住宅建筑节能设计探析

摘 要：建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点.我们可以通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,使居住建筑在长期使用中的能耗降下来,达到建筑节能的长远目标.

关 键 词：住宅；节能意识；节能设计

中图分类号：TU113.5文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）03-0283-02

0前言

面临能源危机和环境危机,世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高用能效率,开发新能源和可再生能源,保护环境的目标,走可持续发展的道路.因此,建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点.而在我国,建筑能耗浪费相当严重,原因也是多方面的,如技术落后,设计不科学,管理不当,缺乏节能意识等.因而建筑节能势在必行.

所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的能耗降下来.

1要有住宅设计最基本的节能意识

在我国的大部分地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施.住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用.因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照.”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限.

2区分住宅的主要空间与建筑节能设计

在早期的城市住宅设计中,显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的位置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境.近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善.住宅中的卧室不再是多功能的,已被更合理地理解为休息区,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求轻松宁静,有一定的私密性的空间.白天人们工作、学习、外出,即使在家各种起居活动也不在卧室中.因此以夜间睡眠用为主,白天多是空关着的卧室,向南还是向北,有无直接日照,对于建筑节能而言差别不大.在满足通风采光,保证窗户的气密性和隔热性的要求下,卧室不向南不影响建筑节能.因此,一套住宅中,卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间.“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间.白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,更有直接的节能意义.对于上班族来讲,由于实行双休日制度后,白天在家的天数增多了,约占全年总天数的四分之一,对于老年人、婴幼儿来讲,则多数时间是呆在厅里的,即便学生,寒暑检测、星期天在家,主要活动空间也是在厅里,所以现在住宅中,厅的面积远比一个卧室大.所以如果起居厅向南,白天的阳光照着在起居厅活动的人们,其节能效应是不言而喻的.如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能.

3加强建筑构造节能设计

（1）墙体节能.

墙体是建筑护结构的主体,我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体,如加气混凝土砌块.也可以采用复合墙体的形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等.但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用.而且从长远来看,外墙外保温的效果明显高于内保温.由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体,有着更多的优越性.

（2）门窗节能.

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,通过提高门窗的气密性,采用适当的窗墙面积比,增加窗玻璃层数,采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能.其节能措施有：

①控制住宅窗墙比.住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,《民用建筑节能设计标准》对不同地区、不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定.

②提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透.如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料.而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封,框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等,扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等,扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等.

③改善住宅门窗的保温隔热性能.户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能,窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷、热桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,低辐射玻璃；合理地设计可开启的窗扇面积,保证南方地区室内自然通风和降低北方地区室外冷风的直接渗透.

④设置“温度阻尼区”.所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损.在北方地区住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,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.

（3）屋面节能.

屋面作为护结构的一部分,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、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.

4结束语

建筑节能是一项系统工程.在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节.作为设计行业的人员,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,就地取材,合理利用.并且应建立寿命周期成本观念,按建筑寿命50年内发生的各项费用,取其总和较低者作为选取决策的依据,不应考虑一次消费最低者.同时,更应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.

可以预见,随着建筑节能工作的开展,以及人们对改善建筑热环境的迫切要求,建筑节能技术必将得到迅速发展.