對現(xiàn)代化住宅建筑設(shè)計中的節(jié)能處理分析探究

王晶晶 付東京

【摘要】近年來在我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景形勢下，人們的生活質(zhì)量水平不斷提高，人們對于自己的生存環(huán)境也提出了更高的要求，建筑行業(yè)也因此取得了迅猛發(fā)展。但是建筑工程往往需要消耗大量能源，建筑行業(yè)已經(jīng)成為能源消耗大戶，如何有效減少住宅建筑能源消耗已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點話題。筆者主要結(jié)合自己的工作經(jīng)驗總結(jié)了幾點現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計的節(jié)能處理辦法。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代化；住宅建筑設(shè)計；節(jié)能處理

現(xiàn)代住宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是指地面、屋頂、門窗、墻體等房間圍擋物以及建筑物，其中有的結(jié)構(gòu)會接觸到屋頂、外窗、外墻等外圍環(huán)境，其他的主要指分戶墻、地面以及內(nèi)墻等內(nèi)圍結(jié)構(gòu)。想要減少建筑設(shè)計的能源消耗，前提條件是應(yīng)該確保住宅建筑的舒適度，從建筑設(shè)計的層面上分析主要是指有效控制不必要的能量消耗，最大限度的減少能源應(yīng)用。按照《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定要求表明，應(yīng)該盡量改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能以及保溫性能，從而提高通風(fēng)、空調(diào)、采暖等設(shè)備以及系統(tǒng)的相關(guān)能效，盡可能采取太陽能、余熱回收以及自然通風(fēng)等節(jié)能措施，在確保同樣的室內(nèi)環(huán)境條件下可以有效減少空調(diào)、通風(fēng)以及供熱等耗能。住宅建筑也應(yīng)該從外門窗墻體結(jié)構(gòu)、建筑平面布置、墻體結(jié)構(gòu)、體型系數(shù)、利用太陽能等多方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，從而達(dá)到建筑物整體節(jié)能的目的。

1.合理控制住宅建筑的體形系數(shù)以及平面布置系數(shù)

現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計中的平面設(shè)計以及建筑物布置是否合理在很大程度上會影響夏季通風(fēng)降溫情況以及冬季的太陽照射情況。比如，就建筑物的主體朝向而言，住宅建筑朝著東西方向以及南北方向在耗熱量方面存在很大差異，東西方向耗熱量一般會高出南北方向的5%，這樣會大大增加外遮陽投入資金以及空調(diào)能耗。其次，對于住宅建筑熱工特性而言，體形系數(shù)是一個重要的評價指標(biāo)。從國外一些物理研究所的相關(guān)研究成果分析表明，住宅建筑的體形系數(shù)下降0.1%的情況下，相應(yīng)的建筑物能耗會降低8KW·h/m。在建筑面積相同的情況下，住宅建筑采用明廚明廁設(shè)計的體形系數(shù)相對于明廚暗廁高出0.033，因此建筑平面采用明廚暗廁設(shè)計的體形系數(shù)的節(jié)能效果更佳。由此可見，在達(dá)到住宅建筑多種功能的情況下，盡可能減少住宅建筑體型的錯落或者凹凸，可以有效減少住宅建筑的體形系數(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)最佳的節(jié)能效果。

2.住宅建筑門窗節(jié)能設(shè)計以及施工

外門窗在住宅建筑中具有很高的能耗散失率，住宅建筑的通風(fēng)條件、觀景條件、采光條件良好的情況下，應(yīng)該適當(dāng)控制窗墻的比例來提高門窗的密閉性，而且應(yīng)該積極采用有效的措施增強(qiáng)門窗的保溫性能。目前，較為常用的門窗保溫措施包括以下幾種：①盡量降低墻面積以及墻體窗的比例。這也是指在減少傳熱散耗量的情況下，應(yīng)該保持良好的空氣滲透性，這樣的話可以大大減少窗戶面積，有利于節(jié)約建筑物的能耗。②提高外門窗的密閉性。想要達(dá)到很好的節(jié)能效果，應(yīng)該盡量減少冷空氣的滲入，同時還應(yīng)該努力加強(qiáng)外門窗的密閉性，因此在住宅建筑設(shè)計的過程中應(yīng)該多考慮一些新型建筑材料以及具有良好密封性的建筑材料。尤其是門窗框和墻體之間的縫隙，應(yīng)該不斷提高其密封效果，在門窗框以及門窗中，可以放置一些具有較好彈性的保溫材料，比如毛氈或者密封膠等。橡膠是一種密封性很好的材料，在門窗框以及門扇中加入橡膠可以達(dá)到很好的密封效果，這樣的話不僅具有節(jié)能效果，也有利于保護(hù)環(huán)境，而且也有利于提高外部門窗的保溫性能。

3.墻體節(jié)能處理辦法

住宅建筑墻體應(yīng)該盡量采用新型的建筑節(jié)能材料。在建筑外圍結(jié)構(gòu)中，墻體屬于主體結(jié)構(gòu)，對于建筑物耗熱量而言，墻體材料的保溫性能非常關(guān)鍵。目前，我國大部分住宅建筑墻體主要是應(yīng)用多孔磚進(jìn)行建造，墻體的保溫性能并沒有達(dá)到相應(yīng)的住宅建筑設(shè)計要求。比如，根據(jù)外墻的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，若建筑物體形系數(shù)在0.3以下的情況下，建筑物所在地區(qū)的傳熱系數(shù)均在1.16W/km2以下，目前，現(xiàn)代住宅建筑大多數(shù)都是采用內(nèi)抹灰砌塊墻，相對于相關(guān)的節(jié)能規(guī)范要求的傳熱系數(shù)都大。因此，想要達(dá)到最好的節(jié)能效果，應(yīng)該積極采用復(fù)合墻體、加氣磚墻體等節(jié)能技術(shù)，盡量降低外結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，特別是外墻結(jié)構(gòu)應(yīng)該積極采用相關(guān)的措施提高外墻的保溫隔熱性能。現(xiàn)代建筑物中，很多保溫系統(tǒng)中常常會采用一些節(jié)能型材料，比如多功能保溫涂料、無機(jī)保溫板等（均具有一定厚度），這樣可以使外墻設(shè)計滿足一些規(guī)定性的規(guī)范要求。

現(xiàn)代住宅建筑中常常會采用混合保溫、外保溫、內(nèi)保溫等外墻保溫措施。其中，外墻內(nèi)保溫技術(shù)主要是在外墻內(nèi)側(cè)應(yīng)用一些保溫砂漿等材料，從而達(dá)到保溫、節(jié)能的效果。外墻內(nèi)保溫的缺點主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)冷熱橋會不斷增大局部的溫差，超出某個程度的話可能會導(dǎo)致外墻結(jié)露。這主要是由于外墻內(nèi)保溫技術(shù)主要是保護(hù)住宅建筑物的梁內(nèi)側(cè)以及內(nèi)墻，并沒有應(yīng)用相應(yīng)的保溫材料保護(hù)外墻部分，因此外墻部分很容易出現(xiàn)冷橋。到了冬天，墻角溫度以及室內(nèi)墻體溫度之間的溫差大概有10℃左右，和室內(nèi)溫度差有15℃以上，只要室內(nèi)達(dá)到這個濕度條件，這個部位很容易出現(xiàn)結(jié)露情況。發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象后，結(jié)露水會導(dǎo)致凍融或者浸漬，此時的保溫墻面很容易開裂或者霉裂。外墻外保溫技術(shù)主要是指在外墻外側(cè)建立保溫隔熱系統(tǒng)，從而達(dá)到保溫、節(jié)能的效果。外保溫技術(shù)可以大大減少溫差對于主體結(jié)構(gòu)的影響，有效減少溫差形變，有利于保護(hù)結(jié)構(gòu)墻體，也可以有效阻斷冷橋，使墻體結(jié)構(gòu)使用壽命延長。

混合保溫技術(shù)主要是指在設(shè)計環(huán)節(jié)以及施工環(huán)節(jié)，如果便于采用內(nèi)保溫方法的地方就采用內(nèi)保溫技術(shù)，如果適合采用外保溫方法的地方就采用外保溫技術(shù)。在住宅建筑物施工過程中采用混合保溫措施，不僅有利于加快建筑工程施工進(jìn)度，也可以保護(hù)地板、內(nèi)墻以及外墻交接等外墻內(nèi)保溫方法無法保護(hù)的部位，從整體上提高住宅建筑物的保溫特性。然而混合保溫方法會嚴(yán)重?fù)p害住宅建筑物的結(jié)構(gòu)，這是一大缺陷。外保溫技術(shù)應(yīng)用的情況下，室內(nèi)溫度會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)墻體，如果溫度變化相對較小的情況下，墻體環(huán)境溫度也是相對穩(wěn)定的，這樣因為溫差導(dǎo)致的變形應(yīng)力相對較小。采用內(nèi)保溫技術(shù)的情況下，室內(nèi)溫度也會在很大程度上影響結(jié)構(gòu)墻體，如果室內(nèi)溫度出現(xiàn)很大變化的情況下，墻體的溫度環(huán)境非常不穩(wěn)定，這樣由于溫差產(chǎn)生的變形應(yīng)力也相對較大。局部有機(jī)結(jié)合內(nèi)保溫、外保溫方法，可以使整個外墻主體出現(xiàn)不同形變的尺寸以及速度，這樣會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境的穩(wěn)定性更差，墻體結(jié)構(gòu)長時間在溫差的作用下很容易出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而縮短建筑物的使用壽命。因此筆者認(rèn)為住宅建筑物節(jié)能設(shè)計中最好不采用混合保溫的方法。

4.其他節(jié)能措施

在改進(jìn)外窗以及外墻的保溫性能后，應(yīng)該盡量提高屋面的隔熱、保溫性能，在屋面保溫層應(yīng)該盡量不要采用具有較高導(dǎo)熱系數(shù)、密度大、吸水率過大的保溫材料，盡量減少屋面厚度，減輕其重量。在屋面保溫層設(shè)計中可以采用巖棉板、無機(jī)保溫板等高效保溫材料。其次，在住宅建筑物節(jié)能設(shè)計中應(yīng)該盡可能采用太陽能以及低熱新能源，這樣可大大減少常規(guī)能源消耗，達(dá)到節(jié)能目的。

總而言之，有效控制住宅建筑物能源消耗應(yīng)該作為一項戰(zhàn)略計劃，現(xiàn)代化住宅建筑設(shè)計中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，在確保住宅建筑設(shè)計舒適性的基礎(chǔ)上，從建筑設(shè)計的各個環(huán)節(jié)中盡可能采用節(jié)能設(shè)計，全面提高住宅建筑的節(jié)能效率，盡可能減少能源消耗，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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