城市建筑住宅的節(jié)能設(shè)計研究

王奕偉

【摘要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平和消費水平不斷提高，加速了城市化進程，促使城市住宅建筑的需求日益加大，對各項能源、資源的需求也越來越多，因此，人們逐漸重視節(jié)能環(huán)保的問題。為了實現(xiàn)城市建筑住宅的節(jié)能環(huán)保，則必須重視城市建筑住宅的節(jié)能設(shè)計。本文將研究城市建筑住宅的的節(jié)能設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】城市；建筑住宅；節(jié)能設(shè)計

建筑的節(jié)能主要目標(biāo)是以保障人類居住舒適以及人類身體健康為基礎(chǔ)，充分且合理的利用能源與資源，實現(xiàn)資源利用的可持續(xù)發(fā)展，從而實現(xiàn)保護人類生活環(huán)境、減少環(huán)境污染的最終目標(biāo)[1]。這樣的設(shè)計理念已經(jīng)順利發(fā)展成了推動建筑行業(yè)發(fā)展的重要準(zhǔn)則。

一、外墻的節(jié)能設(shè)計

外墻墻體是建筑住宅最主要的外部保護結(jié)構(gòu)，也是整個建筑住宅里外熱交換的重要介質(zhì)[2]。在現(xiàn)代的節(jié)能建筑中，實現(xiàn)能源節(jié)省的一種主要的方式是采用外墻保溫隔熱的方式，這種方式可有效節(jié)省25%的能源，因此，墻體的節(jié)能設(shè)計工作是整體建筑住宅節(jié)能設(shè)計工作中最為關(guān)鍵的的部分。目前，在現(xiàn)階段的建筑中，外墻的功能除了具備一定的承重作用之外，同時還有著防潮、防水、隔熱、防止熱量散失、儲存室內(nèi)溫度等多方面的作用，因此，在進行墻體設(shè)計時，要格外注重對保溫隔熱性能較好的外墻建筑材料的使用，針對熱傳導(dǎo)性能較好的部位或墻體，應(yīng)增加保溫隔熱層的設(shè)置，以此來提高墻體或該部位的隔熱性能。

現(xiàn)階段，常使用的集中外墻材料中，墻體隔熱性能較好的屬燒結(jié)多孔磚以及加氣混凝土磚塊。其中，玻璃棉、酚醛泡沫板、巖棉礦渣棉、聚苯乙烯泡沫板等是復(fù)合墻體中主要的絕緣材料，有著較好的隔熱作用[3]。特別是在一些較為寒冷的地區(qū)，需要尤其重視外墻的保溫結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)外墻在保溫過程中產(chǎn)生冷橋、熱橋的情況，影響建筑墻體的隔熱效果，從而進一步提升建筑住宅的節(jié)能性能。同時，降低建筑的體形系數(shù)也是墻體設(shè)計中有效實現(xiàn)建筑住宅節(jié)能的方法。體形系數(shù)指的是住宅建筑接觸室外大氣的外表面積，和其所包圍的體積的比值，體形系數(shù)能夠?qū)ㄖ芎臓顩r進行直接的衡量。例如，在寒冷地區(qū)，體形系數(shù)以0.30為基礎(chǔ)，每增加0.01，建筑能耗以2.4～2.8%的比例增加；每減少0.01，建筑能耗以2.3～3.0%的比例減少，因此，若建筑住宅有4～8樓的樓層，一般都要把體形系數(shù)保持在0.30左右，只有這樣，才能更好的實現(xiàn)整個建筑住宅的節(jié)能。在具體的建筑住宅設(shè)計中，特別是針對高層建筑進行設(shè)計時，為了方便設(shè)計師的自由設(shè)計，在建筑樓層超過14層，體形系數(shù)可以保持在0.25，因此，體形系數(shù)越小更有利于建筑住宅的節(jié)能設(shè)計，也就是說，寬體建筑更優(yōu)于窄體建筑、高建筑更優(yōu)于矮建筑、外表整齊的建筑更優(yōu)于外表凹凸的建筑。

二、屋面的保溫隔熱節(jié)能設(shè)計

極易受到外部溫度影響的構(gòu)造是屋面結(jié)構(gòu)部分，并且，在建筑住宅整體的節(jié)能作用中，屋面的保溫及隔熱的功能是最為關(guān)鍵的。在屋面的節(jié)能設(shè)計中，建筑施工時使用的較為傳統(tǒng)的方法為正鋪法，也就是把新型的具有節(jié)能性能的屋面材料直接鋪設(shè)在屋面的兩層建筑材料間。雖然這種鋪設(shè)方法被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，但是隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，這種方法不適用于現(xiàn)階段的建筑要求，已經(jīng)逐漸被倒鋪法所取代。倒鋪法就是把保溫層鋪設(shè)在建筑屋面的防水層下面，顛倒一下二者的鋪設(shè)順序，從而實現(xiàn)提升保溫性能的目標(biāo)。在現(xiàn)實的建筑施工中，發(fā)現(xiàn)倒鋪法不僅能提升保溫性能，而且還能明顯提高建筑屋面的防水性能，延長其使用時間。

另外，屋面鋪設(shè)太陽能遮光板還能有效實現(xiàn)節(jié)能，或者是利用太陽能集熱器對太陽能輻射能源進行有效吸收，加熱冷水，然后再把該熱水放于能夠保溫的水箱中存儲，利用控制溫差循環(huán)的辦法為建筑住宅提供24h的熱水。在建筑住宅的技能設(shè)計中，可以充分利用太陽光，促進陽光和空間的流通，同時，合理的開設(shè)窗戶，可以更好的實現(xiàn)住宅內(nèi)部的空氣流通。為了實現(xiàn)室內(nèi)陽光充足且氣流和溫度流動適宜，可以將感光器材設(shè)置在遮陽板上，同時保證感光器材和住宅中電源開關(guān)相通，在住宅室內(nèi)的濕度和溫度處于設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值時，將自動控制電源開關(guān)，實現(xiàn)了滿足室內(nèi)空氣、光照、溫度、濕度適宜的情況下，最大限度能源節(jié)約的目標(biāo)。

三、有關(guān)節(jié)能設(shè)計的其他措施

（一）通風(fēng)設(shè)計

目前，高層建筑住宅的通風(fēng)管逐漸使用智能化設(shè)計，一般建筑住宅使用空氣對流的方法來實現(xiàn)空氣的流通。通常，一些建筑住宅要想實現(xiàn)住宅內(nèi)部的濕、熱的雙向傳遞、住宅室內(nèi)的通暢，可以利用南北對流、單元樓間窗戶對流以及加寬樓距等方法。建筑住宅的最佳通風(fēng)朝向為南北方向，南北對流是建筑住宅通風(fēng)設(shè)計中最佳的通風(fēng)方式。選擇住宅朝向時，應(yīng)以夏季能自然風(fēng)通風(fēng)且無強光輻射、冬季有足夠日照且不受主導(dǎo)風(fēng)向影響為主要原則。

（二）外窗隔熱設(shè)計

建筑住宅室內(nèi)夏季溫度過高的主要原因是太陽輻射直接透過外窗進入室內(nèi)，因此，在進行住宅節(jié)能設(shè)計時，除了對建筑墻體墻面選擇有所要求外，在選擇外窗玻璃時盡量選擇透光不透熱的Low-E玻璃，以減少室內(nèi)空調(diào)的能耗[4]。建筑住宅的隔熱和設(shè)計可以利用計算機進行輔助設(shè)計，利用計算機技術(shù)來確定實時樓宇照射角度，從而進行正確的設(shè)計操作。

（三）使用低能耗、可循環(huán)的建筑物料

在進行建筑住宅施工的建筑材料選擇時，應(yīng)盡可能選取低材耗、高性能的材料，比如輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)，該材料不僅空間形體靈活，還能有效降低建筑的自身重量，極大地減少了建筑周期。由于每個地區(qū)存在著區(qū)域性差異，氣候有著明顯的不同，因此，在進行建筑住宅設(shè)計時，還應(yīng)因地制宜，選擇本地區(qū)適合建筑材料進行建設(shè)。這樣的選擇主要的由于選取本地區(qū)材料，可以在開始建設(shè)時，便明確知道該建筑物料的消耗能量較少，一些非本地區(qū)的建筑物料的能量消耗可能會超出4、5倍。

結(jié)束語

目前，我國建筑住宅的節(jié)能設(shè)計仍然還停留在發(fā)展階段，有著巨大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前途，特別是體現(xiàn)在室內(nèi)設(shè)計以及建筑規(guī)劃設(shè)計等方面，要想實現(xiàn)建筑住宅節(jié)能設(shè)計的更好發(fā)展，必須結(jié)合現(xiàn)階段的節(jié)能設(shè)計情況進行更深入的研究。

參考文獻

[1]張海麗，王亞斌.關(guān)于住宅建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（10）.

[2]陳靜.現(xiàn)代住宅建筑節(jié)能設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（4）：648-648.

[3]侯靜芳.住宅建筑節(jié)能設(shè)計要點剖析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，（1）：650-650.

[4]梁彩虹.關(guān)于住宅建筑節(jié)能設(shè)計實現(xiàn)方式的思考[J].城市建筑，2013，（10）：32-32.