淺談住宅建筑節(jié)能設(shè)計

朱春萍

摘? ? 要：住宅建筑節(jié)能是指建筑在選址、規(guī)劃及單體設(shè)計、建造和使用過程中，通過進(jìn)行整體及單體建筑的節(jié)能設(shè)計、采用節(jié)能型的建筑材料、節(jié)能型設(shè)備、執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，然后合理、有效地利用自然能源。

關(guān)鍵詞：住宅建筑;節(jié)能設(shè)計

1? 引言

隨著人們對物質(zhì)生活需求的不斷提高，對住宅建筑節(jié)能也越來越重視。在我國住宅建筑量大面廣，住宅建筑在能源消耗占有的比率也是最高的。因此要如何做好住宅節(jié)能，降低其能耗比例，已經(jīng)是建筑行業(yè)的重中之重。

2? 住宅小區(qū)規(guī)劃的節(jié)能設(shè)計

在住宅小區(qū)位置確定后，住宅規(guī)劃建筑節(jié)能設(shè)計需結(jié)合周邊道路朝向、建筑朝向、建筑間距等。首先結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颍谛^(qū)周圍創(chuàng)造人工自然環(huán)境，比如種些樹木，植被，水面等，既能遮擋風(fēng)沙、凈化空氣、降低噪音及遮陽，來改善局部氣候;其次規(guī)劃建筑單體的朝向和位置，單體朝向結(jié)合當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，來實現(xiàn)夏季有足夠迎風(fēng)面，冬天有充足日照，住宅小區(qū)整體的建筑組合中，長樓和短樓應(yīng)相結(jié)合布置，單體之間宜錯落布置，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區(qū)之外，避免出現(xiàn)滯流區(qū)，不利于室內(nèi)的自然通風(fēng)。將規(guī)劃設(shè)計與建筑技術(shù)和能源利用有效的結(jié)合起來，可以使住宅建筑在冬天最大程度的利用自然能源來采暖，在夏天最大程度的利用通風(fēng)來降溫。

3? 住宅建筑平面及體型系數(shù)的節(jié)能設(shè)計

住宅建筑平面中的戶型內(nèi)部布置及戶型組合在建筑節(jié)能中占很大比例。一般在戶型設(shè)計時，把住戶長時間活動的臥室和起居室布置在南側(cè)，保證充足的日照和通風(fēng)條件，至于日照、通風(fēng)要求不高且功能次要房間布置在其他方向，為了便于通風(fēng)將戶型大部分設(shè)置成南北方向。

單體的體型系數(shù)是建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的建筑體積的比值，因為體型系數(shù)越小，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量損失越小，對建筑節(jié)能越有利，

通過觀察平時節(jié)能計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，體型系數(shù)在其他條件一樣的前提下，建筑樓長的比樓短的小，高的比矮的小，進(jìn)深大比小的小，形狀規(guī)則比不規(guī)則的小，所以體型系數(shù)盡量控制在限制以內(nèi)，減小外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱量達(dá)到節(jié)能的目的。

因此在住宅平面設(shè)計時，要同時考慮建筑內(nèi)部及外部組合。住宅戶型內(nèi)部組合布置應(yīng)合理、舒適，便于通風(fēng)和采光，住宅外部組合形狀盡量規(guī)則，減小體型系數(shù)達(dá)到節(jié)能的目的。

4? 住宅建筑單體的節(jié)能設(shè)計

住宅單體節(jié)能設(shè)計主要包括外墻、外門窗、屋面、采暖和非采暖房間部位等幾方面。節(jié)能根據(jù)住宅層數(shù)不同制定不同的限值。

4.1? 外墻的節(jié)能設(shè)計

在住宅建筑設(shè)計中，外墻體是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，因此外墻的傳熱量在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中占很大比例。在建筑物節(jié)能計算中，如果最終耗熱量指標(biāo)不能滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，僅減小外墻傳熱系數(shù)，耗熱量指標(biāo)就會有很大幅度下降。

在外墻的節(jié)能設(shè)計中，外墻主體不但選用滿足承重和安全維護(hù)，還應(yīng)選用保溫性能較好、易于施工、環(huán)保的墻體材料，比如現(xiàn)在住宅一般選用加氣混凝土輕質(zhì)砌塊，但僅僅采用主體墻體，外墻散熱量還是很大，不能達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，因此外墻外還需增加保溫材料，即外墻保溫。外墻外保溫有外墻外掛式保溫、外墻內(nèi)保溫等等措施，由于內(nèi)保溫容易形成熱橋現(xiàn)象，但外保溫具有保護(hù)主體結(jié)構(gòu)延長建筑物壽命、有效緩解熱橋影響、便于建筑物進(jìn)行節(jié)能改造、墻體潮濕情況得到有效改善等等優(yōu)點，因此外墻外掛式保溫最常見。外保溫應(yīng)優(yōu)先選用保暖性能好、不易脫落、易于施工、防火性能好的材料。

外墻傳熱系數(shù)為考慮熱橋影響后計算得到的平均傳熱系數(shù)，因此外墻保溫設(shè)計不應(yīng)只考慮外墻主斷面部分，還應(yīng)考慮熱橋部位，因此在做外墻保溫設(shè)計時，熱橋部位不容忽視。熱橋梁、熱橋柱、外窗四周、空調(diào)板處及外挑等部位的保溫厚度都應(yīng)通過節(jié)能計算確定。

4.2? 外門窗的節(jié)能設(shè)計

外門窗的節(jié)能設(shè)計同樣是建筑住宅設(shè)計的重要部分，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，因此滿足在采光、通風(fēng)、外立面的要求前提下，盡量減小外門窗的面積，減少耗熱量指標(biāo)。外窗的節(jié)能設(shè)計主要包括窗墻比、外窗保溫性能、外窗密閉性能等。

首先確定合理的窗墻比，窗墻面積比是窗戶洞口面積與房間立面單元面積之比。外門窗主要是滿足通風(fēng)和采光要求，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向調(diào)節(jié)各個住宅房間不同方向的窗墻比。滄州夏天主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)，冬天主導(dǎo)風(fēng)向是西北風(fēng)，在設(shè)計窗墻比時在條件允許的情況上增加南側(cè)窗墻比，減小北側(cè)窗墻比，南側(cè)窗墻比限制為0.5，東西方向為0.35，北側(cè)方向最小為0.3。凸窗、落地飄臺因為會增加外墻外表面積，會增加耗熱量指標(biāo)，因此盡量減少或者減少凸窗和落地窗的面積，在節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)不同地區(qū)對飄窗做出比普通外窗更嚴(yán)格的要求。

其次外門窗具有良好的保溫性能，為了減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱，對外門窗的保溫性能有節(jié)能要求。外門窗的保溫性能級別根據(jù)外門窗的傳熱系數(shù)確定，傳熱系數(shù)越小，保溫性能越好。窗墻面積比確定后，根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)選擇外門窗傳熱系數(shù)，在其他條件都一樣的前提下，保溫性能木窗框比塑料窗框稍好一些，塑料窗框比斷橋鋁窗框稍好，玻璃層數(shù)多比層數(shù)少好，中空玻璃中充氬氣比空氣好，鍍膜比白玻好。外門窗的設(shè)計也應(yīng)滿足氣密性要求，減少冬季寒風(fēng)的滲透，有利于改善生活環(huán)境的舒適度。

4.3? 屋面的節(jié)能設(shè)計

屋頂是建筑節(jié)能設(shè)計外表面積的第五面，也是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，屋頂?shù)谋匦阅苡绊懻w耗熱量指標(biāo)，最直接影響頂層住戶。在屋面節(jié)能設(shè)計中，采用坡屋面、倒置式屋面、增加屋頂綠化、設(shè)置隔熱層等。住宅建筑中大多通過增加坡屋面及增加屋頂保溫厚度達(dá)到節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，坡屋面需結(jié)合外立面造型，因此增加屋頂保溫層厚度比較常見。屋面的節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)選擇保溫性能好、密度小保溫材料，以減少保溫層厚度，減小屋頂承重;應(yīng)選擇吸水性小的保溫材料，以防下雨時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，選擇屋頂構(gòu)造采用倒置式屋面，倒置式屋面是把保溫層防在防水層的上面，可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中因防水層老化而影響建筑保溫隔熱及防水效果的問題使用吸水性低的保溫材料，需要在屋面上設(shè)置排氣孔，來排出的保溫層中多余水分。

4.4? 其他構(gòu)造處的節(jié)能設(shè)計

其他構(gòu)造處的節(jié)能設(shè)計包括采暖和非采暖房間的隔墻、樓板、戶門，住戶之間的分戶墻、分戶樓板，變形縫處等等。住宅建筑把一個戶型房間認(rèn)為成一個系統(tǒng)，因此對采暖和非采暖房間的隔墻、樓板、戶門;采暖戶型之間的分戶墻、分戶樓板;變形縫處應(yīng)滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

5? 結(jié)束語

總之住宅建筑節(jié)能設(shè)計是一個整體的規(guī)劃，從住宅小區(qū)的規(guī)劃設(shè)計到住宅建筑單體設(shè)計，從住宅單體設(shè)計的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計至內(nèi)部住戶系統(tǒng)之間的節(jié)能設(shè)計，每個環(huán)節(jié)都相應(yīng)影響。例如：住宅小區(qū)規(guī)劃設(shè)計節(jié)能性能好，單體之間容易達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn);住宅建筑單體體型系數(shù)減小，住宅單體的外圍護(hù)的保溫構(gòu)造容易達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn);住宅外墻保溫性能高，外窗要求可以降低。通過觀察節(jié)能計算，如果耗熱量指標(biāo)遠(yuǎn)達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)外墻和外窗的傳熱系數(shù)，如果耗熱量指標(biāo)差一點到達(dá)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可調(diào)節(jié)屋面、采暖和非采暖房間的樓板。因此作為建筑設(shè)計人員，在做節(jié)能設(shè)計時，必須從全局出發(fā)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、?jīng)濟(jì)等多種因素全面展開，在滿足建筑節(jié)能設(shè)計新標(biāo)準(zhǔn)的前提下優(yōu)化節(jié)能設(shè)計，改善居住環(huán)境的同時，減少能耗，為國家貢獻(xiàn)一點力量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 房斌.淺談我國建筑節(jié)能技術(shù)[J].魅力中國，2010（1）.

[2] 葛含博.住宅小區(qū)如何通過建筑設(shè)計實現(xiàn)建筑節(jié)能[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（4）.