住宅建筑節(jié)能設(shè)計的可控性

文/彭海浪，深圳廣田集團股份有限公司

節(jié)約能源、保護環(huán)境越來越受到國家和國際社會的重視，隨著生產(chǎn)力水平的提高，我國和世界各國一樣對能源的需求越來越大，尤其是建筑能源，不僅總量大，而且派生嚴重的環(huán)境污染。建筑能耗在中國改革開放的 40 十年來，以及未來相當長的時間，都是我國能源消費的大戶。要實現(xiàn)和諧的節(jié)能社會總目標，應(yīng)當重視建筑節(jié)能的建設(shè)，應(yīng)當從建筑尤其是住宅建筑的節(jié)能設(shè)計開始。

1 節(jié)能現(xiàn)狀

隨著我國城市化進程的推進，建筑能源消耗與工業(yè)、交通能源消耗成為三大“耗能大戶”，引起了廣泛的關(guān)注。我們國家的單位建筑能耗是發(fā)達國家高出的 2 至 3 倍，問題非常嚴重，再不重視建筑的節(jié)能設(shè)計、不加強建筑的節(jié)能管理，建筑能耗將成為中國能源危機的禍首而限制社會的發(fā)展。目前，我國住宅節(jié)能工作最薄弱的環(huán)節(jié)是中國建筑節(jié)能設(shè)計體系還不完善，研究開發(fā)相對滯后。

我國近幾十年來建成約 430 億平方米的建筑，而在這些新建房屋中 99% 以上都是高能耗建筑，其中只有 4% 左右的建筑將能源效率措施落實到位；我們的單位建筑面積采暖能耗是發(fā)達國家新建建筑的 3 倍以上。

2 當前住宅建筑節(jié)能設(shè)計存在的主要問題

2.1 節(jié)能設(shè)計意識不強

就目前我國住宅建筑設(shè)計的整體狀況而言，多數(shù)建筑師、工程師在思想觀念上仍然保持著傳統(tǒng)的設(shè)計理念和設(shè)計思維，節(jié)能意識薄弱，節(jié)能設(shè)計的理念落后。往往把節(jié)能設(shè)計當成附加的成分，而不是設(shè)計的本身。往往過于重視外觀和結(jié)構(gòu)，忽視了建筑本身的效能，以及地理位置、氣候特征、方位朝向等因素；過度依賴電器照明、通風(fēng)、制冷供熱；節(jié)能設(shè)備的使用與建筑造形、結(jié)構(gòu)等沒有有機結(jié)合，節(jié)能效率低下，是建筑節(jié)能設(shè)計發(fā)展的重要障礙；設(shè)計和施工過程的整個鏈條缺乏節(jié)能意識等。

2.2 通風(fēng)設(shè)計不系統(tǒng)不科學(xué)

設(shè)計者在制定設(shè)計方案缺乏足夠系統(tǒng)完善的場地勘察，對一年四季的風(fēng)向、風(fēng)速以及影響風(fēng)流的因數(shù)沒有收集足夠的數(shù)據(jù)。因此不能有的放矢的利用低技節(jié)能手段，過度依賴電氣化的高技方法實現(xiàn)通風(fēng)、降溫。因此，不但建造成本高企，長期的運行能耗、維護成本更大。同時空調(diào)系統(tǒng)等還帶來不同程度的污染。

2.3 急需改善落后的建筑節(jié)能技術(shù)

20世紀 70年代國際上的一些發(fā)達國家已經(jīng)開始致力于研究和推行建筑節(jié)能技術(shù)，而當時我國并沒有重視這一技術(shù)，因此在建筑節(jié)能技術(shù)這一方面上，我國的現(xiàn)狀和發(fā)達國家仍然有著很大的差距。

3 建筑體維護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

3.1 維護體結(jié)構(gòu)中的問題

建筑體設(shè)計中普遍存在的問題是：國家標準對于墻體、門窗保溫的描述、規(guī)定不統(tǒng)一不系統(tǒng)不準確，以致設(shè)計中存在模糊性；建筑體的縫隙保溫處理往往被遺忘；有老虎窗的保溫設(shè)計不符合規(guī)定，造成節(jié)能的短板；建筑體外保溫飾面材料有相當數(shù)量不符合規(guī)定；大量存在忽略熱橋處理的問題等。

3.2 有關(guān)于維護體結(jié)構(gòu)改進方案

統(tǒng)一國家標準并嚴格遵照施行。設(shè)計中涉及到多種保溫措施的，要詳細的說明所采用保溫類型，以及所選用的材料等；要明確施工圖中保溫材料的實施細則；高層建筑體保溫措施務(wù)須選擇相應(yīng)的等級；一般情況并不建議選用外墻保溫貼面，一旦使用，應(yīng)該符合相關(guān)外墻保溫系統(tǒng)管理條例，保證符合相關(guān)規(guī)定，滿足安全要求。

4 住宅建筑節(jié)能設(shè)計可控性

4.1 強化節(jié)能設(shè)計意識

一是加強政策引導(dǎo)，引入相關(guān)標準，將節(jié)能設(shè)計作為現(xiàn)代和未來住宅建筑設(shè)計的主要標準之一。運用制度約束，引導(dǎo)建筑設(shè)計行為，推動住宅建筑向節(jié)能設(shè)計方向發(fā)展。二是優(yōu)化住宅建筑設(shè)計理念，要求建筑設(shè)計師掌握現(xiàn)代住宅節(jié)能設(shè)計的重點。盡量減少設(shè)計中的能耗問題，將節(jié)能設(shè)計理念和相關(guān)理論應(yīng)用到現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計中。三是加大研發(fā)投入，社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們對居住環(huán)境的要求越來越高，建筑形式發(fā)生了變化。為了適應(yīng)生態(tài)經(jīng)濟社會的發(fā)展理念，滿足現(xiàn)代人對多樣化、綠色、低碳、節(jié)能居住環(huán)境的要求。政府和相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大對建筑材料的研究開發(fā)力度，在提高傳統(tǒng)材料的節(jié)能適應(yīng)性的同時，開發(fā)更多高效的建筑材料，以滿足越來越高的建筑節(jié)能設(shè)計要求。

4.2 優(yōu)化屋面、墻體、門窗的節(jié)能設(shè)計

4.2.1 屋面節(jié)能設(shè)計

在屋頂設(shè)計中選用絕緣材料，在滿足施工要求的基礎(chǔ)上，選用低能量絕緣材料，避免選擇高導(dǎo)熱性、高密度和強吸水材料，如果需要使用高吸水性材料，可以在屋頂上設(shè)計排水孔。屋頂可設(shè)置綠色植被，利用植被具有較好的保溫效果。屋頂排水設(shè)計屬于斜坡排水的類型，避免了傳統(tǒng)排水溝設(shè)計中隔熱材料不符合節(jié)能的要求，造成隔熱層斷裂的問題。在絕熱材料的鋪設(shè)上，可以采用鋪筑的方法，在墻上鋪設(shè)導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水性低的絕熱材料。另外，根據(jù)實際施工要求，可采用反向鋪裝方式進行設(shè)計，即在隔熱層下設(shè)計防水層，但這種方法比較昂貴，在設(shè)計中盡量少用這種方法。

4.2.2 墻體節(jié)能設(shè)計

住宅墻體的主要功能有：擋風(fēng)、隔熱、防水等。住宅墻體的設(shè)計應(yīng)在保證實用性的同時，提高其美觀性，加強其節(jié)能。在節(jié)能設(shè)計中，可采用空心磚設(shè)計墻體，在實用的隔熱板外增強保溫效果，提高室內(nèi)溫度，降低能耗。

4.2.3 門窗節(jié)能設(shè)計

注意門窗通風(fēng)和采光效果的設(shè)計。門窗是建筑能耗損失較大的所在?，F(xiàn)代住宅的窗戶越來越大，雖然采光效果在一定程度上得到了加強，但能效卻不佳。在這方面，設(shè)計應(yīng)多注意外部門窗區(qū)域的合理設(shè)計，并應(yīng)注重改善其氣密性。例如在住宅區(qū)，地面為 32 層，以鋁合金內(nèi)、外扁窗作為外窗。外窗熱傳導(dǎo)系數(shù)為 2.20w/m2.k），其中玻璃遮陽系數(shù)為 0.62，另外氣密性為 6 級。在控制選材氣密性的基礎(chǔ)上，將發(fā)泡填充物充填在門框與孔間，用密封條和高低接縫密封框架扇，框架和玻璃用彈性條密封。減少空氣滲透造成的冷橋問題。在保證防火和防盜效果的基礎(chǔ)上，采用節(jié)能門，為了提高絕緣效果，可以將巖棉板塊填塞到門的腹部。

4.3 推廣使用節(jié)能能源及環(huán)保節(jié)能材料

4.3.1 充分利用太陽能與風(fēng)能

太陽能和風(fēng)能作為可再生清潔能源，可以引入住宅節(jié)能設(shè)計中，降低能耗。例如，在住宅的屋頂和外墻設(shè)計太陽能裝置，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電力和熱能供家庭使用，減少建筑物內(nèi)部使用期間的能源消耗。在建筑物的凹面窗戶和屋頂上放置太陽能電池板時，應(yīng)放在建筑物的南緯 30 度左右。同時，根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，應(yīng)作出適當?shù)恼{(diào)整，以確保陽光是最徹底和完整的，確保太陽能電池板的效能最大化。上述新能源的應(yīng)用，不但環(huán)保，而且減少建筑物的內(nèi)部消耗，促進建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

4.3.2 推廣使用綠色節(jié)能型材料

在建筑設(shè)計中引入綠色節(jié)能材料，可以減少建筑中產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，減少碳排放。例如，引進新的節(jié)能材料和空氣混凝土塊可以有效提高建筑的節(jié)能效果。

采用新型墻體材料建造節(jié)能新型墻體材料，具有許多突出的優(yōu)點，具有輕、高強度、保土、節(jié)能、保溫、增強裝飾等優(yōu)良特點。根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀分類：一些新型墻體材料注重色彩，顏色品種越來越多，眼睛飽滿，裝飾材料種類越來越多；有些新型墻體材料注重性能，如隔熱材料；有些新型墻體材料通過深加工或后處理開發(fā)了多種品種，如新型鋼板。新型墻體材料的使用不僅極大地提高了房屋的功能，而且使建筑的內(nèi)外更加現(xiàn)代化，滿足了人們的審美要求；一些新型墻體材料能顯著降低建筑的自重，為輕型建筑結(jié)構(gòu)的推廣創(chuàng)造條件，促進建筑技術(shù)的現(xiàn)代化，大大加快房屋的建設(shè)。發(fā)展新型墻體材料，實行建筑節(jié)能，是現(xiàn)階段住宅建設(shè)的基本要求，也是提高人民生活質(zhì)量、適應(yīng)社會發(fā)展的客觀要求。

5 結(jié)束語

總之，為了保證建筑節(jié)能的效率，滿足現(xiàn)代人不斷提高生活質(zhì)量的要求，必須進行合理的規(guī)劃，制定總體規(guī)劃，完善設(shè)計，并在住宅設(shè)計中貫徹綠色節(jié)能理念。優(yōu)化建筑屋頂、墻體、門窗節(jié)能設(shè)計，在建筑節(jié)能設(shè)計中大力引入綠色環(huán)保的能源和材料，建設(shè)現(xiàn)代化節(jié)能環(huán)保住宅。提高建筑的實用價值。促進我國建筑業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。