住宅建筑节能设计

　　一、前言

　　在我国，建筑能耗占总能耗的27%以上，每年还在以1个百分点的速度增加，而现代住宅建筑数量非常庞大，从节能设计的角度有效控制其能量的消耗，节约使用能源，成为设计工作的重要环节。采用改善建筑围护结构保温和隔热性能，提高采暖、空调、通风设备及系统的能效，充分利用自然通风、余热回收、太阳能资源等措施，在保证相同的室内环境舒适参数的条件下，有效降低供热、通风、空调的消耗量，是节能的有效方法。因此，现代住宅建筑的节能设计应从建筑平面布置及体型系数、墙体等外围护结构、外门窗构造、太阳能利用等方面采取合适、合理的设计构造措施，做到既保证室内环境舒适，又最大限度控制能量流失，从而确保实现建筑物的使用要求和节能效果。

　　二 节能设计思路

　　(一)建造内保温复合节能墙体

　　复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体。

　　1.墙体结构层：系指混凝土现浇或预制品的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。

　　2.空气层：空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k)，即使在200℃的情况下仍有00：384 W/(m·k)。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能，因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。

　　3.保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。

　　4.保护层：主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，宜选用A级无机防火板为保护层材料。

　　5.饰面层：由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性，所以各种饰面材料均可使用，选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。

　　结合各地的气候和地理环境，借鉴各方面成功和失败的经验，在优化组合的基础上开发的墙体内保温板，具有保温、隔热、隔音、防潮 抗冲击、抗震、呼吸等功能，已在工程中应用。

　　(二)改善门窗性能

　　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，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。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，JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

　　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。

　　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。

　　(三)使用节能的绿色建筑材料

　　建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性，对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层，以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果，但各种高效保温材料价格不菲，而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此，建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗，还应当从整体系统的观念出发，关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发，建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能，其加工生产过程也应当简单易行，节省能源。

　　(四)充分利用太阳能资源

　　太阳能作为一种天然的洁净能源，也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视，太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展，产品的生产研发技术日臻成熟，越来越受到消费者的青睐。另外，从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看， 太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因，目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主，存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中，在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置，特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用，就可以大大节省常规能源，也是建筑节能的发展方向

　　三、住宅建筑区域的绿化设计与应用

　　(一)、绿地布局

　　一般来讲，住宅建筑绿化设计会形成一个以中心绿地为核心，道路绿化为网络，宅旁绿地、组团绿地、小游园相结合的绿地系统。在住宅建筑的绿地布局设计中应注意与城市绿地系统衔接，融入到城市绿地。绿地布局应注意与住宅建筑道路、建筑布局相结合，以有利于通风气流风的引导，改善通风条件。绿化可以有效改善局部为气候环境，实验结果表明，草地和沥青地面的表面温度差，可达到14℃以上，在两种不同的地表面微气候区(30～120cm)高度内的温度差也可达到5℃左右。在设计中应尽可能提高绿地率，使住宅尽量接近绿化区。铺装场地上尽可能多种植树木，避免铺装地面直接暴露在阳光下，以降低地表温度，减少阳光反射。

　　(二)、建筑绿化植物的配置

　　住宅建筑内的植物配置应将草坪、灌木丛，乔木合理搭配，形成多层次的竖向立体绿化布置形式。植物配置主要考虑遮阳效果，尽量削弱夏季太阳辐射对建筑的热作用，又不影响冬季太阳辐射和全年自然采光，同时还要兼顾通风、采光效果。住宅南侧宜以高大的落叶乔木为主，夏季枝叶茂盛、干高冠大，能够有效遮荫，冬季落叶，可以争取较多的阳光;北侧宜以耐荫常绿乔木为主，乔灌木结合，形成绿化屏障，以减弱冬季的寒风的侵袭。住宅的东西山墙选用爬墙植物进行垂直绿化，可以有效地改善墙体的热工性能。

　　(三)、水景设计

　　结合绿地设计，在住宅建筑内设置喷泉、水池、水面、露天游泳池等，有利于在夏季降低室外环境温度，调节空气湿度，形成良好的局部小气候环境。改善室外环境的舒适度、健康度和空气质量，能够有效提高住宅建筑的室内小环境质量，达到节能目的。

　　四、结语

　　建筑节能并非房地产一个行业的问题，目前国内乃至全球正在面临的能源危机是关系整个人类社会生存发展的大计。跨入新世纪，我们将向现代化建设第三步战略的目标迈进，环境保护面临着更大的压力和挑战。我们必须认真实施可持续发展战略，把环境保护和生态建设放到更重要的位置。要坚持统筹规划，依靠科技进步，加大资金投入，加强污染治理，大力植树种草，搞好水土保持，改善生态环境。我们相信，通过中国人民坚韧不拔的努力，就一定能够使中华大地水更清、天更蓝、山川更加秀美。

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