建筑住宅節(jié)能設(shè)計(jì)的主要問題探索

摘要：隨著環(huán)境問題的日益突出，節(jié)能環(huán)保成為時(shí)代的主流。就建筑行業(yè)來說，中央及地方政府出臺(tái)了許多有關(guān)的建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)導(dǎo)則，比如《綠色建筑評(píng)價(jià)細(xì)則》《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等，可以說節(jié)能已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)的重要原則之一，本文主要就建筑住宅節(jié)能設(shè)計(jì)的有關(guān)問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討分析。

關(guān)鍵詞：建筑住宅；節(jié)能設(shè)計(jì)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能；空調(diào)采暖系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2017）04-0251-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.122

Abstract： with the increasingly prominent environmental issues， energy saving and environmental protection has become the mainstream of the times. For the building industry， the central and local government introduced many building evaluation related standards， design guidelines， such as “green building evaluation rules”， “public buildings energy-efficient design standards， can be said that energy saving has become one of the important principles of architectural design， this paper mainly analyzes the simple discussion on issues related to energy-saving design of residential buildings.

Key words： residential building； energy saving design； energy saving； air-conditioning heating system

節(jié)能問題是現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題之一，國(guó)家就建筑節(jié)能問題出臺(tái)了許多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，許多建筑企業(yè)在具體的設(shè)計(jì)施工過程中也開始重視建筑節(jié)能問題，本文主要就建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要意義及節(jié)能型住宅設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析歸納，希望能夠?qū)π袠I(yè)內(nèi)有關(guān)設(shè)計(jì)人員的工作有所啟發(fā)。

1 住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)概述

根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)階段我國(guó)建筑能耗量占據(jù)全國(guó)總能耗量的25%，居于各行業(yè)之首，隨著能源問題的日益突出，節(jié)能問題成為各行各業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。除此之外，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)之下，建筑行業(yè)的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，住宅的性能作為決定企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)，不僅受到開發(fā)商的關(guān)注，也引起了消費(fèi)者的關(guān)注。隨著環(huán)境問題的日益突出及能源危機(jī)的不斷加劇，住宅的節(jié)能性已經(jīng)成為建筑住宅重要的性能指標(biāo)之一，中央及各級(jí)地方政府也就建筑環(huán)保問題出臺(tái)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)則，綠色住宅、節(jié)能型住宅成為當(dāng)前建筑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，節(jié)能技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。

2 住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)思路

為了切實(shí)提高建筑住宅的節(jié)能效果，設(shè)計(jì)人員必須要能夠從建筑門窗設(shè)計(jì)、墻體設(shè)計(jì)、空調(diào)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)等各個(gè)方面入手，下文就住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主要思路進(jìn)行就簡(jiǎn)單的討論分析。

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要指的是建筑門窗、墻體，圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑能耗的影響與空調(diào)、采暖系統(tǒng)對(duì)建筑能耗的影響是不同的，實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中要能夠充分的考慮季節(jié)因素，季節(jié)不同，建筑住宅對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的需求并不相同，有時(shí)還可能出現(xiàn)相互矛盾的情況，因此需要結(jié)合住宅的實(shí)際情況合理的設(shè)計(jì)[1]。

通常情況下，建筑外門窗是能耗散失最嚴(yán)重的部位，尤其是在冬季，傳熱損失可以達(dá)到總量的30%左右（如圖1所示），將近三分之一的冷風(fēng)都是從外門窗進(jìn)入室內(nèi)的，因此實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，為了盡量保證室內(nèi)的溫度能夠維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的范圍，改善門窗的性能，設(shè)計(jì)人員要充分考慮日照、采光、通風(fēng)、觀景等要求，在此基礎(chǔ)上，盡可能減少外門窗洞口的大小，提高其氣密性[2]?？刂谱≌皦Ρ仁情T窗設(shè)計(jì)的重要途徑之一，窗墻比指的是窗戶洞口面積與立面單元面積的比值，國(guó)家民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)建筑窗墻比做出了明確的規(guī)定。為了提高外窗的氣密性，減少冷空氣滲透，實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中要盡可能選擇密封性能較好的門窗材料，窗洞與門窗框之間的縫隙可以使用毛氈、密封膏、聚乙烯泡沫等等材料進(jìn)行填充密封。為了改善門窗的保溫性能，陽(yáng)臺(tái)門與戶門間要在充分考慮防火、防盜需求的前提之下，增強(qiáng)門窗的絕熱性能，比如將巖棉板填充在門腹內(nèi)，窗戶可以采用鍍膜玻璃、中空玻璃等玻璃材料等等[3]。此外，減少窗芯、擴(kuò)大單塊玻璃的面積、適當(dāng)?shù)脑黾庸潭ù吧然蛘吖潭úＡУ拿娣e等等也是窗戶節(jié)能設(shè)計(jì)的有效手段。

墻體設(shè)計(jì)過程中，可以盡量選擇保溫復(fù)合節(jié)能墻體，它是由傳統(tǒng)的墻體材料與絕熱材料符合而成，保溫隔熱效果較好。內(nèi)保溫復(fù)合墻體主要由墻體結(jié)構(gòu)層、空氣層、保溫隔熱層、保護(hù)層及飾面層五層結(jié)構(gòu)組成，墻體結(jié)構(gòu)層主要指的是現(xiàn)澆混凝土外墻、預(yù)制混凝土外墻、外磚墻或者承重外墻?？諝鈱邮怯刹糠痔厥獠牧蠂堑目諝飧綦x層，空氣同樣是一種比較優(yōu)良的保溫材料，同時(shí)還能夠切斷液態(tài)水份的毛細(xì)滲透，有利于保溫材料的防潮。一般情況下，建筑外墻的內(nèi)外表面的溫度存在一定的差異，溫度較低的一側(cè)表面會(huì)形成冷凝水向內(nèi)滲透，空氣隔離層則能夠有效的阻止水份的滲透。保溫隔熱層是節(jié)能墻體的主要功能部分，一般情況下，絕熱材料主要可以三類，有機(jī)材料、無機(jī)材料和金屬材料了，實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中要根據(jù)其導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、燃燒性能等等多方面因素綜合考慮。保護(hù)層的主要作用是保護(hù)保溫層，以免室內(nèi)水蒸氣深入墻體腐蝕保溫層。實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中要綜合考慮材料的環(huán)保問題、防火性能、抗沖擊性能等等，A級(jí)無機(jī)防火板是一種性能比較優(yōu)良的保護(hù)層材料。飾面層主要起的是美觀的作用，飾面層材料需要根據(jù)保護(hù)層材料來選擇，A級(jí)無機(jī)防火板的表面親和性較好，適用于各種飾面材料。

除了建筑外墻，門窗之外還需要重點(diǎn)關(guān)注屋面節(jié)能設(shè)計(jì)問題。屋面保溫層要盡可能選擇密度較小、導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料，同時(shí)還需要考慮的屋面的厚度自重問題。屋面經(jīng)常會(huì)遇到濕作業(yè)問題，為了避免保溫層大量吸水影響其保溫效果，實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)盡量選擇吸水率較小的保溫材料，如果材料的吸水率較高，為了便于保溫層水分的排出，屋面上需要設(shè)置排氣孔。隨著相關(guān)工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，行業(yè)內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)了許多中高效的保溫材料，建筑設(shè)計(jì)人員要盡可能選擇保溫性能好、吸水率小且成本較低的保溫材料，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的同時(shí)，降低建筑設(shè)計(jì)建造的成本。

2.2 空調(diào)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

空調(diào)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)同樣是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一?！毒G色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《冬冷夏熱地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中多次提到“集中采暖、空調(diào)系統(tǒng)”，但這并不意味著建筑空調(diào)采暖系統(tǒng)中一味的鼓勵(lì)集中空調(diào)或者集中采暖。建筑住宅節(jié)能設(shè)計(jì)過程中要充分考慮地域因素、外界環(huán)境因素等多種因素，比如長(zhǎng)江流域的住宅采暖的時(shí)間短、負(fù)荷低、用戶之間調(diào)節(jié)差異性較大，因此，建筑設(shè)計(jì)中不建議采用集中供暖的形式。北方住宅采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，要盡可能提高熱源的效率、減少管網(wǎng)熱損失，從而有效的降低采暖能耗。此外，集中采暖過程中容易出現(xiàn)冷熱不勻或者整體過熱的問題，住宅設(shè)計(jì)過程中要重視供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)問題。

2.3 充分利用綠色建筑材料及可再生能源

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)還應(yīng)該重視綠色建筑材料及可再生能源的利用問題。住宅設(shè)計(jì)過程中要能夠?qū)⒆匀荒茉磁c采暖、空調(diào)、照明系統(tǒng)結(jié)合起來，充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?。比如建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要能夠合理的安排相鄰建筑物之間的間距，房間方位、窗戶大小、選擇透光性能更好的玻璃盡可能的讓室內(nèi)采光效果達(dá)到最佳。太陽(yáng)能是現(xiàn)階段一種十分重要的天然的清潔能源，是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中重要的組成部分，太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于全國(guó)各地，產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，但由于各方面的原因，當(dāng)前階段，太讓能熱水器在我國(guó)依然采用的是一家一戶零散安裝的方法，這在一定程度上破壞了建筑的結(jié)構(gòu)，同時(shí)受到天氣的影響，太陽(yáng)能熱水器存在著一個(gè)十分明顯的弊端，即熱水溫度不穩(wěn)定，因?yàn)槲磥斫ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)之中想要大力推廣應(yīng)用太陽(yáng)能熱水器還需要解決這兩方面的問題[4]。此外，太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的研究也已經(jīng)持續(xù)了較長(zhǎng)時(shí)間，它具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用廣泛等等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足人們冬季的供暖需求。

節(jié)能是環(huán)保理念的重要內(nèi)容之一，建筑住宅設(shè)計(jì)過程中要始終堅(jiān)持節(jié)能減排的生態(tài)發(fā)展要求，盡可能選擇能耗較低、排放較低的材料，降低能源消耗、減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，促進(jìn)生態(tài)建設(shè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的綠色建筑材料開始出現(xiàn)，比如保溫砌塊頁(yè)巖燒結(jié)墻體材料、雙層皮的可呼吸幕墻、低輻射鍍膜玻璃、自潔型玻璃、輕質(zhì)夾心復(fù)合墻體、相變儲(chǔ)能墻板、復(fù)合型硅酸巖保溫材料、加氣混凝土砌塊等等，可以說現(xiàn)階段各種綠色建筑材料層出不窮，但許多材料都沒有真正的投入使用，發(fā)揮其應(yīng)有的作用，因此，建筑設(shè)計(jì)人員在具體的設(shè)計(jì)工作之中要在考慮到建筑的質(zhì)量、安全性、成本等等問題的基礎(chǔ)之上，盡量選擇綠色建筑材料，減少環(huán)境污染，節(jié)約能源，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今時(shí)代，環(huán)境污染已經(jīng)成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)問題，為了盡可能延緩日益加劇的環(huán)境污染，越來越多的行業(yè)開始注重環(huán)境保護(hù)及污染治理問題，可以說，環(huán)保理念已經(jīng)深入人心，節(jié)能問題是現(xiàn)階段建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一，本文主要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面就建筑住宅節(jié)能設(shè)計(jì)的有關(guān)問題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究討論，僅為行業(yè)內(nèi)有關(guān)人員的設(shè)計(jì)工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：卿鵬（1975-），男，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)。