談住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)措施

宮泉

【摘要】節(jié)能型住宅的設(shè)計(jì)和研究開(kāi)發(fā)住宅節(jié)能技術(shù)， 是目前的建筑業(yè)極為重要的熱點(diǎn)話(huà)題之一， 也是建筑業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。節(jié)能建筑是未來(lái)建筑發(fā)展的方向，本文從7個(gè)方面介紹了住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的措施。

【關(guān)鍵詞】住宅建筑 節(jié)能設(shè)計(jì) 措施

一、前言

從目前建筑業(yè)的發(fā)展方向來(lái)看，低碳環(huán)保已經(jīng)成為主流，建筑業(yè)的更要符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，因此，建筑節(jié)能的理念被廣泛應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，并得到了使用者的一致好評(píng)。

二、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

1、在房屋規(guī)劃中考慮節(jié)能設(shè)計(jì)

房屋建設(shè)之前，規(guī)劃是很重要的，要從選址、布局、朝向、間距、春冬兩季季風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)向、太陽(yáng)輻射以及建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面綜合深入研究。在整體布局方面， 既要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境因素、氣候特征、住宅的功能，又要符合居民的行為活動(dòng)特點(diǎn)等， 按照冬季能為居住小區(qū)阻擋西北風(fēng)， 夏季又能讓東南風(fēng)覆蓋整個(gè)居住小區(qū)的要求， 盡量封閉居住小區(qū)的西北向， 合理選擇封閉或半封閉周邊式布局的開(kāi)口方向和位置， 保證居住小區(qū)的組合避風(fēng)節(jié)能， 進(jìn)而形成優(yōu)化微氣候的良好界面， 建立氣候防護(hù)單元。

在建筑的朝向方面， 要考慮我國(guó)大部分地區(qū)處于北溫帶， 住宅坐北朝南自古就被認(rèn)為是最好的朝向。但是在現(xiàn)代住宅節(jié)能設(shè)計(jì)研究中，為了精確選擇不同地理環(huán)境和氣候條件下住宅節(jié)能的最佳朝向， 需要綜合考慮住宅各朝向墻面以及居室內(nèi)可獲得的日照的時(shí)間、日照面積、有利于本地區(qū)氣溫特點(diǎn)的太陽(yáng)輻射熱量、可獲得的紫外線(xiàn)量和住宅朝向與主導(dǎo)風(fēng)向關(guān)系等各方面的因素， 并通過(guò)對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)和分析計(jì)算， 進(jìn)而得出當(dāng)?shù)啬軡M(mǎn)足節(jié)能要求的住宅建筑的最佳朝向或適當(dāng)朝向。根據(jù)相關(guān)資料的數(shù)據(jù)分析， 我國(guó)大多數(shù)城市的住宅最佳朝向一般為南略偏東15度或南略偏西15度， 呈南北向布局， 這種布置方式可使每套住宅都兼有南北兩個(gè)朝向， 并能夠把主要居住空間盡可能設(shè)在南向。

2、在設(shè)計(jì)中充分利用自然資源

目前最為成熟的自然資源非太陽(yáng)能莫屬，作為潔凈的天然能源，太陽(yáng)能已逐漸由原來(lái)的補(bǔ)充能源向著替代能源轉(zhuǎn)變，以緩解油、電、煤等資源緊張的問(wèn)題。我國(guó)的太陽(yáng)能技術(shù)經(jīng)過(guò)20 多年的大力發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)拉近了與國(guó)外先進(jìn)太陽(yáng)能技術(shù)之間的差距，日益受到市場(chǎng)的青睞。另外，如果單從使用效果或是使用成本與投資的回收周期方面來(lái)看的話(huà)，利用太陽(yáng)能的成本優(yōu)勢(shì)也是巨大的。

3、采用綠色建筑材料

住宅建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能直接決定了室內(nèi)環(huán)境的舒適性與熱穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)于降低住宅建筑能耗起到了關(guān)鍵作用。目前在我國(guó)較為常見(jiàn)的做法是完成外圍護(hù)結(jié)構(gòu)后，再將保溫層附加其上，從而使熱工性能得以改善。雖然這樣做能夠起到一定的節(jié)能作用，但由于高效保溫材料的成本都較高，而且生產(chǎn)這些材料的過(guò)程也會(huì)使各類(lèi)其他能源大量消耗。因此，在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不能單純地考慮建筑使用中的能耗，而是應(yīng)從整體考慮出發(fā)。比如，利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品用作綠色建筑材料就是一種很好的嘗試，既能夠使農(nóng)民獲益、降低材料成本，同時(shí)還能使秸桿燃燒時(shí)的溫室氣體得到控制。

4、屋面節(jié)能設(shè)計(jì)

在住宅建筑外圍護(hù)充分考慮節(jié)能設(shè)計(jì)后，還應(yīng)對(duì)屋面隔熱保溫效果實(shí)施進(jìn)一步加強(qiáng)。首先在選擇保溫層時(shí)，應(yīng)選擇導(dǎo)熱系數(shù)較低且密度較小的材料，防止屋面厚度與重量過(guò)大；其次，就控制保溫層的吸水率，防止因保溫層吸水過(guò)量而使保溫效果下降。如果所使用的材料吸水率較高，則應(yīng)設(shè)置排氣孔于屋面之上，從而將層內(nèi)不易于排出的水分排除。目前，膨脹珍珠巖保溫層就很好地解決了常規(guī)屋面保溫材料的一些缺點(diǎn)，而且其不污染環(huán)境、價(jià)格成本低廉、施工簡(jiǎn)易。對(duì)于住宅建筑的其他部位則應(yīng)以當(dāng)?shù)啬茉?、環(huán)境保護(hù)等實(shí)際情況為依據(jù)來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。

5、門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)

在住宅建筑中，門(mén)窗部位是最易于導(dǎo)致能耗的部位之一，一般情況下，在觀景、通風(fēng)、采光、日照等要求得到保證的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能將住宅門(mén)洞口面積減小，同時(shí)將門(mén)窗氣密性提高，其具體措施包括：

（一） 窗墻比控制。所謂住宅建筑的窗墻比就是指住宅建筑中窗口洞口的面積和住宅建筑立面的單元面積之比，我國(guó)相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定，南向、東西向、北向的窗墻比分別應(yīng)小于50%、35%與30%。

（二） 外窗氣密性提升。盡量使用密封性能良好、新型的門(mén)窗材料，如泡沫塑料密封材料等。墻與門(mén)窗框之間的縫隙則可利用松軟彈性型材料、密封膏、

密閉彈性型材料等進(jìn)行封閉。扇與框之間可利用回風(fēng)槽、高低縫、橡塑或泡沫密封條加以密封。扇與扇的密封則包括縫外壓條、高低縫、密封條等材料。玻璃與扇間可利用各類(lèi)彈性壓條實(shí)現(xiàn)密封。

（三） 門(mén)窗保溫性能的改善。在滿(mǎn)足陽(yáng)臺(tái)門(mén)、戶(hù)門(mén)的防盜、防火要求后，應(yīng)將巖棉板或是聚苯乙烯板填充入門(mén)空腹部位，使其絕熱性能得以增加。建議采用塑料窗或是鋼塑復(fù)合窗作為住宅建筑的窗戶(hù)，防止金屬窗的冷橋現(xiàn)象，可設(shè)置成三玻璃或是雙玻璃，另外還應(yīng)合理利用鍍膜或是中空玻璃。將窗扇縫隙長(zhǎng)度盡量縮短，多用大窗扇，使單塊玻璃面積得以擴(kuò)大。

（四） 溫度阻尼區(qū)域。就是在室外與室內(nèi)之間設(shè)置一道中間層，其作用是阻擋室外冷風(fēng)的滲透，使外窗、外墻的熱耗損得以減少。

6、住宅建筑內(nèi)部保溫節(jié)能墻體設(shè)計(jì)

（一） 墻體結(jié)構(gòu)。也就是指預(yù)制品或是現(xiàn)澆混凝土的外墻部分，也指磚混結(jié)構(gòu)或內(nèi)澆外砌的磚墻部分。

（二） 空氣層。空氣隔離層在住宅建筑中較為常見(jiàn)，不但能夠起到隔熱保溫的效果，而且還能夠防止。

（三） 保溫隔熱層。其在住宅建筑的節(jié)能墻體中以主要功能部分存在，較為常見(jiàn)的絕熱材料包括金屬、無(wú)機(jī)、有機(jī)三大類(lèi)。在選擇時(shí)應(yīng)以燃燒性能、蒸汽滲透率、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)等作為依據(jù)進(jìn)行綜合考慮后選擇。

（四） 保護(hù)層。保護(hù)層的主要作用是避免保溫層受到破壞，同時(shí)對(duì)室內(nèi)水蒸汽起到阻止作用?；诃h(huán)保、抗沖擊、防火等因素的綜合考量，應(yīng)選擇A級(jí)無(wú)機(jī)防火材料作為保護(hù)層的主要材料。

（五） 飾面層。前文介紹的A級(jí)無(wú)機(jī)防火材料同樣適用于飾面層，或是在飾面層利用粘貼瓷磚、內(nèi)墻涂料的方法同樣能夠取得較佳的效果。除此之外，結(jié)合所在地的地理與氣候環(huán)境，同時(shí)對(duì)成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)加以借鑒，在實(shí)現(xiàn)組合優(yōu)化的前提下，新開(kāi)發(fā)出來(lái)的住宅建筑墻體內(nèi)部的保溫板具備呼吸、抗震、防潮、抗沖擊、隔音、隔熱、保溫等優(yōu)點(diǎn)，并已經(jīng)在部分住宅建筑工程中得到應(yīng)用。

7、室內(nèi)裝飾的節(jié)能設(shè)計(jì)

在對(duì)室內(nèi)的裝飾設(shè)計(jì)中也要充分考慮到節(jié)能的要求， 減少多余的裝飾， 使室內(nèi)空間環(huán)境布置更趨合理化、人性化、自然化。采用高效率、低能耗的設(shè)備， 如人工照明中的低能耗節(jié)能燈具， 運(yùn)行效率高的變水量、變風(fēng)量、變制冷劑流量的節(jié)能系統(tǒng)。居室裝飾設(shè)計(jì)， 優(yōu)先選擇太陽(yáng)能、風(fēng)能轉(zhuǎn)化的熱電、電能， 利用這類(lèi)能源， 不但可以使室內(nèi)環(huán)境更加清潔、舒適， 同時(shí)也可減少對(duì)室外環(huán)境的污染。

室內(nèi)的家具設(shè)施是居民直接使用和接觸最多的部分， 在選用家具的時(shí)候， 不但要考慮到形狀、布置方式之外， 更要注意材質(zhì)的質(zhì)感和當(dāng)?shù)貧夂蜃兓目烧{(diào)整性。合理的家庭室內(nèi)綠化能夠改善室內(nèi)空間與室外空間的隔離狀態(tài)， 讓人們對(duì)氣候感受的心理需求達(dá)到滿(mǎn)足。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上7個(gè)方面的介紹，對(duì)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)做了一個(gè)介紹。今后節(jié)能設(shè)計(jì)將會(huì)越來(lái)越普遍地應(yīng)用在建設(shè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，特別是伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種類(lèi)型的建筑材料、施工方法也更多的用于各工地現(xiàn)場(chǎng)。因此，更要求建設(shè)單位根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況，為保證住宅建筑來(lái)選擇最為合適、高效的節(jié)能產(chǎn)品，為滿(mǎn)足人們生活品質(zhì)的要求和節(jié)能環(huán)保要求提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡尹馥等. 住宅節(jié)能設(shè)計(jì). 北京： 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 劉巖松等. 多層住宅的節(jié)能體型控制. 住宅科技， 2002， （ 1） .

[3] 謝塘開(kāi)等. 從建筑設(shè)計(jì)談建筑節(jié)能設(shè)計(jì). 建筑知識(shí)， 2001， （ 3） .

[4] 張貴良等. 草皮屋頂?shù)慕ㄖ?gòu)造設(shè)計(jì). 建筑技術(shù)， 2002， （ 7）