住宅建筑節(jié)能技術(shù)探討

黃中柱

【摘 要】從我國開始在全國范圍內(nèi)大力推廣建筑節(jié)能技術(shù)至今，也將近十多個年頭了。在此期間夏熱冬冷地區(qū)一方面借鑒北方寒冷地區(qū)較成熟的保溫做法，一方面不斷研究開發(fā)適合我們這個地區(qū)氣候特點的節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過不斷的發(fā)展，節(jié)能構(gòu)造越來越完善，節(jié)能產(chǎn)品更新?lián)Q代推陳出新。在眾多保溫產(chǎn)品中，怎樣因地制宜選擇適合本地區(qū)推廣的構(gòu)造和材料就顯得尤為重要了。本文介紹了我國住宅建筑的現(xiàn)狀。對現(xiàn)有住宅建筑在節(jié)能保溫方面存在的問題進(jìn)行仔細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】住宅建筑；節(jié)能技術(shù)；節(jié)能構(gòu)造

1.建筑節(jié)能規(guī)劃與設(shè)計

住宅用地的選址上應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?、生活?xí)慣和經(jīng)濟(jì)水平，周圍人文環(huán)境和自然環(huán)境，建筑傳統(tǒng)構(gòu)造特點和常用建筑材料以及歷史文化等要素。在具體規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)合理確定建筑朝向、間距、綠化以及路網(wǎng)等。應(yīng)注意合理布置不同高度的建筑物與樹木植被。選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的樹木花草，廣泛種植，減少周圍硬質(zhì)地面，通過植被的光合作用及蒸騰作用使太陽輻射熱能轉(zhuǎn)化，既可降低環(huán)境溫度，改善室內(nèi)小氣候，降低能耗，又能凈化空氣減少噪聲。

2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)

2.1墻體節(jié)能技術(shù)

外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的用材、構(gòu)造以及隔熱保溫性能對建筑室內(nèi)環(huán)境影響很大。一般村鎮(zhèn)村宅常用240mm黏土實心磚并內(nèi)外抹灰，由于黏土磚自重大、熱工性能差，其墻體的傳熱阻小于節(jié)能熱阻。采用節(jié)能熱阻來計算墻厚，外墻厚度將大于240磚墻。這不僅減少了室內(nèi)使用面積，而且增大自重，不利于抗震。對于墻體保溫，目前有以下一些常用技術(shù)：膠粉聚苯顆粒砂漿外圍護(hù)構(gòu)造、板材外圍護(hù)、構(gòu)造泡沫玻璃外圍護(hù)構(gòu)造、自保溫外墻外圍護(hù)構(gòu)造，要充分考慮各自的優(yōu)缺點和適用條件。

采用外墻外保溫方案，由于保溫層置于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)，緩沖了因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力，避免了雨、雪、凍融、干、濕循環(huán)造成的結(jié)構(gòu)破壞，減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的侵蝕。事實證明，只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當(dāng)，厚度合理，外保溫可有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形，有效地消除了頂層橫墻常見的斜裂縫或八字裂縫。因此，外保溫既可減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力，又對主體結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用，從而有效地提高了主體結(jié)構(gòu)的耐久性，故比內(nèi)保溫更科學(xué)合理。采用外保溫在避免“熱橋”方面比內(nèi)保溫更有利，如在內(nèi)外墻交界部位、外墻圈梁、構(gòu)造柱、框架梁、柱、門窗洞口以及頂層女兒墻與屋面板交界周邊所產(chǎn)生的“熱橋”。經(jīng)統(tǒng)計，底層房間“熱橋”附加熱負(fù)荷約占總熱負(fù)荷的23.7%；中間層房間占 21.7%；頂層房間占24.3%?？梢姡盁針颉钡挠绊戇€是較大的。上述“熱橋”對內(nèi)保溫和夾心保溫而言，幾乎難以避免，而外保溫既可防止“熱橋”部位產(chǎn)生的結(jié)露，又可消除“熱橋”造成的附加熱損失。計算表明，在厚度為370mm 磚墻內(nèi)保溫條件下，周邊“熱橋”使墻體平均傳熱系數(shù)比主體部位傳熱系數(shù)增加10% 左右；在厚度為240mm 磚墻內(nèi)保溫條件下，周邊“熱橋”使平均傳熱系數(shù)比主體部位傳熱系數(shù)約增加51%～59%，而在厚度為240mm磚墻外保溫條件下，這種影響僅2%-5%。

2.2窗戶節(jié)能

在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，與墻體和屋面相比，門窗的保溫隔熱能力要差得多，門窗還是熱源冷風(fēng)滲透的主要通道，一般居住建筑通過窗戶的熱損失量約占總散熱量的1/3強(qiáng)，因此，改善窗戶的隔熱保溫性能，是節(jié)約能源、提高居住舒適度的一個主要方面。

窗戶節(jié)能，主要從減少滲透量、減少熱傳量、減少太陽能輻射三個方面進(jìn)行。減少滲透量可以減少室內(nèi)外冷熱氣流的直接交換而增加設(shè)備負(fù)荷，可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性；減少傳熱量是防止室內(nèi)外溫差的存在而引起的熱量傳遞，建筑物的窗戶由鑲嵌材料（玻璃）和窗框、扇型材組成，通過采用節(jié)能型窗框（如塑性窗框、斷熱鋁型框）來增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量；減少太陽輻射則可以通過選擇不同種類的玻璃（LOW-E單銀玻璃、LOW-E雙銀玻璃）來降低玻璃的遮陽系數(shù)。綜合以上因素，結(jié)合村鎮(zhèn)的實際情況，現(xiàn)在有一種新的技術(shù)能滿足門窗保溫的要求，就是保溫通風(fēng)雙層窗。雙層外圍護(hù)式結(jié)構(gòu)在當(dāng)今建筑節(jié)能中已普遍采用。尤其是雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)在高檔辦公建筑中應(yīng)用普遍。

2.3屋面節(jié)能

屋面因接觸上升熱壓氣流，散熱量較大，因此，冬季保溫性能較差；夏季由于太陽輻射強(qiáng)烈，屋頂吸收大量輻射熱引起頂層房間過熱，設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真選擇合適的屋面構(gòu)造。對于坡屋面，在順坡方向鋪釘保溫隔熱材料，并利用閣樓通風(fēng)散熱即可滿足有關(guān)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。對于村宅的平屋面部分應(yīng)加強(qiáng)隔熱層并設(shè)架空氣通風(fēng)層，并在空氣間層內(nèi)貼熱反射材料。設(shè)倒置式屋面有利于保護(hù)防水層使其更耐久。另外可在平屋頂上進(jìn)行無土種植，以蛭石、鋸末以及碎麥秸稈等輕質(zhì)、松軟、熱導(dǎo)率小的材料鋪在屋面，代替土壤，不但屋頂重量比同厚度土壤輕2/3，而且這些材料的蓄水、絕熱性能都好于土壤，能緩解暴曬及驟雨造成的建筑物表面的溫差變化，使絕大部分輻射熱不會進(jìn)入圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室內(nèi)傳遞，從而改善了生態(tài)和室內(nèi)環(huán)境。若種植一些經(jīng)濟(jì)類植物或蔬菜，還有一定的經(jīng)濟(jì)收益。

3.與節(jié)能有關(guān)的其他技術(shù)

目前在我國，新能源和可再生能源是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽艿?。這些能源資源豐富、可以再生、清潔干凈，是最優(yōu)前景的替代能源，將成為為來世界能源的基石。但是由于我國幅員遼闊，還需要根據(jù)項目所在地的情況和條件差異選取不同的新能源。眾所周知，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源。

3.1太陽能的利用

目前，太陽能的利用已經(jīng)越來越普遍。最常見的就是太陽能電熱水器。對于村鎮(zhèn)地區(qū)來說一般具有利用太陽能較為有利的條件。因為和城市相比，村鎮(zhèn)的建筑密度低、建筑層數(shù)少、太陽輻射強(qiáng)，太陽能熱水器能更好得發(fā)揮作用，如果和電熱結(jié)合起來彌補(bǔ)難得有時氣候條件的不足，應(yīng)該是村鎮(zhèn)很值得推廣的一個節(jié)能項目。

3.2空調(diào)

家用空調(diào)器選用節(jié)能型（高效制冷壓縮機(jī)、換熱器和風(fēng)扇，采用變頻調(diào)速，并匹配良好）；空調(diào)器的安裝位置宜不受太陽直射；不設(shè)定過低室溫，經(jīng)常清洗；采用熱泵技術(shù)，同時滿足夏季制冷與冬季采暖的需要。

3.3普及節(jié)能知識，提高節(jié)能意識

發(fā)達(dá)國家的公民大多具有較高的節(jié)能意識，這與政府開展經(jīng)常性的宣傳、教育和培訓(xùn)是分不開的。我國大多數(shù)公民節(jié)能意識不夠，對建筑能耗無清晰概念，建筑開發(fā)商沒有建筑節(jié)能的意識，建筑設(shè)計、監(jiān)理、施工等單位對已有建筑節(jié)能法規(guī)政策和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識不足，直接導(dǎo)致了我國長期在建筑節(jié)能方面的停滯。因此，國家和地方各級政府應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能宣傳并開展相關(guān)節(jié)能培訓(xùn)工作，提高公眾的節(jié)能意識。

4.結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)實力的發(fā)展和生活水平的提高，人們對居住等生活質(zhì)量方面的要求越來越高。居住區(qū)不僅是避雨、遮陽、御寒的人類棲息地，也體現(xiàn)了人類與地理環(huán)境、代謝環(huán)境、生物環(huán)境、社會環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和文化環(huán)境的生態(tài)關(guān)系。綠色生態(tài)建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則，以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，以人與自然的和諧為核心，在建筑建設(shè)和使用過程中，科學(xué)有效地利用自然資源和高新技術(shù)成果，使建筑物對資源的消耗及對環(huán)境的污染沖擊降到最低限度，為人類營造自然、舒適、健康、優(yōu)美的居住空間區(qū)域。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]吳志敏，許錦峰.自保溫墻體在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用.建筑節(jié)能，2009（10）：8-11.