城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

徐元浩

（浙江眾城建筑設(shè)計(jì)院有限公司 溫州分公司　325000）

城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

徐元浩

（浙江眾城建筑設(shè)計(jì)院有限公司 溫州分公司325000）

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的快速發(fā)展以及越來(lái)越大的住宅建筑的市場(chǎng)需求，人們現(xiàn)在已經(jīng)不再滿足于住宅的生活品質(zhì)，所以住宅建筑的節(jié)能環(huán)保就受到了人們的高度關(guān)注。這使得城市住宅建筑在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要充分考慮到節(jié)能環(huán)保等因素，從而使現(xiàn)代化的住宅建筑不僅符合人們對(duì)生活品質(zhì)的要求，更能滿足人們對(duì)住宅建筑節(jié)能的需要。

城市住宅；建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)

引言

目前我國(guó)的建筑能耗大概占全國(guó)總能量的1/4，占據(jù)了首要位置。隨著我國(guó)建筑行業(yè)的急速發(fā)展，急需大量的建造以及運(yùn)行使用能源，特別是建筑的采暖和空調(diào)耗能。建筑節(jié)能一直是我國(guó)節(jié)能工作的重要組成部分，它涉及許多方面，包括建筑的采暖和空調(diào)耗能，所以重視并且研究建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)問(wèn)題已成為建筑節(jié)能的當(dāng)務(wù)之急。

1　城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題

1.1城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

雖然我國(guó)的住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面已經(jīng)取得了傲人的成績(jī)，但許多無(wú)法忽略的問(wèn)題仍存在于城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中。例如，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的方式單一，沒(méi)有相對(duì)與眾不同的設(shè)計(jì)手段和方式，在很多情況下只是單純的對(duì)房屋外圍護(hù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化保溫；城市住宅房屋的熱工參數(shù)僅僅憑借供貨廠家提供的說(shuō)明書(shū)等理論數(shù)字進(jìn)行選取，沒(méi)有有效可行的檢測(cè)方法和可信的數(shù)據(jù)；城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)大多都會(huì)采用保溫或者是采光效果較好的材料，往往忽略了建筑施工的成本，增加了房屋建設(shè)成本，偏離了節(jié)能住宅的要求，所以，許多地方的建筑開(kāi)發(fā)商都選擇了變更建造中的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，導(dǎo)致建筑節(jié)能一直無(wú)法真正的落實(shí)。在我國(guó)一些住宅建筑節(jié)能發(fā)展前期的城市，它們的建筑節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品總讓政府和相關(guān)企業(yè)擔(dān)心，都覺(jué)得不能滿足節(jié)能需求，從而無(wú)法有效地展開(kāi)并且推進(jìn)城市住宅建筑節(jié)能工作。

1.2城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

伴隨著我國(guó)不斷加快發(fā)展的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，城市化住宅建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大。我國(guó)現(xiàn)階段的建筑能耗在整個(gè)商品能耗中占據(jù)很大的比重，尤其是在我國(guó)改革開(kāi)放之后，更是變化巨大，它所占的比重跟隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民生活水平日益提高也在不斷的加大。但是前期的住宅建筑因?yàn)橐晃兜膹?qiáng)調(diào)低廉的建筑造價(jià)，沒(méi)有關(guān)于建筑熱工和建筑節(jié)能等方面的國(guó)家或地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以參考，導(dǎo)致現(xiàn)階段的城市住宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不科學(xué)，嚴(yán)重阻礙了建筑本身的固有功能和居民的舒適度的發(fā)展，導(dǎo)致住宅采暖、空調(diào)等方面存在耗能偏高的現(xiàn)象。但是通過(guò)更新建筑保溫內(nèi)部結(jié)構(gòu)、建材和工藝，保溫效果將會(huì)得到明顯的提升，所以，現(xiàn)階段不僅很有必要開(kāi)展住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，而且這方面會(huì)存在巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2　城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略研究

2.1完善建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)

在建筑的規(guī)劃階段，要謹(jǐn)慎考慮建筑物的間距、朝向以及其他影響節(jié)能的因素，從而更好的優(yōu)化室內(nèi)熱環(huán)境。在建筑的平面布局上，朝向選擇是非常重要的一個(gè)步驟，夏季要盡量避免太陽(yáng)直射室內(nèi)或者外墻面，要保持良好的通風(fēng)狀態(tài)，相對(duì)應(yīng)的冬季則要有適量的陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)，防止遭受冷風(fēng)吹襲。所以，無(wú)論是從節(jié)能還是從熱環(huán)境方面考慮，建筑一般都是南北向或接近南北向，應(yīng)盡量避免東西方向。例如，某些方位的住宅不是南北方向的，那么至少要保證主要房間設(shè)在冬季朝陽(yáng)或背風(fēng)的地方，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量。同時(shí)，注意建筑間距和節(jié)能之間的聯(lián)系，從而使建筑南墻的太陽(yáng)輻射面積在整個(gè)采暖季節(jié)中，不會(huì)因?yàn)槠渌ㄖ锏恼趽醵鴾p少。但每一個(gè)不同的城市都有其不同的最佳朝向以及適宜朝向，如表1。

表1　我國(guó)主要城市住宅建筑最佳朝向和適宜朝向

2.2優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

高層建筑外圍護(hù)墻體耗能量在整個(gè)建筑耗能中占據(jù)很大的比例，這個(gè)比例大約為1/4，建筑的形體的變化會(huì)導(dǎo)致建筑外露面積，這是主要因素耗能會(huì)隨著體形系數(shù)的增加而增加。國(guó)外的一些圓塔形的高層建筑，譬如坐落于美國(guó)洛杉磯的好運(yùn)飯店以及法國(guó)戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓，或者是紐約第三大街53號(hào)辦公樓，都是參照的這個(gè)原理，這樣能使建筑外露面積偏小一些。所以，在考慮能量損耗的基礎(chǔ)上，高層建筑的建設(shè)最好不要有過(guò)多并且復(fù)雜的形體變化。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分是外墻，高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和磚石結(jié)構(gòu)房屋不同，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重，采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)這類(lèi)填充材料，能夠更好地減輕荷載。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置有外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩種，處于同一氣候下的寒冷地區(qū)，采用不同層次的材料布置所取得的保溫效果也是完全不同的，為了防止墻體產(chǎn)生冷凝水，在外側(cè)設(shè)置保溫層會(huì)好一些，同時(shí)也更加的穩(wěn)妥。

2.3屋面節(jié)能設(shè)計(jì)

在充分考慮住宅建筑外圍護(hù)的節(jié)能設(shè)計(jì)之后，還應(yīng)進(jìn)一步的加強(qiáng)屋面隔熱保溫效果。①在進(jìn)行保溫層的挑選時(shí)，要選擇導(dǎo)熱系數(shù)較低并且密度較小的材料，防止屋面的厚度和重量過(guò)大。②要控制好保溫層的吸水率，保溫層的效果會(huì)隨著保溫層吸水量的增加而逐漸變?nèi)?，如果所用材料的吸水率偏高，則應(yīng)在屋面上設(shè)置針對(duì)的排氣孔，排除保溫層里無(wú)法排出的水分。目前，膨脹珍珠巖保溫層不僅能彌補(bǔ)常規(guī)屋面保溫材料存在的缺點(diǎn)，而且又不污染環(huán)境，并且價(jià)格成本低廉、施工簡(jiǎn)單方便。

2.4門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)

在城市住宅的建筑中，門(mén)窗部位是最容易導(dǎo)致能量消耗的部位之一，其能耗占總能耗的比例較大，一般情況下，在保證觀景、通風(fēng)、采光、日照等要求都能夠滿足的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量減少住宅外門(mén)窗洞口的面積，提高外門(mén)窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提升外門(mén)窗本身的保溫性能，減少外門(mén)窗本身的傳熱量。

2.4.1控制窗墻之間的比例

城市住宅窗墻之間的比例就是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住部分）》（JGJ26-1995）對(duì)不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過(guò)20%、30%、35%”。

2.4.2提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透

例如設(shè)置泡沫塑料密封條，要使用新型的并且密封性能良好的門(mén)窗材料，而門(mén)窗框和墻間的縫隙可以使用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏及邊框設(shè)灰口等密封；橡膠、橡塑或泡沫密封條則可以用于框與扇的密封；密封條、高低縫及縫外壓條等則可以用在扇與扇之間的密封，同時(shí)可用各種彈性壓條密封扇與玻璃之間縫隙。

2.4.3改善住宅門(mén)窗的保溫性能

戶門(mén)與陽(yáng)臺(tái)門(mén)的保溫性能要滿足防火、防盜的要求，在門(mén)的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，從而增加絕熱性能。窗戶采用鋼塑復(fù)合窗或者塑料窗是最好的，這樣可以避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設(shè)置雙玻璃或三玻璃，并積極選用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅也可以使用低輻射玻璃。

2.5住宅建筑內(nèi)部保溫節(jié)能墻體設(shè)計(jì)

①墻體結(jié)構(gòu)，即預(yù)制品或者現(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。②空氣層，空氣隔離層在城市住宅建筑中是比較常見(jiàn)的，能夠起到很好隔熱保溫的作用。③保溫隔熱層，它是城市住宅建筑的節(jié)能墻體的主要功能部分，金屬、無(wú)機(jī)和有機(jī)是較為常見(jiàn)的三類(lèi)絕熱材料。在選擇時(shí)應(yīng)考慮周全它的燃燒性能、蒸汽滲透率、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)等因素。④保護(hù)層，它不僅能夠防止保溫層受到破壞，同時(shí)還能防止室內(nèi)產(chǎn)生水蒸汽。綜合考慮環(huán)保、抗沖擊以及防火等條件，A級(jí)無(wú)機(jī)防火材料是最適合用于保護(hù)層的主要材料。⑤飾面層，A級(jí)無(wú)機(jī)防火材料同樣適合飾面層，當(dāng)然在飾面層利用粘貼瓷磚、內(nèi)墻涂料的方法同樣能夠有很好的效果。通過(guò)綜合考慮所在城市的地理和氣候環(huán)境，以及借鑒成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)，組合優(yōu)化，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)在部分城市住宅建筑工程中得到很好的應(yīng)用。

3　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)事業(yè)正處于起步階段，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有很開(kāi)闊的市場(chǎng)，前景非常的好。只要我們認(rèn)真扎實(shí)地做好各方面的工作，有效降低建筑耗能量，為中國(guó)建筑業(yè)、能源業(yè)作出貢獻(xiàn)。

[1]費(fèi)東山.淺析城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2014（7）：14～15.

[2]黃鳴，賀銀.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在城市住宅中的應(yīng)用[J].建材與裝飾（旬刊），2010（5）：92～93.

[3]阮賜鵬.淺析現(xiàn)代城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)[J].建材與裝飾（旬刊），2011（9）：115～116.

TU201.5

A

1673-0038（2015）20-0020-02

2015-4-28

徐元浩（1981-），男，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建筑師，本科，建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)。