陳僑

摘要：伴隨著我國(guó)房地產(chǎn)建筑行業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展，城市建筑與生態(tài)危機(jī)的矛盾越來越突出，住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于減少能耗、降低碳排放的目標(biāo)至關(guān)重要。本文在此從幾個(gè)不同的角度對(duì)住宅節(jié)能設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；設(shè)計(jì)；墻體；門窗

前言：在我國(guó)，建筑能耗占總能耗的27%以上，每年還在以1個(gè)百分點(diǎn)的速度增加，而現(xiàn)代住宅建筑數(shù)量非常龐大，從節(jié)能設(shè)計(jì)的角度有效控制其能量的消耗，節(jié)約使用能源，成為設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從建筑平面布置及體型系數(shù)、墻體等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、外門窗構(gòu)造、太陽(yáng)能利用等方面采取合適、合理的設(shè)計(jì)構(gòu)造措施，做到既保證室內(nèi)環(huán)境舒適，又最大限度控制能量流失，從而確保實(shí)現(xiàn)建筑物的使用要求和節(jié)能效果。

一、科學(xué)的規(guī)劃布局與合理的建筑設(shè)計(jì)

1、基地選址與節(jié)能

建設(shè)的基地應(yīng)選擇在向陽(yáng)、避風(fēng)的平地和山坡上，這是建筑節(jié)能、提高采暖效率的先決條件。同時(shí)建筑選址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離交通主干道，避免噪聲污染。如果建在噪聲聲源處，應(yīng)有綠化隔聲帶等保護(hù)措施。

坡地對(duì)建筑節(jié)能的影響，主要是日照得熱和通風(fēng)兩個(gè)方面，效果因坡向和坡度大小而不同。若坡向?yàn)槟舷蚧蚪咏舷?，則利于冬季太陽(yáng)得熱，提高容積率。若坡向與夏季主導(dǎo)風(fēng)向一致（60°范圍內(nèi)），則利于夏季的自然通風(fēng)。若坡向?yàn)楸毕蚧蚪咏毕?，為減少建筑物之間對(duì)日照的遮擋，建筑宜以點(diǎn)式為主。

2、建筑朝向

建筑應(yīng)在最佳建筑朝向范圍內(nèi)選擇。由于不同朝向上太陽(yáng)輻射強(qiáng)度變化比較大，因此建筑規(guī)劃時(shí)要考慮合理的朝向，盡可能增加太陽(yáng)輻射量，建立自然采光系統(tǒng)。

3、日照間距和建筑密度

一定的日照間距是建筑充分得熱的前提。日照間距是指一年中冬至日，滿足北向底層房間獲得日照時(shí)南北房之間的外墻間距。在實(shí)際設(shè)計(jì)中不宜只為滿足日照間距而選擇不利朝向，犧牲日照質(zhì)量，必須研究在保證節(jié)能效益的前提下提高建筑密度。在規(guī)劃布局中適當(dāng)調(diào)整建筑朝向，調(diào)節(jié)建筑布局和外形均可達(dá)到在滿足日照要求的基礎(chǔ)上增加建筑密度，如利用斜向日照將北側(cè)錯(cuò)臺(tái)式、正南向行列式布置改為交叉錯(cuò)排行列式布置。

二、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

墻體傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例最大。高層建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能，還必須研制新型墻體材料，提高外墻的保溫節(jié)能性能。適用于高層建筑的新型墻體材料主要有蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊和復(fù)合墻體等。以復(fù)合墻體為例，復(fù)合墻體往往采用承重材料與高效保溫材料（如巖棉板或聚苯板等）組成。復(fù)合墻體較好地發(fā)揮了兩種材料的特點(diǎn)，既不會(huì)因組成墻體材料的強(qiáng)度過低導(dǎo)致墻體所需尺寸過厚，又具有良好的保溫隔熱效果。因此，我國(guó)新建高層建筑目前已基本上采用了復(fù)合墻體的方式。

1、膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)

膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)是由自熄型模塑聚苯板、錨栓（必要時(shí)使用）、粘結(jié)膠漿、抹面膠漿和耐堿網(wǎng)布及涂料等材料復(fù)合而成，置于建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系該系統(tǒng)冬季能避免產(chǎn)生熱橋，大大減少室內(nèi)熱能通過外墻損失；夏季能大大減少由陽(yáng)光輻射外墻而傳導(dǎo)至室內(nèi)的熱能，進(jìn)而使暖氣、空調(diào)的能耗下降。該墻體重量輕、節(jié)能效果明顯。

2、擠塑聚苯保溫體系

擠塑聚苯保溫體系的結(jié)構(gòu)與膨脹聚苯薄抹灰保溫體系相同，只是將自熄型模塑聚苯板換成了自熄型擠塑聚苯板.它適用于各種形式主體結(jié)構(gòu)的外墻外保溫，特別適宜于在嚴(yán)寒地區(qū)/寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)使用。

3、現(xiàn)澆混凝土模板 內(nèi)置外墻外保溫系統(tǒng)

現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置（聚苯板）外墻外保溫系統(tǒng)簡(jiǎn)稱c L結(jié)構(gòu)體系，該體系適用于現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑，CL建筑結(jié)構(gòu)體系可使建筑物全生命周期內(nèi)不需要對(duì)保溫層進(jìn)行維修，解決了外墻粘貼、外掛保溫層而產(chǎn)生的裂縫隱患及壽命短等問題。

三、門窗節(jié)能

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，通過提高門窗的氣密性，采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比，增加窗玻璃層數(shù)，采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。其節(jié)能措施有：

1、控制住宅窗墻比

住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同地區(qū)、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定。

2、提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透

如設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

3、改善住宅門窗的保溫隔熱性能

戶門與陽(yáng)臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷、熱橋，可設(shè)置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，低輻射玻璃；合理地設(shè)計(jì)可開啟的窗扇面積，保證南方地區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)和降低北方地區(qū)室外冷風(fēng)的直接滲透。

4、設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”

所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間設(shè)有一中間層次，這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區(qū)住宅中，將北陽(yáng)臺(tái)的外門、窗全部用密封陽(yáng)臺(tái)封閉起來，外門設(shè)防風(fēng)門斗，防止冷風(fēng)倒灌，樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的，對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。

四、屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)

新疆地區(qū)冬季寒冷，夏季干旱雨少，日照時(shí)間長(zhǎng)，春季風(fēng)沙又大，不宜采用架空通風(fēng)隔熱層或通風(fēng)坡屋頂?shù)臉?gòu)造形式，由于屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面受到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照時(shí)數(shù)以水平面為最大，所以屋頂隔熱保溫尤為突出和要重。經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算選用120mm厚阻燃型膨脹聚苯板（EPS）則K≈0.274W/（m2·K）是合理的經(jīng)濟(jì)厚度。冬季可以避免室內(nèi)的熱量散發(fā)，夏季又避免了太陽(yáng)輻射熱直接照射屋面?zhèn)鲗?dǎo)到室內(nèi)，同時(shí)具有隔熱保溫效果明顯、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。

五、其它節(jié)能降耗措施

1、降低夏季空調(diào)能耗

夏季室內(nèi)外溫差較小，根據(jù)人們?cè)诜呛浼竟?jié)通風(fēng)換氣的生活習(xí)慣，窗的開啟面積要適當(dāng)，保證衛(wèi)生需求，應(yīng)不低于1.0次/h。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，應(yīng)該主要依靠通風(fēng)換氣排除室內(nèi)產(chǎn)熱能和進(jìn)人的太陽(yáng)輻射熱。試驗(yàn)表明，增大通風(fēng)換氣次數(shù)對(duì)降低夏季空調(diào)能耗效果明顯，而且達(dá)到1.0次/h通風(fēng)換氣并不困難，只要建筑平面布局合理，窗的開啟面積適當(dāng)，是完全可以滿足的。

2、充分利用太陽(yáng)能資源

太陽(yáng)能作為一種天然的潔凈能源，也是住宅建筑設(shè)計(jì)上廣泛推廣的節(jié)能設(shè)計(jì)之一。從近年來的能源使用和發(fā)展情況來看，煤、電、油的供應(yīng)緊張已經(jīng)不容忽視，太陽(yáng)能應(yīng)該由補(bǔ)充能源向“代替能源” 發(fā)展。特別是太陽(yáng)能熱水器經(jīng)過20年的發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)日趨成熟，越來越受到消費(fèi)者的青睞。另外，從使用效果和居衛(wèi)的淋浴費(fèi)用和投資回收周期來看，太陽(yáng)能熱水器也具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。然而由于各方面原因，目前太陽(yáng)能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結(jié)構(gòu)、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。要解決這些問題就必須將太陽(yáng)能利用裝置納人到建筑設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中，在設(shè)計(jì)時(shí)將太陽(yáng)能熱水器設(shè)備納入到建筑設(shè)計(jì)之中，預(yù)留太陽(yáng)能設(shè)置位置，特別是在廚房、衛(wèi)生間內(nèi)要綜合太陽(yáng)能熱水器管道系統(tǒng)。如果太陽(yáng)能熱水器能夠充分加以推廣應(yīng)用，就可以大大節(jié)省常規(guī)能源，這是建筑節(jié)能的一個(gè)重要發(fā)展方向。

六、總結(jié)

總之，在具體的設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)全方位考慮建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，提高建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)水平，根據(jù)實(shí)際情況制定節(jié)能方案，深入實(shí)施節(jié)能措施，才能真正做到實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的高效節(jié)能。