住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)探析

摘 要：建筑節(jié)能是近年來(lái)世界建筑發(fā)展的一個(gè)基本趨勢(shì)，也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新生長(zhǎng)點(diǎn)。我們可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑，使居住建筑在長(zhǎng)期使用中的能耗降下來(lái)，達(dá)到建筑節(jié)能的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：住宅；節(jié)能意識(shí)；節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU113.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）03-0283-02

0 前言

面臨能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)，世界各國(guó)提出了控制礦物能源用量的增長(zhǎng)，提高用能效率，開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，走可持續(xù)發(fā)展的道路。因此，建筑節(jié)能是近年來(lái)世界建筑發(fā)展的一個(gè)基本趨勢(shì)，也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新生長(zhǎng)點(diǎn)。而在我國(guó)，建筑能耗浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重，原因也是多方面的，如技術(shù)落后，設(shè)計(jì)不科學(xué)，管理不當(dāng)，缺乏節(jié)能意識(shí)等。因而建筑節(jié)能勢(shì)在必行。

所謂建筑節(jié)能，就是在保證居室熱舒適環(huán)境條件下，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑，采用新型保溫材料，把居住建筑在長(zhǎng)期使用中的能耗降下來(lái)。

1 要有住宅設(shè)計(jì)最基本的節(jié)能意識(shí)

在我國(guó)的大部分地區(qū)住宅的總體規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)中，為住宅的主要空間爭(zhēng)取良好朝向，滿(mǎn)足冬季的日照要求，充分利用天然能源，無(wú)疑是最基本的改善住宅室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計(jì)，是最基本的節(jié)能措施。住宅建筑設(shè)計(jì)中，主要空間朝向南，或向南偏東，或向南偏西，歷來(lái)被認(rèn)為是合理的設(shè)計(jì)，這是最基本的節(jié)能意識(shí)在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。因此，我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50096-1999)》中規(guī)定“每套住宅至少應(yīng)有一個(gè)居住空間能獲得日照，當(dāng)一套住宅中，居住空間總數(shù)超過(guò)四個(gè)時(shí)，其中宜有兩個(gè)獲得日照。”在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180)》中，規(guī)定了住宅的日照標(biāo)準(zhǔn)的最低時(shí)限。

2 區(qū)分住宅的主要空間與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

在早期的城市住宅設(shè)計(jì)中，顯然要將所有的臥室置于日照通風(fēng)條件最佳的位置，置于南向，為住戶(hù)提供最好的享用自然能源的環(huán)境。近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高，住房條件不斷地改善。住宅中的臥室不再是多功能的，已被更合理地理解為休息區(qū)，主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物，要求輕松寧?kù)o，有一定的私密性的空間。白天人們工作、學(xué)習(xí)、外出，即使在家各種起居活動(dòng)也不在臥室中。因此以夜間睡眠用為主，白天多是空關(guān)著的臥室，向南還是向北，有無(wú)直接日照，對(duì)于建筑節(jié)能而言差別不大。在滿(mǎn)足通風(fēng)采光，保證窗戶(hù)的氣密性和隔熱性的要求下，臥室不向南不影響建筑節(jié)能。因此，一套住宅中，臥室已經(jīng)不是爭(zhēng)取占據(jù)南向的唯一主要空間。“廳”在現(xiàn)代住宅中，已成為居住者各種起居活動(dòng)的主要空間。白天的日照、陽(yáng)光對(duì)于起居活動(dòng)中心的“廳”來(lái)講，更有直接的節(jié)能意義。對(duì)于上班族來(lái)講，由于實(shí)行雙休日制度后，白天在家的天數(shù)增多了，約占全年總天數(shù)的四分之一，對(duì)于老年人、嬰幼兒來(lái)講，則多數(shù)時(shí)間是呆在廳里的，即便學(xué)生，寒暑假、星期天在家，主要活動(dòng)空間也是在廳里，所以現(xiàn)在住宅中，廳的面積遠(yuǎn)比一個(gè)臥室大。所以如果起居廳向南，白天的陽(yáng)光照著在起居廳活動(dòng)的人們，其節(jié)能效應(yīng)是不言而喻的。如果是南向起居廳，室內(nèi)的自然熱環(huán)境較好，可以大大地節(jié)約采暖和空調(diào)的耗能。

3 加強(qiáng)建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）墻體節(jié)能。

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力強(qiáng)及強(qiáng)度較低的砌塊墻體，如加氣混凝土砌塊。也可以采用復(fù)合墻體的形式，如內(nèi)保溫復(fù)合墻體、外保溫復(fù)合墻體、夾芯復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于熱橋?qū)Ρ氐挠绊戄^大，國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體使用。而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，外墻外保溫的效果明顯高于內(nèi)保溫。由于復(fù)合墻體能滿(mǎn)足圍護(hù)結(jié)構(gòu)各種功能的要求，因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復(fù)合墻體，有著更多的優(yōu)越性。

（2）門(mén)窗節(jié)能。

外門(mén)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(guān)景要求的條件下，通過(guò)提高門(mén)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(lái)提高門(mén)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(hù)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(mén)窗材料。而門(mén)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(mén)窗的保溫隔熱性能。戶(hù)門(mén)與陽(yáng)臺(tái)門(mén)應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門(mén)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(hù)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(kāi)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(mén)、窗全部用密封陽(yáng)臺(tái)封閉起來(lái)，外門(mén)設(shè)防風(fēng)門(mén)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。

（3）屋面節(jié)能。

屋面作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層，也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來(lái)達(dá)到提高屋面保溫隔熱性能的目的。屋面節(jié)能措施的要點(diǎn)，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過(guò)大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。這種保溫芯板施工方便、價(jià)格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在策劃、實(shí)施及取得實(shí)效的長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程中涉及規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行、維修等諸多環(huán)節(jié)。作為設(shè)計(jì)行業(yè)的人員，在對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)我們應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件。因地制宜，就地取材，合理利用。并且應(yīng)建立壽命周期成本觀(guān)念，按建筑壽命50年內(nèi)發(fā)生的各項(xiàng)費(fèi)用，取其總和較低者作為選取決策的依據(jù)，不應(yīng)考慮一次消費(fèi)最低者。同時(shí)，更應(yīng)重視綜合設(shè)計(jì)過(guò)程這個(gè)新觀(guān)念，在方案之初即組織相關(guān)專(zhuān)業(yè)工種介入，統(tǒng)籌考慮相互影響，尋求合理的解決方案。

可以預(yù)見(jiàn)，隨著建筑節(jié)能工作的開(kāi)展，以及人們對(duì)改善建筑熱環(huán)境的迫切要求，建筑節(jié)能技術(shù)必將得到迅速發(fā)展。