浅谈住宅建筑节能

傅华良

傅华良（安徽华盛国际建筑设计工程咨询有限公司浙江分公司，浙江杭州310000）

摘要：能源问题已受到世界性的普遍关注，因此，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。

关键词：住宅建筑；节能设计；节能措施

1住宅建筑节能的重要性和现状

能源问题已受到世界性的普遍关注，在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续发展。因此，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。

建筑是用能大户，建筑节能是发展建筑业的需要。据调查显示建筑能耗占社会能耗的比重很大，我国住宅能耗是同类气候地区发达国家的3倍左右，而且现有建筑中95%达不到节能标准，新建建筑达到节能标准的仅不足20%。随着我国新的节能标准为确保实现节能50%的目标的实施，节能成为我国住宅建设的当务之急。

2实现住宅建筑节能的技术途径和措施

2.1住宅建筑规划中的节能设计

根据建筑功能要求和当地的气候参数，在总体规划和单体设计中，科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计，设计要有利于施工和维护，全面应用节能技术措施，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。

2.1.1合理设计建筑朝向和平面形状。建筑朝向对建筑节能有着重要意义。现代住宅设计中，建筑的朝向应根据住宅内部房间的使用要求、当地的主导风向、太阳的辐射、建筑周围的环境以及各地区的气候等因素，通过调查、研究、分析、评价来确定。我国住宅最适宜的建筑朝向为南略偏东或西。对于气候炎热的南方地区，应考虑住宅建筑的长轴方向垂直夏季主导风向，而北方冬季寒冷，住宅建筑的长轴方向应平行冬季主导风向，以防止冷空气渗透量的增大。住宅建筑的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外围护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小，冷负荷越小，能耗越小。

2.1.2合理规划总平面布局和住宅套型平面。对居住区场地要认真分析，设计时结合地块特征采用不同的总平面布局方式。居住区住宅的平面布局有围合式、自由式和行列式等。围合式住宅不利于风的导入；自由式多在受地形限制时采用；行列式是最常见的形式，有并列式和错列式布局的变化，为了促进通风，居住区布局应尽量采取行列式和自由式，从建筑防热的角度来看，行列式和自由式都能争取较好的朝向，使大多数房间能够获得良好的自然通风和日照。在立体布置方面，应采取“南低北高”和有规律的“高低错落”等建筑手法，从而有效地挖掘环境的节能功能，同时又能营造丰富的建筑形态。

在住宅区套型设计时，要从节能的角度、提高舒适性及家居生活的规律出发，合理进行各房间功能分区。一般应将家庭人员主要活动的且停留时间长的客厅、主卧室等布置在南向，厨房、卫生间等布置在朝北和东西向。这样使主要居室在冬季能获得充裕的阳光；套内每个房间均要有直接对室外的窗，前后房间的门窗尽量相对设置，为自然采光和夏季组织穿堂风创造条件。

2.1.3合理控制建筑体形系数。体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物，其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高，研究表明，体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。因此，出于节能的考虑，在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时，应尽量增加围护结构的热阻。

2.1.4绿化对节能建筑的影响。绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用，它能调节改善气温，调节碳氧平衡，减弱温室效应，减轻城市的大气污染，减低噪声，遮阳隔热，是改善居住区微小气候，改善建筑室内环境，节约建筑能耗的有效措施。

居住区绿化应注意几点：一是要以地面绿化并以种植灌木为主，有条件的地方可引入水景；二是要在临近住宅的东、西、南面的适当位置种植一些高大的落叶乔木，这样夏季遮阳，冬季不遮挡阳光，有利于朝阳居室的节能；三是要根据实际情况对墙面、阳台进行垂直绿化。这样，一方面能丰富居住区的景观环境；另一方面能减少建筑与空气直接接触的外表面积，形成一种冬季保温、夏季隔热，又可增加绿化面积的复合型围护结构，从而有效地改善住宅室内热环境的条件。

2.2增强建筑维护结构的保温隔热性能

改善住宅建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍，围护结构的传热系数每增大1W/M2·K。在其他工况不变条件下，空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施。

2.2.1建筑外墙的节能设计。就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。墙体的耗热量要占建筑采暖热耗的30%以上。改善墙体的传热耗热量将明显提高建筑的节能效果。其措施有：（1）改善砌体的保温隔热性能。在材料选择时，采用新型节能砖，如加气混凝土砌块、混凝土空心砌块等类型的材料，使其集承重和保温隔热于一体；也可利用当地出产的浮石、火山渣及其他轻骨料或工业废料生产多排孔轻质砌块，用保温砂浆砌筑，有节能、节地效果。（2）对墙体采取保温隔热措施。即采用外墙外保温技术和外墙内保温技术，构成复合墙体。目前，外墙外保温技术应用比较广，它不但解决了外墙热桥的问题，而且具有增加室内使用面积，方便室内二次装修等优点，使用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性、可行性分析的前提下，在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。目前建筑用保温隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。

2.2.2门窗的节能设计。门窗是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征，建筑物的门窗面积越来越大，更有全玻璃的幕墙建筑。这对外维护结构的节能提出了更高的要求。门窗是薄壁轻质构件，通过门窗传热和其缝隙空气渗透的耗热量约占整个住宅建筑耗热量的50%，因此，外门窗是住宅建筑节能的重点。（1）合理控制窗墙面积比。窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%～45%。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的，一般北向不大于25%；南向不大于35%；东西向不大于30%。（2）提高外门窗的气密性。有资料表明，房间换气次数由0.8h一次降到0.5h一次。建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。（3）使用新型保温节能门窗。采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗如塑钢门窗可大大提高其热工性能。同时还有特别注意玻璃的选材，单层玻璃本身的热阻很小，在寒冷地区可采用双层或三层玻璃。目前已开发出一些新型的节能玻璃，如中空玻璃、吸热玻璃等，在造价允许的条件下应积极采用。

2.3屋面的节能设计

屋顶耗热量约占整个住宅建筑耗热量的7%～8%，有数据表明：夏季顶层室内的温度要比其他层高约3℃左右，因此，屋面的保温隔热也不容忽视。在有条件的情况下，可以采取以下措施。

2.3.1合理选用保温层材料。目前屋面保温层一般选用挤塑聚苯乙烯板、聚氨酯硬泡体、聚苯颗粒保温砂浆、加气混凝土砌块等材料，而早期使用的水泥膨胀珍珠岩隔热层、憎水珍珠岩隔热层、架空隔热层做法已逐步被取代。

2.3.2合理选用屋面构造。当采用挤塑聚苯乙烯板等吸水率小的保温材料时，一般采用倒置式屋面设计，保温层设于防水层上方，可以使防水层免受温差、紫外线或人为撞击的破坏。对于多孔、吸水的保温材料，应考虑设在防水层下方，或预留排气管，避免保温层因反复浸泡降低保温性能。

2.3.3其它隔热层的选用。随着人们环保意识的增强、屋顶绿化已越来越引起社会的关注。部分项目采用轻型种植屋面做法，也能起到良好的保温隔热效果。

2.4注重精装修房的节能环保技术

精装修房是商品房发展的方向，政府也在积极倡导用精装修房逐渐取代毛坯房，部分地区商品住宅用地出让要求一次性装修到位。精装修房也对室内的节能设计提出了新的要求。应在优化水电管线设计、选用节电节水产品、选用能效等级高的设备及产品等方面来主意节能措施。

结语：综上所述，住宅建筑节能重要性和迫切性不容置疑，本文仅从住宅建筑规划中的节能设计、屋面的节能设计、增强建筑维护结构的保温隔热性能、注重精装修房的节能环保技术几方面来进行分析，作为系统工程，它还涉及其他许多方面，如新材料、新技术、新工艺的应用，再生能源的开发和利用，设备设计、管理等，只有对它们进行综合考虑，才能做到节约能耗，提高热效率，达到节能的目的。

参考文献

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