住宅建筑的节能设计探析

【摘 要】随着我国建筑业的快速发展,满足了人们住宅建筑的需求,但是也增加了能源的消耗量,是我国能源供给处于紧张状态.如何优化住宅建筑节能设计,降低能源消耗量,成为我国目前研究的重要课题.笔者结合自身实际经验,对住宅建筑节能设计进行探讨,希望对住宅建筑节能设计研究提供一定的参考价值.

【关键字】住宅建筑；节能设计；节能材料

1.前言

随着建筑业的发展,建筑能源消耗量也不断增加,导致我国面临着严峻的能源短缺形势.随着我国住宅节能设计的推广和应用,大大降低了我国建筑能源的消耗量,缓解我国紧张的能源短缺问题,有效提高了住宅建筑的经济效益和社会效率,促进我国建筑节能设计的发展.本文从住宅建筑的平面节能设计、绿化节能设计、单体节能设计、墙体节能设计及门窗节能设计等方面出发,对住宅建筑节能设计进行深入分析,以发挥节能设计在住宅建筑建筑节能中的重要作用.

2.住宅建筑节能规划设计

2.1平面节能设计

住宅建筑平面规划设计时住宅建筑节能设计的重要组成部分,对整个住宅建筑节能设计起着至关重要的作用.住宅建筑平面设计主要从建筑选址、道路布局、建筑布局、建筑间距、建筑朝向、太阳辐射计风向等方面进行充分考虑,并充分利用自然条件,以优化住宅建筑的居住环境,达到良好的节能效果.

2.2绿化节能设计

住宅建筑绿化节能设计不仅可以改善住宅建筑环境,同时可以提高空气质量,减少空气粉尘污染,降低住宅建筑室外温度,对住宅建筑节能降温起着重要作用.通过在住宅建筑中设置绿化空间,并充分绿化空间功能,以达到降温节能的效果.例如,在住宅建筑间设置绿地或者绿化广场等,同时穿插种植花草、乔木及灌木等绿化植物.这样既可以为住户提供良好的纳凉地方,同时可以对住宅建筑起到良好的遮阳、降温、节能的作用[1].

2.3单体节能设计

住宅建筑单体节能设计主要体现在单体平面设计和单体立面设计两个方面.（1）单体平面设计.在进行单体平面设计时,需对其室内空间组合进行充分的考虑,使得住宅建筑每个内室均能有穿堂风,以实现自然通风的作用,有效降低室内温度,减少能源消耗量.而室内光照也是住宅建筑节能降耗的重要手段,是住宅建筑室内朝南,使得室内获得充足的日照,一方面可以满足白天室内的取暖要求,一方面可以降低能源消耗量[2].（2）单体立面设计.主要是依据地区气候条件,对建筑墙体角度进行改变,使得住宅建筑能够适应当地气候,充分利用当地自然资源,以达到节能降耗的作用.例如,位于住宅建筑内倾斜位置的南墙面可以得到充足的日照,而外倾斜位置的南墙面则可以获得更宽的遮阳面.

3.住宅建筑主体节能设计

3.1护结构节能保温设计

（1）墙体节能保温设计.实现住宅建筑节能保温效果的方式有两种,其一,对住宅建筑优化墙体保温性能,将墙体保温与承重相结合,例如,利用空心砖或者加气型的混凝土砖块等保温材料,对墙体起到良好的保温作用.其二,墙体内保温或者外保温设计,主要是在建筑外墙内侧或者外侧增加保温层,采用的保温材料必须具有耐蚀性强、防火、不易受污染等优点.（2）地面节能保温设计.住宅建筑地面节能保温设计主要有两种,其一,若住宅建筑与周围地区土壤直接接触,则应该沿着住宅建筑外墙周围自外墙内侧2米范围内,对地面进行保温设计.主要是在地面垫层下方放置厚度适宜、吸湿性小、松散状、抗压性强的保温层.其二,若住宅建筑地下室未进行采暖设计,则应该在其地板底面设置保温材料,如聚苯板,以起到良好的节能保温作用[3].（3）屋面节能保温设计.住宅建筑屋面应该采用质地轻巧、性能稳定、吸水性小的保温材料,如聚苯扳、加气型混凝土条板、聚苯乙烯型泡沫板等.不仅能够满足住宅建筑屋面保温需求,同时可以达到节能降耗的目的,改善住宅建筑室内环境.

3.2建筑门窗节能保温设计

根据有关资料显示,住宅建筑门窗所消耗的热量占总消耗热量50%的比例,由此可见,住宅建筑门窗是住宅建筑节能设计的重点.其节能保温设计措施主要有：（1）窗墙比合理设计.窗墙比主要是指住宅建筑房间立面面积和窗户口面积的比值,其比值大小对住宅建筑室内环境及热量消耗率起着至关重要的作用[4].因此,在保证住宅建筑室内通风和日照需求条件下,对朝向不同的住宅房间窗墙比进行合理的设计,东西向：0.3；南向：0.35；北向：0.25.（2）合理应用门窗保温材料.塑钢门窗是现阶段应用较为广泛的门窗保温材料之一,其不仅能够起到良好的隔音、保温效果,同时可以实现住宅建筑节能保温的效果,可节省30至50%的能源.中空玻璃保温材料是一种新型的保温材料,不仅可以减少室内辐射热消耗量,同时对门窗起到良好的保温作用.（3）合理设计门窗气密性.通过将住宅建筑门窗设计成为推拉式或者大块玻璃式的门窗,可以提高门窗的气密性,使冷空气的渗入量有所减少.通过合理设计窗扇与窗扇,窗扇与玻璃,窗扇与框架间的距离,并在缝隙处设置密封性较强的胶条,大大提高门窗的气密性,有效防止冷空气的进入,达到保温节能的效果.

3.3建筑过渡空间节能保温设计

住宅建筑过度空间主要包括地下室、阳台、坡屋顶、楼梯间等,都是住宅建筑传热的关键部位.因此,在对住宅建筑进行节能设计时,需对这些过渡空间进行合理的保温设计,以减少冷空气的深入,降低住宅建筑热损失量.（1）地下室.目前地下室已经成为住宅建筑不可缺少的一部分了,不仅改善了住宅建筑底层住户生活环境,同时扩大了建筑储藏空间.由于住宅建筑地下室不能进行取暖措施,因此在进行地下室节能保温设计时,可通过合理应用保温材料,或者提高门窗气密性,以达到保温节能的效果[5].（2）阳台.若是封闭性且朝北的阳台,则应在阳台上设置栏板,以避免冬季西北风进入室内,对室内起到良好耳朵保温效果.若是朝阳阳台,则应适当缩短其外伸的长度,以防止对其他住户冬季遮阳造成影响.（3）坡屋顶.由于坡屋顶与平面屋面相比,具有良好的保温作用,且外观较好,因此成为住宅建筑屋面有效保温措施.住宅建筑屋顶最好不要设置通风窗,若设置有通风窗,在冬季时期,应对屋顶通风窗采取有效的密封措施,使得屋顶底部空间形成一个密封的保温区间,对室内起到良好的保温作用.（4）楼梯间.可将住宅建筑开敞式的楼梯间设计成为封闭式的楼梯间.在朝北楼梯间入口处设置门斗,以防止冬季时期冷风进入.

4.结语

为了给住户提供良好的住宅环境,有效降低住宅建筑能源消耗量,设计人员必须依据当地气候、环境及自然资源,对住宅建筑进行合理的设计和规划.通过对住宅建筑整体进行合理的布局,做好绿化节能设计,并对住宅建筑结构、门窗及过渡空间等进行有效的节能保温设计,以达到节能降耗的目的.