淺談居住建筑的節能技術措施

鄭宏杰

（鄭州市重點建設工程質量監督站，河南 鄭州 450000）

建筑節能是指在建筑材料生產、房屋建筑施工及使用過程中，合理地使用、有效地利用能源，以便在滿足間等需要或達到相同目的的條件下，盡可能降低能耗，以達到提高建筑舒適性和節省能源的目標。

1 建筑能耗的構成及建筑節能的意義

建筑能耗包括建造過程的能耗和使用過程的能耗兩部分，建造過程的能耗量是指建筑材料、建筑構配件、建筑設備的生產和運輸，以及建筑施工和安裝中的能耗；使用過程的能耗是指建筑在采暖、通風、照明、家用電器和熱水供應中的能耗。

能源是人類賴以生存和推動社會進步的重要物質基礎。人類在人事和利用能源方面有四次重大的突破，即火的發現、蒸汽機的發明、電能的利用、原子能的開發和使用。每次重大突破都推動了經濟和科學技術的發展。而科學技術的發展和經濟發展對能源需要量也相應增加。

中國是一個能源生產大國。1996年生產的一次性能源已達12.6億噸標準煤，但人均能源占有率不足世界平均水平的一半，中國經濟已靜茹高速發展階段，有關專家預測2020年的能源需求量為27094億噸標準煤。目前采用先進技術，加速新能源與可再生能源的開發利用，預計到那時能源的供應量為20億噸標準煤，這之間的差額就需要靠節能來完成。

2 建筑節能的必要性

世界各國能耗總量中建筑業占重要地位。工業發達國家建筑能耗占總能耗的42%~~45%，中國占全世界總能耗的25%。

建筑能耗包括材料生產能耗、建筑施工能耗以及使用能耗幾大部分。

在材料生產方面，如粘土磚、瓦都是耗能大戶。20世界90年代中國粘土磚瓦的年耗量為5000多萬噸，約占建材總能耗的1/2。與其他同體積的先進墻體材料相比，其生產耗能平均高1倍左右。因此，限制粘土磚的使用不但為了保護耕地，同時也是為了節約能源。減輕建筑自重，可以減少材料的運輸量，這也是減少建筑施工能耗的一項舉措。

3 節能建筑規劃設計

3.1 合理的建筑布局及朝向

采取合理的建筑群布置,合理確定房屋間距與布局的形式。居住小區的建筑規劃布置宜采用南低北高的設計原則。在規劃條件允許的情況下,建筑的主要朝向宜選擇本地區最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏東15°至偏西15°范圍,但不宜超出南偏東45°至偏西30°范圍。因為同樣形狀的建筑物,南北朝向比東西朝向的冷負荷小。為了組織好房間的自然通風,引風入室并能形成一定的風速,房屋朝向要力求接近夏季主導風向,并合理選擇房間開口位置和面積,積極地采取各種通風構造措施。

3.2 控制建筑物的體型系數

體形系數的定義是建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值,體形系數的大小對建筑能耗的影響非常顯著。對于相同體積的建筑物,其體形系數越大,說明單位建筑空間的熱散失面積越高,研究表明:體形系數每增大0.01,能耗指標約增加2.5%。從降低建筑能耗的角度出發應將體形系數控制在一個較低水平上,建筑物的體形設計應適應不同地區的氣候條件。夏熱冬冷地區條式建筑居住建筑體形系數≤0.35,點式建筑≤0.40。夏熱冬暖地區,單元式、通廊式建筑居住建筑體形系數≤0.35,塔式住宅≤0.40。

3.3 綠化對節能建筑的影響

綠化對居住區氣候條件起著顯著的作用。它能調節改善氣溫,調節碳氧平衡,減弱溫室效應,減輕城市的大氣污染,減低噪聲,遮陽隔熱,是改善居住區微小氣候、改善建筑室內環境,節約建筑能耗的有效措施。在居住小區布置時宜采用中心綠地與組團綠地相結合的方式,充分利用小區現有的地形、地貌及一切其它可利用條件進行綜合綠化。

4 增強建筑圍護結構的保溫隔熱性能

改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。

4.1 門窗的節能技術措施

門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面積約占建筑外維護結構面積的 30%,其能耗約占建筑總能耗的 2/3,其中傳熱損失為 1/3。所以門窗是外維護結構節能的重點。

4.2 外墻的節能技術措施

4.2.1 采用新型、環保、節能的復合墻體

由于外墻在整個外包面積中所占的比例最大,所以對傳熱的影響也最大,使用環保、節能型保溫材料能承擔增大熱阻的功能,可有效減少通過圍護結構的傳熱。在傳統墻體的基礎上增設一層保溫材料,組合而成多層復合墻體,是提高墻體保溫隔熱性能的重要措施。

4.2.2 采用新型、環保、節能的自保溫墻體

自保溫墻體即是充分利用材料自身的特點而發展起來的一種環保、節能的新型外墻體系。構成墻體的材料不但有變廢為寶、凈化環境、減少污染的優點,還具有重量輕、強度高、抗震性能好、保溫隔熱性能好的特點;所砌筑的墻體不但可用于橫墻承重和框架填充墻的房屋,不同厚度的墻體,還可滿足不同氣候區建筑節能標準。

4.2.3 減弱太陽對外墻表面的輻射

外墻表面對太陽輻射熱吸收的強弱也是個值得關注的問題,表面吸收的太陽輻射熱越多,墻面溫度就越高,通過墻體傳進室內的熱量也就越多,墻體采取淺色外飾面或植物覆蓋綠化等措施,就可以反射掉相當大一部分太陽輻射。

4.3 屋面的節能技術措施

4.3.1 屋頂采用保溫材料

屋頂在整個外包面積中所占的比例不大,但對頂層房間而卻是比例最大的圍護結構,而且水平面的太陽輻射遠遠大于垂直墻面,屋頂的保溫隔熱設計類似于外墻。屋面保溫可采用板材、塊材或整體現噴聚氨脂保溫層等。屋面按保溫層所用材料份，目前主要有：加氣混凝土保溫屋面；乳化瀝青珍珠巖保溫屋面等等。

4.3.2 隔離太陽輻射熱

隔離太陽輻射熱,減少陽光直射,可采用淺色屋面,種植屋面等。種植屋面應根據地域、氣候、建筑環境、建筑功能等條件,選擇相適應的屋面構造形式。如對屋面進行綠色覆蓋,既可遮陽,又能隔熱,而且通過光合作用,可消耗或轉化部分能量,也起到美化環境作用;還可采用架空屋面、蓄水屋面等節能技術措施,但應注意的是架空屋面宜在通風較好的建筑物上采用,不宜在寒冷地區采用;蓄水屋面不宜在寒冷地區、地震地區和振動較大的建筑物上采用。

4.4 樓地面的節能技術措施

樓地面的節能技術,可根據層間樓板、架空或外挑樓板和底層地面這些不同部位,采用不同的節能技術措施。層間樓板可采取保溫層直接設置在樓板上表面或樓板底面,也可采取鋪設木龍骨(空鋪)或無木龍骨的實鋪木地板。鋪設木龍骨的空鋪木地板,宜在木龍骨間嵌填板狀保溫材料,使樓板層的保溫和隔熱性能更好;在樓板上面的保溫層,宜采用硬質擠塑聚苯板、泡沫玻璃保溫板等板材或強度符合地面要求的保溫砂漿等材料;樓板底面的保溫層,宜采用強度較高的保溫砂漿抹灰。嚴寒及寒冷地區采暖建筑的底層地面應以保溫為主,在持力層以上土壤層的熱阻已符合地面熱阻規定值的條件下,宜在地面面層下鋪設適當厚度的板狀保溫材料,進一步提高地面的保溫性能。

[1]張冬潔,郭永輝,劉剛;住宅建筑的節能措施[J];洛陽工學院學報;2001年01期

[2]楊琳;;住宅建筑節能設計[J];科技情報開發與經濟;2007年08期

[3]? 英偉;吳香國;范豐麗;;我國建筑節能現狀分析及對策[J];重慶科技學院學報(自然科學版);2006年01期