1、居住建筑节能设计初探【摘要】我国正在建设资源节约型和环境友好型社会，居住建筑节能设计符合这一理念。本文就对居住建筑节能设计进行了深入探讨。 【关键词】居住 建筑节能 设计 中图分类号： TE08 文献标识码： A 前言 采暖居住建筑能耗巨大, 增长速度惊人. 我国严寒和寒冷地区, 主要包括东北、华北和西北地区, 每年日平均温度低于或等于 5的天数, 一般都在 90d 以上, 这些地区习惯上称为采暖地区 , 其面积约占我国国土面积的 70% . 到 1995 年底为止, 共计有采暖居住建筑 22 亿 m2. 在这些采暖居住建筑中, 从总体来看, 平房及低层建筑仍占大多数, 城镇和中小城市, 平房
2、及低层建筑较多; 而大城市, 多层建筑相对多些, 近年来新建中高层和高层建筑也较多. 平房及低层建筑, 在围护结构保温水平大体相同条件下, 其耗热量指标要比多层建筑高 10% 30%, 有的甚至更高。 一、总体规划设计 1、建筑选址 建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量，就会相应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。 2、建筑物的布局方式 各个地区的地理环境和物理环境不同，居住建筑物的布局应该学会因地制宜，利用地理条件和物力环境，为建筑
3、物的保暖、采光，及自然能源的开发创造条件。在冬季寒冷多风的北方空旷地域，适合对居住建筑采取封闭的布局，形成人工的防风带。屋内的房屋功能区分布也应该充分利用光照和避风区进行安排。在南方沿海地区，通常“南风天”回潮的状况比较严重的地区，建筑物的布局更应该注意夏季空气流通，注意利用顺风风向。例如居住建筑的开窗面积的可行性不小于外窗面积的50%。单体建筑内部,海上来的湿润南风往往会带来丰富的降雨，外围安装的遮雨板应该比较长和宽，方便遮雨。但是尽量不要影响空气流通。居住建筑物的布局应该充分考虑到对新能源的利用。在光照充足的地方，充分安装能源转换设备，利用太阳能来维持日常生活所需的能源。在海边城市，充分利
4、用风速快的特点，可以在居住建筑顶楼实现风能转换电能或是代替其他非清洁资源。对太阳能、风能等清洁能源的利用是节能的一大利好。 3、建筑形态 节能建筑的形态不仅要求体型系数(外表面积体积)小，同时需要夏季日辐射得热少，冬季还需要对避寒风有利，但满足此三项需要的建筑形体常不一致，因此应考虑多种因素的制约，包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况，需要具体权衡得热和失热的具体情况，优化组合各项因素后得出结论。仅从夏季得热的角度，建筑应有合适的长宽比。加大进深由 8m 增加到14m，可以使建筑耗热指标降低 11%33%，因此对于 10008000m2 的住宅，进深控
5、制在 1214m 有利于建筑节能。 4、建筑间距 阳光对于个人不仅有卫生学的意义，同时对人的心理及精神也具有一定的影响。它不但是热源，同时还可以提高室内的日照水平，保证住宅室内具有一定的日照量，从而决定建筑间最小间距，并结合其他条件综合考虑建筑群体的布置。建筑采用斜屋顶在满足日照的前提下可以缩小住宅间距。 5、建筑通风 适当布置建筑物，冬季降低冷风风速，可减少建筑物和场地表面热损失，节省能耗；夏季可以组织良好的通风，在建筑物之间及建筑内部形成良好过堂风。 6、建筑朝向 朝向的选择考虑因素有：冬季具有适量和一定质量的日光照入室内；炎热季节尽量减少太阳直射室内及居室外墙面；夏季通风良好，冬季避免冷
6、风吹袭；充分利用地形和节约用地；照顾居住建筑群体组合的需要。二、居住建筑各部位节能设计 1、屋面或顶棚：K0.38W/m2.k 我们的习惯做法为：120 厚现浇钢筋混凝土楼板（1.74W/m ）+20 水泥膨胀珍珠岩找坡（0.26W/m ）+20 厚水泥砂浆找平（0.93W/m ）+120 厚聚苯板（0.042W/m ） ， 计算得其传热系数 K=0.32 W/（m2.K） ；若将其保温层换为 80 厚挤塑聚苯板（0.03W/m ） ，则其传热系数 K=0.33W/（m2.K） ； 2、外墙（体形系数0.3）：K0.42W/m2.k 外墙的保温又可以分为内墙外保温和外墙外保温，外墙内保温的做法
7、不能很好的解决建筑热桥的问题，同时房间内部使用和改造都受到很大的限制，故很少使用；外墙外保温技术，是业界内公认的一种效果很好的做法。他的优点是技术成熟，产品寿命较长，也可使外墙的主要部分受到保护，大大降低温度应力的起伏，提高结构的耐久性。但他的缺点是在高层建筑中有安全隐患，外墙面砖的做法受到限制。不做保温的墙体很难达到标准限值的要求，例如： 20 水泥砂浆（0.93W/m ）+240 厚粘土多孔砖（0.654W/m ）+20 厚水泥砂浆（0.93W/m ） ，计算得其传热系数 K=1.76W/（m2.K） ，明显大于规范要求的限值；若对其增加一层 60 挤塑聚苯板（0.03W/m ） ， 则其
8、传热系数 K=0.39 W/（m2.K） ， 达到规范的限值要求。故在居住建筑的节能设计中，外墙的保温是一定要做的。 3、楼梯间隔墙：K0.7W/m2.k 我们普通的楼梯间隔墙做法为 20 水泥砂浆（0.93W/m）+240 厚粘土多孔砖（0.654W/m）+20 厚水泥砂浆（0.93W/m） ，计算得其传热系数 K=1.76 W/（m2.K） ，不能满足规范限值要求，可将其内侧做40 厚岩棉板（0.042W/m） ，则其传热系数 K=0.67W/（m2.K） ，即满足了规范的限值要求。 4、外门窗节能 建筑物耗热量是由围护结构传热耗热量及门窗空气渗透耗热量两部分组成，通过辽宁地区 80 住
9、24，80MD1、81 试塔 1 等多层住宅试验分析，其中围护结构传热耗热量约占总量的 73%77%，空气渗透耗热量占 23%27%，由此可以看出外围护结构是节能设计中的主体，而在传热耗热量所占的份额中，外墙约占 23%34%；窗户约占 23%25%；楼梯间隔墙约占 6%11%；屋顶约占 7%8%；阳台门下部约占 2%3%；户门约占 2%3%；地面约占 2%；将窗的传热耗热量与其空气渗透耗热量相加，约占全部建筑耗热量的 50%，由此得出的结论是一栋好的节能建筑，采用保温性能及密封性能优异的门窗是至关重要的。对门窗的节能设计首先要控制窗墙比。根据国外的相关数据表明，窗户面积每增大 10%，则相当
10、于整体外围护保温系统 K 值降低 0.08w/（m2k） ，因此在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽可能减少住宅外门窗洞口的面积，以减少热能的损失。其次，选择适宜的门窗材料及构造设计是其保温性能及密封性能的良好保证，我国目前常用的窗体材料性能比较（详见表1） 表 1 我国目前常用的窗体材料性能比较 5、围护结构的隔热性能 节能建筑的围护结构犹如一件保温“隔热服” ，墙体采用隔热性能良好的新型墙体材料，适当设置保温层，且墙面作浅颜色处理。窗户采用塑钢窗框、铝塑共挤型材，再结合建筑朝向选配普通玻璃或隔热玻璃。另外，建筑屋面除了设置隔热层或架空通风层外，还要考虑利用有土或无土种植的方式隔热
11、，戴上“遮阳帽” 。 三、建筑设备设计 1、空调 家用空调器选用节能型(高效制冷压缩机、换热器和风扇，采用变频调速，并匹配良好)；空调器的安装位置宜不受太阳直射；不设定过低室温，经常清洗。采用热泵技术，同时满足夏季制冷与冬季采暖的需要。 2、电气。 尽可能充分利用自然光；采用高效照明光源及灯具。 3、卫生器具 尽可能采用节水型卫生器具。 结论 居住建筑节能是一个复杂的系统工程，涉及很多领域，上文只从小区规划和建筑单体的某些局部提出了节能设计中要考虑的问题。与建筑单体相比，小区前期规划达到节能的要求并不困难, 在不增加建设投资的条件下，通过科学合理的规划设计，就可以有效地改善小区小气候环境和热舒适性，改善住宅建筑热工环境。 【参考文献】 1 黄志英.住宅建筑中的节能措施应用探析J.福建建材，2012（10）. 2 殷显焕，宋永发.居住建筑节能设计综合评价及其优选方法研究J.建筑节能,2009（10）.
