住宅建筑的节能设计

摘 要：建筑耗能是我国三大耗能来源之一,其中住宅建筑耗能量又在建筑耗能中占重要比例,随着能源资源的不断减少,如何减少住宅建筑的耗能量,如何更科学的进行住宅建筑节能优化设计,成为建筑行业关注的重大问题.本文以住宅建筑的节能设计为研究论题,首先对我国住宅建筑的节能优化设计现状和必要性进行简单分析,而后分别从住宅建筑门窗节能设计、住宅建筑屋面保温隔热的节能设计、住宅建筑外墙节能设计、住宅户型空间节能设计几个方面详细论述了住宅建筑节能优化设计的措施.

关 键 词：住宅建筑；节能优化

随着社会经济的不断发展,人们对建筑环境及建筑的整体舒适性要求越来越高,而建筑系统本身就是巨大的消费者,耗能量在人类总耗能中占有重要比例,这样就导致了能源的大量消耗问题,建筑节能优化设计就显得尤其重要.建筑节能是指在建设项目立项和建筑工程及配套用能设施的设计、建设与使用中执行建筑节能标准和政策,减少能源利用的不必要消耗,减少对环境的污染,继而达到能源的合理利用.

1.住宅建筑节能优化设计的现状及必要性

建筑是人们生活中至关重要的空间,其耗能量也是惊人的,在诸多建筑中住宅建筑占总建筑面积的70%,其耗能量在所有建筑耗能中所占比例也最大.据有关统计显示,建筑耗能、交通耗能和工业耗能已经成为我国能源消耗的“耗能大户”.在建筑耗能中,建造耗能、采暖空调、生活能耗约占社会总耗能的28%,这些仅仅是建筑建造和使用过程中的耗能量,而加上建筑生产过程中的耗能量,与建筑相关的总耗能量占到社会总能耗的50%左右.如果建筑耗能不能得到节制,到2020年中国的建筑耗能总量将是现在的3倍以上.因此,进行建筑节能优化设计应得到广泛重视.

2.住宅建筑节能优化设计的措施

2.1住宅建筑门窗节能设计

首先合理设计窗墙的面积比例,所谓窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅里面单元面积的比值.根据住宅建筑不同的朝向、地区及房间功能,选择适宜的窗面积,《民用建筑节能设计标准》规定“北向、东向/西向和南向的窗墙比不应超过0.25、0.30、0.35”,住宅方面不能到处设置多角窗、落地窗、低窗台等.飘窗的玻璃面积要比平窗玻璃面积大,一般来讲飘窗的三个玻璃均要吸收太阳辐射热,且持续时间长,室内温度要比采用平窗高很多,因此在降温上需要的耗能量也就更大.飘窗很难实施遮阳措施,很难降低太阳的辐射热,因此过多使用飘窗不利于住宅建筑节能.

加强住宅外窗的气密性,减少冷空气的渗透,门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、密封膏、弹性密闭型材料等进行封闭；采用新型、密封性好的门窗材料,扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；框与扇之间的密封可用橡胶、泡沫等密封；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等.

改善住宅门窗的保温性能,窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,避免金属窗产生冷桥,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,部分住宅可采用低辐射的玻璃；户门与阳台门应结合防火、防盗和保温隔热要求；缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,合理减少开启窗扇的面积,增大固定玻璃的面积.除此之外,可在室内与室外之间设有一个中间层,减少外窗、外墙的热损耗.

2.2住宅建筑屋面保温隔热的节能设计

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.

针对当地环境特点,屋面保温一般采用倒置型保温屋面,保温层做在防水层之上,因此不能起到防水层的作用,要选取防水和耐气温性能都好的材料,一般选择聚苯乙烯板,再在其上用混凝土预制块压住,方便维修.在隔热处理上还可以采用植被屋顶、阁楼屋顶、蓄水屋顶等,提高屋顶的隔热能力到达节能的作用.一般来讲,平屋隔热效果不如坡屋面,且平屋面的防水较为困难,耗能较多.如果将平屋面改为坡屋面,并置放隔热材料,能够隔热、防水,还能提供新的使用空间,维修费用低而又耐久.针对非上人屋面可增做100—150mm架空层,隔热效果比较好.保温隔热设计开采用高效保温材料屋面砼架空型保温屋面结合,架空隔热板屋面同时使用

2.3住宅建筑外墙节能设计

外墙保温有外墙内保温、外墙外保温或两者的结合使用,针对住宅首先考虑外墙外,一般来讲外墙内保温通常在装修时容易被破坏,且内保温材料过于占用空间.外墙外保温通常是指外墙的外侧刷保温砂浆或者贴保温板,外侧再刷一层防裂砂浆后贴面砖或作外墙涂料.这种技术操作比较复杂,但是对室内热稳定有利.

此外就是多孔砖墙及其复合墙体技术和混凝土轻质其砖墙体技术的应用,多孔砖的保温效果比实心砖的保温效果好,且又能节约砖的耗能,空心砖与保温材料结合,效果更佳；当地墙改办就出文件推广非粘土矩形孔烧结砖的使用；在建筑过程中可因地制宜的取材,比如利用当地的火山渣、浮石及其他的工业废料生产多排孔的轻质砌块,用保温砂浆砌筑,达到节能、节地的效果.

2.4住宅户型空间节能设计

在住宅户型空间的设计上,首先要注意房屋南北的通透性,避免出现间接采光、通风,使得夏季之时自然风可以穿堂而入,利用自然风降低室内的温度,节约空调耗能；合理设计房屋的朝向,设计人员进行住宅单体户型方案设计时,要从节能的角度出发,并注重房屋的舒适性和家居生活性能.一套好的户型设计应尽可能多的安排房间朝南,确保房间有足够的日照时间,节约制暖耗能.

住宅建筑合理面积是最大最有效的技能措施,住宅越大在建设过程中的耗能也越大,在维护和使用过程中的投入也越大,因为住宅在建造过程中占用大量土地,在使用过程中供暖、制冷等也会消耗大量的能量.因而确定合理的住宅面积可以节约劳动力、节约建材.节约建造、使用、维护过程中的大量能源,因此在住宅建筑面积的选择上提倡节约型为主.建筑物的长度与宽度之比也是影响节能的重要因素,对于正南朝向的住宅建筑来说,长宽之比越大越能在冬季获得的热量多,夏季得到的热量也越少,也就越节能.因此应该合理确定每个功能空间的开间进深和合理面积,避免与功能不匹配的空间尺度出现,关注空间关系的紧凑型,避免出现过多的交通面积等.有研究证实,住宅的体量与进深适度增大,住宅的热耗会有较大程度的降低.因而减少面宽,适当增加进深有利于节能.

目前,国家已制定了《公共建筑节能设计标准》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》等行业标准,对建筑节能做出了明确的政策规定；住宅建筑设计只有严格按照节能、环保的新标准严格把关,并在施工阶段科学使用节能材料,就能综合提高居住建筑的节能效率,降低建筑能源消耗,打造出真正的环保、节能住宅.