居住供暖建筑能耗分析及节能措施讨论

姚志清

（中亿丰建设集团股份有限公司，江苏 苏州 215000）

在我国社会经济发展过程中，人们生活水平有明显提高，在住宅舒适度方面要求也更为严格。建筑能耗在社会总能耗中占有非常大的比例，随着能源问题的日益严峻，人们越来越关注居住供暖建筑能耗问题。因此，建筑设计人员必须要结合实际需要做好现代建筑节能设计，确保居住环境舒适性的同时最大限度减少能耗，取得理想的节能效果，促进建筑行业的持续稳定发展。

1 居住住宅建筑能耗现状和特点

1.1 居住住宅能耗现状

当前受到历史因素和经济因素影响，很多夏热冬冷地区的既有建筑不符合建筑节能要求，建筑围护结构缺乏良好的保温隔热性能，建筑能耗高，同时建筑室内环境温度无法满足舒适度需要。夏热冬冷地区湿度相对较大，居民在通风方面有较高要求，还存在较大的通风能耗。在住宅建筑设计方面需要对冬季供暖问题以及夏季制冷问题有充分考虑，这些区域每年供暖和降温时间可能超过半年，其空调以及供暖等方面的能耗明显增大，但是室内环境改善效果却不是十分理想。20世纪90年代后，建筑节能问题得到全社会范围关注，建筑供暖需热量主要是为室内提供所需要热量，确保冬季室内舒适度满足要求。单位建筑面积供暖需热量受到建筑体形系数、维护结构传热系数、室内温度等多个方面因素影响，供暖需热量并非建筑实际供暖能耗，但是与供暖能耗之间呈正相关，通过单位建筑面积供暖需热量的分析，能够一定程度上了解整个建筑能耗水平。

1.2 住宅供暖用能特点

一方面，建筑供暖用能空间存在一定的不确定性，建筑供暖以居民个体行为为主，存在间歇式供暖或部分时间供暖情况，同时区域集中供暖方式也占有较大比例。人们在书房、卧室、客厅等区域多采取分散单独供暖方式，未供暖区域温度与室外温度较为接近，供暖的房建能量不仅会传递至室外，同时还会传递至非供暖空间以及公共空间等。因此，在夏热冬冷区域住宅热工性能和建筑能耗分析方面，不仅要做好建筑用能空间的调查，同时还需要明确建筑空调运行时间等，对建筑内部隔墙热工性能有充分全面的分析考虑。

另一方面，供暖用能时间存在不确定性，住宅建筑供暖运行时间容易受多个方面因素影响，比如生活习惯、节能环保政策、室外气候条件等，随机性比较强，影响供暖负荷时间分布方面均匀性。另外，受到居民生活作息习惯等因素影响，一般晚上6：00～10：00属于建筑负荷最大时间段，用电设备较为集中，虽然住宅供暖间歇运行，供暖时间方面缺乏统一性，但是在多数时间段仍具普遍性特点。

2 建筑居住供暖节能措施

居住供暖建筑能耗问题十分严重，在建筑总能耗中占有非常大的比重，必须要对此足够重视。结合居住供暖建筑实际情况，明确居住供暖建筑能耗原因，从墙体、门窗、屋顶、用户、热桥等方面出发，制定科学合理的节能措施，最大限度降低建筑能耗，更好地满足人们节能需要。

2.1 墙体节能

受到工程项目投资等因素限制，以往很多建筑房屋维护结构保温水平无法满足要求，墙体存在非常大的能耗，同时缺乏良好的热环境。随着建筑行业发展进步，当前不断有新的墙体材料以及墙体结构设计出现，建筑墙体能耗明显下降。目前建筑施工中所使用的墙体材料有多孔砖、加气混凝土砌块砖等，能够利用空气热阻，在保温性能方面，相比较单一黏土砖有明显改善，另外，聚苯乙烯板、矿棉板、隔热砂浆等在建筑工程项目施工中同样有广泛应用。在节能理念下，建筑墙体呈明显的复合墙体发展趋势，不仅能够达到节能效果，同时还能够很大程度上取代传统黏土砖，实现对耕地资源的有效保护。

2.2 窗户节能

窗户节能可考虑传热量和窗墙比方面内容，具体如下：

一方面，降低传热量，在窗户保温性能改善方面，主要是通过增强镶嵌材料保温性能实现，将原有的单层玻璃更换为双层玻璃，双层暴力因为中间存在空气夹层，有非常大的热阻，能够实现对传热系数的有效控制，节能热量。相比于单层窗，双层双传热系数降低一半左右，三层穿传热系数更低。密封中空层玻璃构件，密封空间中装有干燥剂，冬天虽然玻璃表面温度相对较低，但是不会低于干燥露点温度，能够实现对玻璃表面结露问题的有效避免，确保窗户的透明度和洁净性，另外，因为其内部为密封空气层，能够较长时间维持热工性能稳定。

另一方面，窗墙比控制，维护结构部件传热系数对传热性量有重要影响，必须要将单层钢窗传热系数控制在砖墙传热系数规定范围。通过对窗墙面积比的控制能够有效降低窗户在建筑采暖方面能耗占比。

2.3 屋顶节能

屋顶材料选择需要确保其吸水率低，同时传热系数和容重相对较小。当前屋面结构构造中，一种是将高效保温材料作为屋顶保温层使用，在导热系数方面，能够控制在一般保温材料的1/4～1/5；另一种是使用有一定强度的松散保温材料做保温层，也可以将其称为找坡层，在形成两层保温层的同时不会增加屋面重量和厚度。

2.4 用户节能

用户节能在居住供暖建筑节能方面十分关键，做好用户节能，能够使居住供暖建筑整体能耗水平得到显著改善。根据相关规定，当前很多新建建筑采暖系统使用的是双管系统，安装有户用热量计量装置和温度调节装置，采取供热计量收费措施。这一方式在居住建筑采暖设计方面有广泛应用，安装散热器温控阀，能够使用户根据室内的温度变化情况按照实际需要进行调节，在节约能源的同时最大限度减少热费支出，能够取得非常好节能效果。需要注意完善热能消耗计量以及收费系统，结合市场规律以及价格机制等，使用户节能积极主动性得到提高和激发，为能源节约工作的顺利有效开展打下良好基础。

2.5 “热桥”能耗控制

复合型墙体节点设计方面，如果存在内外连通的热桥，局部二维传热会明显增大的情况，墙体局部传热会有明显增大，墙体平均热阻下降，在墙体表面出现结露情况，维护结构内表面环境受到影响，难以取得理想的保温效果。因此，针对建筑维护结构热桥需要给予科学合理保温处理，确保其内表面温度在室内空气露点温度以上，同时加大在热桥能耗方面研究重视度，找到更为便捷、准确的计算方法，实现对热桥问题的有效克服，减少热桥附加传热损失。

3 结语

在社会经济发展过程中，建筑居住供暖能耗浪费情况日益严重，建筑居住供暖节能工作必须要制定科学合理的技术措施，实现对建筑能耗的有效控制，在节约能源的基础上促进我国社会经济的持续稳定发展。