住宅建筑节能设计探讨

安尼瓦尔.阿不都热合曼

【摘要】： 随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，建筑行业全面节能势在必行，而建筑节能的关键是减少建筑运行能耗，随着建筑保温措施的加强、节能技术和设备的运用，建筑运行能耗会逐步减少，建筑节能工作是一个复杂庞大的系统工程。建筑节能不仅涉及建筑设计方案、能源、生活质量等问题，还考虑了整个建筑对资源、环境、气候，地理条件、维护管理，经济等方面的影响。

【关键词】住宅建筑 节能设计措施

前言

随着能源矛盾的日益突出及不可再生能源的短缺，如何合理充分的利用能源成为了全国人民的关注焦点。我们国家在最近的经济发展规划里提出了建设节约型社会、和谐发展等倡议以解决这个问题。作为承担者人们生活休息的住宅设计，在规划及建筑设计过程中运用“节约”、“和谐”的技术措施，创造出节约能源能的生态社区和建筑，对我国的经济持续高速发展有重要的意义。

一、建筑节能的概念

建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施，在选址、规划、设计、建造和使用过程中，通过合理的规划设计，采用节能型的建筑材料、产品和设备，执行建筑节能标准，加强建筑物节能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。

建筑节能的概念有广义和狭义之分，广义节能要考虑建筑物整个寿命周期内的能源流动情况，与广义节能相对应的节能技术即是绿色建筑； 狭义的建筑节能通常对构部件的组合； 加工、 建造及建筑的使用过程中的能耗关注较多， 尤其是建筑运转过程中的能耗， 与狭

义节能相对应的建筑节能技术是节能建筑。

二、住宅建筑的规划节能设计

2.1建筑物布局

按相关设计标准的规定，尽量加大建筑物之间的间距，减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻挡、吸收大部分的太阳直射辐射热，减小地面对建筑物的反射辐射，降低区域的夏季环境温度，减轻区域的热岛现象。

2.2建筑物朝向

一般情况下，多层住宅中东西向比南北向耗热量指标约增加5.5%。因此，在建筑设计中，主要空间朝向南，或向南偏东，或向南偏西，从而获得更多的日照，以便满足人们生存、身心健康、卫生、提高工作效率等方面的需要。这是最基本的改善建筑室内热环境的设计，也是最基本的节能措施。

2.3建筑物避风

冷空气对建筑物围护体系的风压和冷风渗透对建筑物冬季防寒保暖带来不利的影响，尤其严寒和寒冷地区冬季季风对建筑物的室外小气候威胁很大。在规划选址时有条件的建筑应选择避风基址建造，建筑物入口处设置门斗或采取其他避风措施，有利于节能。

三、住宅建筑的构造节能设计

3.1 住宅外墙的节能设计

墙体是住宅的主体部分，是建筑室内外热交换的主要介质，建筑节能50%，其中就有约 25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。使用节能外墙与使用普通外墙室内温度相差可达10度，所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外，还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料，对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。目前，常用的几种外墙材料中，保温隔热性能较好的是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、 矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯、加气混凝土等。混合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温是连续外包的，有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等，而产生 “断桥”作用，达到预期的节能效果。此外，减少建筑物体型系数，也就是减少建筑物外表面积，减少外围护结构面积，减少建筑形体的凹凸，也是节能的有效措施之一。

3.2体形系数

研究结果表明，在建筑物各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变的条件下，耗热量指标随体形系数呈直线上升。低层和单元少的住宅对节能不利。因此，应尽量避免建造体形复杂、凹凸面过多及单元少的点式平面的低层住宅。

3.3住宅门窗的节能设计

门窗是薄壁轻质构件，通过门窗传热和其缝隙空气渗透的耗热量约占整个住宅建筑耗热量的 50%， 因此， 外门窗是住宅建筑节能的重点。

1）控制住宅窗墙比。外窗面积过大不但会大幅度增加基建投资和空调全年能耗，而且也不符合建筑设计适用、经济的原则。一般普通窗户的保温隔热性能比外墙差很多。因此，从降低建筑能耗的角度出发，必须限制窗墙面积比

2）提高外门窗的气密性。提高外门窗的气密性，是减少室外冷热空气渗入室内的一个重要措施。如采用平开门窗和大块玻璃窗扇，以减少扇与框、扇与扇、扇与玻璃间的缝隙，并在缝隙中嵌入密封胶条；在门窗框与墙间的缝隙，用保温砂浆或泡沫塑料等材料来填充密封，使从门窗渗入的冷空气减少，提高气密性。

3）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，可以避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可以采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

3.4屋顶的节能设计

屋顶耗热量约占整个住宅建筑耗热量的 7%～8%，有数据表明：夏季顶层室内的温度要比其他层高约 3℃左右，因此，屋面的保温隔热也不容忽视。在有条件的情况下，可以采取以下措施。

1）高效保温材料保温屋面。这种屋面保温层选用高效轻质的保温材料，保温层为实铺。 目前我国主要采用的保温隔热材料有加气混凝土条板、乳化沥青珍珠岩板、憎水型珍珠岩板、聚苯板等，均有利于提高屋面的保温隔热性能，从而取得良好的节能和改善顶层房间的热环境效果。

2）架空型保温屋面。在屋面内增加空气层有利于屋面的保温效果，同时也有利于屋面夏季的隔热效果。架空层的常见规格做法为： 以 2～3 块混凝土实心砖砌的砖墩为肋， 上铺钢筋混凝土板， 架空层内铺轻质保温材料。

3）倒置型(外)保温屋面。外保温屋面是把保温层置于防水层之上，使保温层还起到了防水层的作用， 这些材料必须保证防水和耐气温性能好，不易老化，以聚苯乙烯板为好。再在其上用混凝土预制块压住，不需黏结， 方便维修，其价格也比较便宜。

3.5地面的节能

从目前来看，地面的保温是住宅容易被人们忽视的问题。实践证明，在严寒和寒冷地区的采暖建筑中，接触室外的地板，以及不采暖地下室上面的地板如不加保温，不仅增加采暖能耗，而且因地面温度过低，严重影响居民健康；在严寒地区，直接接触土壤的周边地面如不加保温，则接近墙脚的周边地面因温度过低，不仅可能出现结露，还可能出现结霜，严重影响居民使用。

四、结束语

总而言之，我国是能源稀缺国家,由于能源有限，因此节能已成为我国的一项战略决策, 只有把建筑节能当作一项战略决策的大事来抓,做到人口、 资源和环境协调发展,才是可持续循环发展的最佳途径。所以节能建筑的设计者应当在人居环境建设中积极承担推动者和先行者的责任，为中国住宅建设的理性发展贡献力量。

参考文献：

[1]陈荣深,陆海锋.浅议节能设计中存在的问题及解决办法[J].科技创新导报,2009.11.

[2]曹阳.浅谈建筑节能与建筑体形设计[J].山西建筑,2009.28.