1、房屋建筑节能设计探析摘要：能源是人类赖以生存的基础，我国拥有丰富的能源，但是随着经济的快速发展，对能源的需求越来越多，节能已成为实现社会经济可持续发展和提高人民生活品质的首要问题。建筑业在能源消耗中占的比重越来越大，在当下大力倡导节能环保的大环境下，节能建筑做为共同关注的重要问题被提上日程。本文从房屋建筑节能设计的必要性入手，详细探讨了房屋建筑节能设计的要点。 关键词：房屋建筑；节能；可持续发展；外墙 Abstract: energy is the foundation of human survival, is rich in energy in China, but with the ra
2、pid development of economy, more and more demand for energy, energy conservation has become a social and economic sustainable development and improve peoples quality of life of the primary issue. Construction in the energy consumption accounts for the proportion of more and more big, in the present
3、advocate energy conservation and environmental protection of the environment, energy-saving construction as the important issues of mutual concern have been on the agenda. In this paper, starting from the necessity of building energy efficiency design, discusses the main points of building energy ef
4、ficiency design in detail. Key words: building construction; Energy saving; Sustainable development; Exterior wall 中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 1、房屋建筑节能设计的必要性 1.1 建筑能耗量大 我国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年 20 亿平方米新建面积，相当于消耗了全世界 40%的水泥和钢材。据有关资料统计证明，建筑能耗一般占到全国总能耗的百分之三十五左右，关系到国计民生，我国 90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。
5、建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善，建筑能耗占全社会总能耗的比例还将增长。 1.2 我国建筑节能水平远远落后于发达国家 我国的建筑围护结构保温隔热性能普遍较差，外墙和窗户的传热系数为同纬度发达国家的 34 倍。以多层房屋建筑为例，外墙的单位面积能耗是 45 倍，屋顶是 2.55.5 倍，外窗是 1.52.2 倍，门窗空气渗透率是 36 倍。 1.3 节能建筑是国家持续发展战略目标的需要 我国的现状是建筑耗能巨大，人均能源分配不足，再加上人们对冬冷夏热这一环境改变的迫切要求，使得建筑设计中节能设计工作的落实变得十分重要。全面的建筑节能有利于从根
6、本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。 2、房屋建筑节能的控制内容 2.1 合理规划节能方案 根据地方环境特点，依照国家及地方住宅建筑节能标准，综合考虑住宅开发、使用、维护成本，合理地规划设计节能方案，保证住宅建筑节能效果。 2.2 合理利用节能材料 节能材料进场前应按照规范标准及设计要求认真核对，审核有关质量保证资料、技术推广证书。对于保温隔热材料、隔热型材、外窗及中空玻璃、幕墙玻璃、散热器、风机盘管机组、低压配电系统的电缆、
7、电线在使用前应根据有关规范要求取样试验合格。 2.3 墙体工程 优先选择节能墙体砌筑材料；控制保温隔热材料的厚度、与基层粘结的强度以及基层的粘结强度；采取构造措施保证饰面材料的粘结强度。2.4 屋面工程 合理设置保温层厚度及重视热桥部位的保温隔热措施。 2.5 楼地面工程 重视基层处理；对于设置地热系统、地源热泵空调系统的住宅工程，应合理采取楼地面保温措施，合理设置隔热层、防潮层、保护层。 2.6 门窗工程 合理设置采光面积、可开启面积；必要时应考虑外窗、天窗的遮阳系统；重视外门窗或副框与洞口间隙的填充密实度。 2.7 幕墙工程 控制单元幕墙板间的密封处理；合理设置玻璃幕墙开启扇；首选保温材料
8、及热桥部位的隔断措施；考虑玻璃幕墙遮阳设施；重视幕墙冷凝水的收集与排放。 房屋建筑节能设计的要点 3.1 建筑选址 房屋建筑节能设计的一个重要方面是建筑的总体规划。其设计原则是使建筑冬季获得足够的日照并避开主导风向，夏季能自然通风并防止太阳辐射。 城市房屋建筑的基地的选择除了要考虑方位、水体、风速、地表结构、土壤等因素的影响，还必须要服从整个城市规划的宏观控制。这样就有可能使所选的建筑基地周围环境不太理想。为了降低建筑在修建和使用中的资源消耗，需要计算对自然资源利用的程度和对现有生态系统干扰的程度，尽量减小对现有自然系统的干扰，并且尽量利用现有的公共设施网络。在与市政设施联系时，应尽量减少与电
9、力、给排水、等市政设施的连接长度。 3.2 空间节能规划 合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。在建筑中，由于房间使用功能的不同，其要求的室内热环境也是不同的。因此，在设计时应根据这种对热环境的不同需求来进行合理分区，即将热环境质量要求相近的房间布置在一起，将室内热环境要求较高的房间布置在较好区域。比如办公室比卫生间、楼电梯等的热环境要求要高，除了要将办公空间相对集中布置以外，还要将其布置在热环境舒适度较高的区域(有利于实现自然采光和通风并有较好室外环境的区域)。 3.3 房屋建筑单体的节能设计 3.3.1 房屋建筑体形设计 房屋
10、建筑的体形系数是建筑体形设计的重要参数。建筑物的体形系数是指外表面积与外表面积所容纳的体积之比，体形系数越小，单位建筑面积对应的外表面积越小，外围护结构的导热损失就越小。体形系数还与建筑的造型、布局、采光、通风等紧密相关。建筑物的朝向合理能使建筑在被动式和主动式太阳能系统中充分利用太阳能，对于建筑节能有着很大的影响。对于高层建筑来说，设计合理的平面进深也是一种有效的被动式节能设计方法。 3.3.2 外墙保温技术 在其它情况基本不变的条件下，房屋建筑节能设计可应用外墙外保温技术，在实施时可多采用轻型保温板材和保温涂料。现在，复合墙体的设计理念和高效建筑绝热材料不断推广。对于部分较为重视建筑视觉的
11、工程，建筑节能设计可应用外墙内保温和外保温相结合的设计形式，在墙体做内保温加固处理后进行外保温处理。相对于外墙内保温来说，外墙外保温效果更佳，不仅可大幅降低取暖成本，还可完全避免热桥。在保温厚度合理情况下，不会轻易出现保温层内部或结构内表面冷凝的现象。由于结构墙体的热存储能力被充分发掘，室内热稳定性得到改善，墙体外保温无论在夏季还是冬季都取得了很好的作用，隔热保温作用效果显著。 3.3.3 屋面保温技术 屋面的面积较大，是在建筑外围护结构中，得到室外温度最高的地方，在现代高层房屋建筑的节能工作中，重要性尤为突出。所以，屋面的保温隔热措施在建筑节能设计中占有重要地位。通常，我国采用的墙面保温节能
12、设计是正铺法，就是将轻质高效保温材料放置在屋面板和防水层中间。还有倒铺法也会被采用，就是将防水层放置于保温层下，减少了防水材料受到外界空气的影响，也避免了施工人员走动带来的影响，从而达到材料防水的功效，这样做到了节能的需要，但是费用相对要高些。 3.3.4 房屋建筑外门窗节能技术 3.3.4.1 控制住宅窗墙比 住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值， 民用建筑节能设计标准（采暖居住部分） 对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%” 。 3.3.4.2 提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透 如设置泡沫塑料密封条
13、，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡） 、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料） 、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 3.3.4.3 改善房屋门窗的保温性能 户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大
14、窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。 3.3.4.4 设置“温度阻隔区” 所谓温度阻隔区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次像热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来， 外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。 3.4 开发利用新能源 太阳能的应用地球拦截的太阳能辐射相当于目前全球电力消费量的1500 倍，而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能，只占理论资源量的很小一部分
15、。太阳能在暖通空调中的应用主要有太阳能采暖和太阳能制冷两个方面。 3.4.1 太阳能采暖 太阳能采暖用电作为辅助能源，驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。 3.4.2 太阳能制冷 太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。 3.5 运用新型节能建筑材料 合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节
16、能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去，更好地起到节能效果。另一方面，要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到房屋建筑节能中去。 结语 综上，节能是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理论出发，房屋建筑节能的关键又在于提高建筑能量高效率。房屋建筑节能是一个复杂的系统工程，涉及方方面面的问题。作为设计人员，在对房屋建筑进行节能设计的同时应根据当地资源条件，因地制宜，就地取材，合理利用，将房屋建筑节能设计真正落到实处。 参考文献 1刘金萍.住宅建筑规划与设计的节能措施J.山西建筑，2009.17. 2孙亚飞.节能建筑外墙保温材料的应用研究J.四川建筑科学研究，2009.12. 3冯媛媛.浅探绿色建筑设计J.企业导报，2011.12. 4邱永亮，朱菊梅.住宅建筑节能优化设计的探讨J.陕西建筑，2005.11.
