住宅建筑節(jié)能設(shè)計及經(jīng)濟適用性研究

吳亞琦

南京市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 江蘇 南京 210000

1 我國住宅建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析

建筑行業(yè)是我國三大耗能行業(yè)之一，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型，建筑行業(yè)開始向技術(shù)型、集約型發(fā)展。在住宅建筑設(shè)計中及時更新節(jié)能設(shè)計技術(shù)并選取較為經(jīng)濟適用的技術(shù)予以在設(shè)計中使用，可以顯著提升住宅的保溫隔熱性能[1]。

住宅建筑的能耗一直占據(jù)我國社會總能耗的較高比例，相較于建筑節(jié)能開始較早、技術(shù)較為先進(jìn)的其他國家，資源耗損比例高出7%～10%。我國建筑行業(yè)耗能高主要是因為建筑技術(shù)落后，從業(yè)人員（包括設(shè)計施工開發(fā)等各環(huán)節(jié)）在設(shè)計過程中更側(cè)重于項目成本、建筑質(zhì)量等指標(biāo)，并不重視其節(jié)能性以及經(jīng)濟性。

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展，我們生活水平較之以前有了很大程度的提高，隨之而來的是使用者對于高生活品質(zhì)的追求，住宅作為人類使用時間最長的建筑空間，其室內(nèi)熱舒適度也需要隨之提升。為保持舒適的生活環(huán)境空調(diào)能耗大大增加，因此住宅建筑具有持續(xù)耗能的特征。

目前隨著立法及行業(yè)規(guī)范的完善，新建住宅已經(jīng)開始全面實行節(jié)能設(shè)計，結(jié)合相關(guān)行業(yè)規(guī)范以及新材料新技術(shù)的應(yīng)用，降低建筑能耗也成為在設(shè)計中需要達(dá)到的目標(biāo)。

2 經(jīng)濟適用設(shè)計技術(shù)在住宅節(jié)能中的應(yīng)用

住宅建筑節(jié)能設(shè)計技術(shù)包含地理位置選擇、建筑技術(shù)、材料選擇等多個方面，在住宅建筑節(jié)能設(shè)計中較多采用的技術(shù)措施具體情況如下：

供暖節(jié)能：利用分戶計量調(diào)控的裝置、儀表等實現(xiàn)個性化調(diào)控。

外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能：通過外墻內(nèi)外保溫、含空腔的雙層墻、保溫隔熱性能較好的墻體材料等技術(shù)措施，提高外墻的保溫隔熱性能；利用合理選擇保溫隔熱材料的厚度、種植屋面、通風(fēng)屋面等技術(shù)措施改善屋面的保溫隔熱性能。

門窗節(jié)能：通過控制門窗大小來降低室外環(huán)境對室內(nèi)的影響，但要同時考慮室內(nèi)采光與通風(fēng)情況；選擇熱工性能好的門窗，如三玻兩腔、Low-e玻璃、中空充惰性氣體等。

太陽能技術(shù)：目前節(jié)能相關(guān)規(guī)范中鼓勵使用可再生能源，例如太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽能光熱技術(shù)等。

其中門窗是節(jié)能設(shè)計最薄弱的環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行重點設(shè)計，下面將以筆者參與設(shè)計的江蘇省泰州市東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期工程為例，具體分析門窗節(jié)能的經(jīng)濟實用性策略[2]。

3 以實際工程分析住宅的節(jié)能設(shè)計

東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期所處位置為江蘇省泰州市，氣候區(qū)劃分上屬于夏熱冬冷地區(qū)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，對其中小高層的門窗節(jié)能設(shè)計進(jìn)行分析，小高層戶型設(shè)計如圖1所示。

圖1 東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期小高層戶型

（1）門窗大小。門窗是室內(nèi)采光、通風(fēng)的重要途徑，為保證室內(nèi)環(huán)境的舒適度，規(guī)范對于建筑的窗地面積比、自然通風(fēng)開口面積與該房間地面面積的比例有明確要求，為滿足規(guī)范和使用的要求，門窗大小必須達(dá)到一定的尺寸。因此，功能空間要在保證使用的前提下盡可能集約，這樣可以適當(dāng)?shù)販p少門窗面積，減小門窗帶來的能耗。

（2）門窗選型。根據(jù)相關(guān)節(jié)能規(guī)范，門窗的傳熱系數(shù)限值受體型系數(shù)的限制，體型系數(shù)越小傳熱系數(shù)限值越大，門窗選型的選擇余地更大。另外，飄窗也是節(jié)能設(shè)計中門窗的一個薄弱環(huán)節(jié)，飄窗的窗傳熱系數(shù)為同一朝向普通外窗的0.9倍，選型條件更加苛刻，因此也要合理地設(shè)計飄窗。

綜上，東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期小高層門窗節(jié)能設(shè)計方法如下：①根據(jù)采光通風(fēng)的需求確定最小門窗尺寸；②根據(jù)建筑體型系數(shù)及門窗具體形式（是否為飄窗）等確定每個朝向的門窗傳熱系數(shù)限值；③選擇滿足根據(jù)開啟形式（推拉或平開）確定最終的門窗選型；④飄窗設(shè)計傳熱系數(shù)限值需要在外窗傳熱系數(shù)的基礎(chǔ)上再乘0.9，可選擇的窗型較少。經(jīng)相關(guān)軟件計算，東西南北向外窗的傳熱系數(shù)規(guī)范限值為2.4W/(m2K)，南北向凸窗的傳熱系數(shù)規(guī)范限值為2.16W/(m2K)。

4 結(jié)束語

面對我國住宅建筑節(jié)能設(shè)計及適用性研究需求，建筑師應(yīng)掌握并充分利用現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)，最大限度地選取經(jīng)濟適用的技術(shù)來滿足建筑節(jié)能需求，提高建筑能設(shè)計的性價比。文章中雖然列舉了諸多節(jié)能設(shè)計方法，并以相關(guān)案例分析了門窗節(jié)能技術(shù)的實際使用，但在實際設(shè)計過程中還需要考慮項目成本，兼顧建筑節(jié)能效果與技術(shù)成本，來提升住宅建筑節(jié)能性與經(jīng)濟適用性。