住宅建筑节能设计

1节能住宅的概念及我国建筑能耗基本情况

由于能源危机时代的到来,建筑节能已经引起国家的重视.节能住宅要想最大限度地把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,就要通过对建筑的合理设计、合理选材,降低建筑物的运行能耗,为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间.

近年来在我国建筑业得到了快速发展的同时,建造和运行使用需要大量的能源,特别是建筑的采暖和空调耗能.我国的建筑能耗量居耗能首位,约占全国总用能量的1/4.据统计,在一些严寒地区,由于用大量煤炭等矿物能源进行建筑供暖,城镇建筑能耗高达当地能源消费的50%左右,这使周围的自然与生态环境不断恶化.按此种趋势发展下去,预计到2020年我国二氧化碳排放量将为世界第一,为避免这种现象的发生,建筑的节能成为关系我国民生的大问题,其中作为耗能大户的建筑应引起我们的重视.

2住宅设计要有节能意识

在我国的大部分冬冷夏热地区进行住宅的总体规划和单体设计时,使住宅满足冬季的日照要求,主要空间能争取良好朝向,充分利用天然能源,是最基本的节能措施也是改善住宅室内热环境最基本的设计要求.所以,每套住宅中能获得日照的居住空间至少应有一个,这是我国现行国家标准中规定的,一套住宅居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照；同时标准中对住宅的日照标准最低时限进行了相关规定.

3住宅节能设计的主要思路

3.1内保温复合节能墙体的建造

复合节能墙体通常由传统墙体材料与绝热材料或某些新型墙体材料复合后构成.内保温复合墙体即绝热材料复合在建筑物外墙的内侧.

①墙体结构层：内浇外砌或砖混结构的外砖墙,混凝土现浇或预制品的外墙以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙即构了成了墙体的结构层.

②空气层：常用材料在建筑物中围成空气隔离层,利用空气是一种优良的保温材料,它可以起到切断液态水份的毛细渗透、保温隔热并防止保温材料受潮的作用.由于,一般外侧墙因为有吸水能力,使内表面常出现因温度低而引起的冷凝水.这些冷凝水被结构材料吸入,并且不断向室外散发和转移.

③保温隔热层的主要功能是保温和隔热,它是节能墙体的主要功能部分,无机、有机、金属等三大类材料即为常用绝热材料.设计时应对抗压强度、导热系数、燃烧性能、蒸汽渗透率等方面进行综合考虑.宜选用硬泡聚氨酯复合保温板.

④起到防止保温层受破坏的一层即为保护层,它可以阻止室内水蒸汽侵入保温层.为满足防火、抗冲击和环保等方面的要求,保护层宜选用无机防火板.

⑤饰面层：各种饰面材料均可在本层中使用,因为无机防火板具有优良的表面亲和特性,内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果.

借鉴各方面成功和失败的经验,并结合各地的地理环境和气候,再经过优化组合,已经开发出具有保温、隔热、隔音、呼吸等功能的墙体内保温板,并已应用在工程中.

3.2门窗性能的改善

外门窗能耗占住宅总能耗的比例较大,它是住宅能耗散失的最薄弱部位,它的冷风渗透为1/3,传热损失为1/3.基于此,在能保证正常使用等要求的前提下,控制住宅外门窗洞口的面积,使其尽量小,外门窗本身的保温性能要改进提高,减少外门窗本身的传热量；为减少冷风渗透,还应提高外门窗的气密性.具体的节能措施主要有以下几方面：

①住宅窗墙比要控制好.住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值即为住宅窗墙比,在《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》中,对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,为保证节能效果,在设计过程中应严格遵守.

②使用密封性能良好、新型的门窗材料,设置泡沫塑料密封条以减少冷空气的渗透,从而提高住宅外窗的气密性.可用松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设灰口等密封来处理门窗框与墙间的缝隙；用密封条、高低缝及缝外压条等做好扇与扇之间的密封；用橡塑、橡胶或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等来进行框与扇的密封；扇与玻璃之间的密封则可用各种弹性压条来处理.

③做好住宅门窗的保温工作.结合防火、防盗及使用要求,户门与阳台门应在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板来增加其绝热性能；为避免金属窗产生的冷桥,窗户则最好采用钢塑复合窗和塑料窗,并可设置成双玻璃或三玻璃,中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射玻璃应积极推广,外窗加活动遮阳.减少小窗扇,采用大窗扇,来缩短窗扇的缝隙长度,减少窗芯,扩大单块玻璃的面积,适当增加固定窗扇及固定玻璃的面积,合理地减少可开启的窗扇面积.

④在住宅中,在室内与室外之间设有一中间层次,象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外窗、外墙的热耗损,这一中间层即为温度阻尼区.通过对北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,楼梯间设计成封闭式的,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果,屋面采用硬泡聚氨酯复合保温板做为保温层.

⑤南东西向外窗均加活动式外遮阳.

3.3使用节能材料

建筑外维护结构的保温隔热性能对降低建筑能耗起着至关重要的作用,并直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性.在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能是国内目前通行的做法.这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料在生产加工过程中会大量消耗各种能源,且很高.建筑节能不应只注重建筑建成后在使用过程中的能耗,还应从整体系统的全局出发,建筑全寿命周期的能源消耗应受到同样的关注.因此,建筑材料除应具有出色的保温隔热性能外,它的加工生产过程也应当简单易行并应节省能源.实际建设过程中,可以因地制宜,创造性地采用新型建材,这样可以减少污染和能源浪费,并且变废为宝,取得一举多得的效果.新型建材可以是科学上的合成,也可以是废物的升级利用,但如果加工处理过程中工艺过于复杂,能源消耗过大,那也没有开发的必要,应当注意去进行综合衡量.

3.4充分利用太阳能资源

居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一,即为太阳能,它是一种天然的洁净能源.煤、电、油的供应从近年来的能源使用和发展来看已日趋紧张,在这种情况下,作为洁净能源太阳能应发挥更大的作用,继而使太阳能成为替代能源.从使用效果和淋浴费用,及过程中的投资回收周期来衡量,在成本方面,太阳能热水器具有较大的优势.目前,消费者对太阳能热水器也越来越青睐.当前,对于太阳能热水器的安装,仍以单用户的零散安装为主要的安装、使用方式,由于这种方式,在施工前没有统一的设计及安装的规定,这种零散的安装不仅会给建筑结构带来极大的破坏,在使用过程中,还会出现热水温度不稳定的现象.要想更好地利用太阳能热水器解决上述问题,在设计过程中就应按规定预留太阳能设置的位置关说明安装的方法.

3.5建设节约型城镇

首先,要促进城镇发展用地的合理布局.为实现建设节能省地型住宅和公共建筑的目标,应重点围绕建筑用地和建筑本身两个方面来研究转变城镇发展的方式,从而提高城镇建设的质量和效益问题.发展节能省地型住宅和公共建筑的前提必须对土地管理、物权管理、规划管理法律制度进行认真研究,做好经济技术政策研究,物业税等财税制度和行政手段等,从而促进小城镇的发展建设.

要提升相关建设部门的工作水平.节能省地型住宅和公共建筑建设是一项综合性工作,它在涉及城建、规划、标准、住宅、科技、工程质量等操作工作的同时,也涉及到政策、法律法规、标准规范制定与实施等政策、行政管理层面工作,同时还需要协调有关部门和调动企业的积极性来共同推进,因此要多方努力才能很好地完成此项工作.

4结语

总之,只要树立起节能意识,对建筑节能设计引起足够的重视,并按照节能新标准严格把好节能设计关,在施工过程中把好节能用材关,这样才能降低建筑能源耗费,有效提高居住建筑节能效率,为住户打造真正的环保节能、舒适、方便的住宅,并节约生活成本,为国民经济的可持续发展做出应有的贡献.