住宅能耗是同类气候地区发达国家的3倍左右，而且现有建筑中95%达不到节能标准，新建建筑达到节能标准的仅不足20%。随着我国新的节能标准为确保实现节能50%的目标的实施，节能成为我国住宅建设的当务之急。

2 住宅节能设计措施

2.1 住宅建筑的整体设计

建筑的整体设计包括建筑的外观结构、房屋的门、窗、阳台、屋顶、玻璃等设施，这些基本设施都对住宅建筑的节能损耗有很大影响。其中建筑外观的保温材料在保温、吸热方面如何，对冬季取暖、夏季降温在空调使用率方面有直接影响。据某些资料显示，能源节省所需的费用完全可以用来提高围护结构用以保温、隔热。因此住宅建筑节能的重中之重就是采用热工性能优良的外围护系统。

门窗是太阳辐射的重要的吸热、散热设施，是能量消耗的重要途径。其中门窗的传热系数为墙体外观的3-4倍，其实，门窗也是节能的重要途径，有利有弊。因此现在的住宅设计中应尽量的少用飘窗或者落地窗，对其合理使用。保证门窗在夏季合理自然的通风调节，同时还要注意冬季寒风的侵袭，保证室内气温，增加居室的舒适度。向阳居室的窗户可设计成开窗形式，另有遮阳板和窗帘，既美观又实用。

2.2 住宅建筑的平面节能设计

2.2.1 住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地还可以大大节约建筑用材，减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。

2.2.2 由于我国地处北半球，太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风，而又避开了冬季盛行的西北风。因此，将住户长时间活动的居住空间（如厅、主要卧室）设于日照通风条件最佳的南向位置，利用自然环境使室内达到最大的舒适度，为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间，所以建筑平面谊设计成南北向。

2.3 住宅外墙的节能设计

在建筑外围护结构中，墙体所占比重最大，通过围护结构的传热耗热量约占75～80%。因而外墙体的保温设计相当重要，必须改变以往老的外围护设计，改为采用新的节能墙体材料。墙体改革，推动了新型墙体材料的发展，多种节能型墙体应运而生，主要有：（1）承重空心砌块。它是由混凝土和多孔材料组成，具有高强、承重、保温、节能、导热系数低等特点。（2）加气混凝土外墙。加气混凝土产品有粉煤灰加气和砂加气2种，有砌块、条板状，该类产品本身导热系数小，是建筑热工性能较好的一种新型墙体材料。（3）内保温复合外墙。构造特点与单一材料墙相比，构造组合合理，有较高的热绝缘系数，能较好地发挥保温材料的作用，在满足承重要求的前提下，砖墙可适当减薄。（4）夹心复合外墙。将墙体分为承重和保护部分，中间留有20-50mm空隙，内填无机松散或块状保温材料如炉渣、膨胀珍珠岩等，也可以不填材料做空气层。

2.4 住宅门窗的节能设计

外门窗是耗热的重要渠道，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，传热系数约为墙体的3～4倍，是节能的重点部位，所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外，设计中应该强调东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面，应尽量减少开窗面积。设置外窗部位，应提高外窗的密封性能，选用好的窗型，门窗配件，提高窗框的隔热性能，减少窗框的外露面积，采用保温隔热性能好的玻璃。外门窗除了采光，通常也是建筑自然通风的渠道。所以，外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件

2.5 建筑屋面的节能设计

屋面作为外围护结构的一部分，它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层，也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。屋面节能措施的要点：其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境；芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。

3 结语

总而言之，住宅建筑节能是未来发展的趋势，作为系统工程，它还涉及其他许多方面，如新材料、新技术、新工艺的应用，再生能源的开发和利用，设备设计、管理等，只有对它们进行综合考虑，才能做到节约能耗，提高热效率，达到节能的目的。建筑节能离不开科技的创新，这需要我们进一步加强技术创新与使用，逐步在技术成熟的情况下促进节能建筑的普及。

参考文献

[1] 建筑节能工程施工质量验收规范（GB50411-2007）[S].

[2] 普燕.浅析住宅建筑节能设计[J].江西建材，2013（04）.