城市住宅建筑節能設計

徐元浩

（浙江眾城建筑設計院有限公司 溫州分公司　325000）

城市住宅建筑節能設計

徐元浩

（浙江眾城建筑設計院有限公司 溫州分公司325000）

隨著我國城市化進程的快速發展以及越來越大的住宅建筑的市場需求，人們現在已經不再滿足于住宅的生活品質，所以住宅建筑的節能環保就受到了人們的高度關注。這使得城市住宅建筑在設計的時候就要充分考慮到節能環保等因素，從而使現代化的住宅建筑不僅符合人們對生活品質的要求，更能滿足人們對住宅建筑節能的需要。

城市住宅；建筑；節能設計

引言

目前我國的建筑能耗大概占全國總能量的1/4，占據了首要位置。隨著我國建筑行業的急速發展，急需大量的建造以及運行使用能源，特別是建筑的采暖和空調耗能。建筑節能一直是我國節能工作的重要組成部分，它涉及許多方面，包括建筑的采暖和空調耗能，所以重視并且研究建筑物的節能設計問題已成為建筑節能的當務之急。

1　城市住宅建筑節能設計的相關問題

1.1城市住宅建筑節能設計存在的問題

雖然我國的住宅建筑節能設計方面已經取得了傲人的成績，但許多無法忽略的問題仍存在于城市住宅建筑節能設計中。例如，建筑節能設計的方式單一，沒有相對與眾不同的設計手段和方式，在很多情況下只是單純的對房屋外圍護機構進行強化保溫；城市住宅房屋的熱工參數僅僅憑借供貨廠家提供的說明書等理論數字進行選取，沒有有效可行的檢測方法和可信的數據；城市住宅建筑節能設計大多都會采用保溫或者是采光效果較好的材料，往往忽略了建筑施工的成本，增加了房屋建設成本，偏離了節能住宅的要求，所以，許多地方的建筑開發商都選擇了變更建造中的建筑節能設計，導致建筑節能一直無法真正的落實。在我國一些住宅建筑節能發展前期的城市，它們的建筑節能技術和節能產品總讓政府和相關企業擔心，都覺得不能滿足節能需求，從而無法有效地展開并且推進城市住宅建筑節能工作。

1.2城市住宅建筑節能設計的重要性

伴隨著我國不斷加快發展的城鎮化進程，城市化住宅建設規模也越來越大。我國現階段的建筑能耗在整個商品能耗中占據很大的比重，尤其是在我國改革開放之后，更是變化巨大，它所占的比重跟隨著國民經濟的快速發展以及人民生活水平日益提高也在不斷的加大。但是前期的住宅建筑因為一味的強調低廉的建筑造價，沒有關于建筑熱工和建筑節能等方面的國家或地方標準規范可以參考，導致現階段的城市住宅建筑的圍護結構不科學，嚴重阻礙了建筑本身的固有功能和居民的舒適度的發展，導致住宅采暖、空調等方面存在耗能偏高的現象。但是通過更新建筑保溫內部結構、建材和工藝，保溫效果將會得到明顯的提升，所以，現階段不僅很有必要開展住宅建筑節能設計，而且這方面會存在巨大的發展潛力。

2　城市住宅建筑節能設計應對策略研究

2.1完善建筑規劃設計

在建筑的規劃階段，要謹慎考慮建筑物的間距、朝向以及其他影響節能的因素，從而更好的優化室內熱環境。在建筑的平面布局上，朝向選擇是非常重要的一個步驟，夏季要盡量避免太陽直射室內或者外墻面，要保持良好的通風狀態，相對應的冬季則要有適量的陽光進入室內，防止遭受冷風吹襲。所以，無論是從節能還是從熱環境方面考慮，建筑一般都是南北向或接近南北向，應盡量避免東西方向。例如，某些方位的住宅不是南北方向的，那么至少要保證主要房間設在冬季朝陽或背風的地方，降低圍護結構的散熱量。同時，注意建筑間距和節能之間的聯系，從而使建筑南墻的太陽輻射面積在整個采暖季節中，不會因為其他建筑物的遮擋而減少。但每一個不同的城市都有其不同的最佳朝向以及適宜朝向，如表1。

表1　我國主要城市住宅建筑最佳朝向和適宜朝向

2.2優化圍護結構墻體設計

高層建筑外圍護墻體耗能量在整個建筑耗能中占據很大的比例，這個比例大約為1/4，建筑的形體的變化會導致建筑外露面積，這是主要因素耗能會隨著體形系數的增加而增加。國外的一些圓塔形的高層建筑，譬如坐落于美國洛杉磯的好運飯店以及法國戴高樂機場候機樓，或者是紐約第三大街53號辦公樓，都是參照的這個原理，這樣能使建筑外露面積偏小一些。所以，在考慮能量損耗的基礎上，高層建筑的建設最好不要有過多并且復雜的形體變化。圍護結構的主體部分是外墻，高層建筑的圍護結構和磚石結構房屋不同，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重，采用圍護結構這類填充材料，能夠更好地減輕荷載。圍護結構的材料布置有外側和內側兩種，處于同一氣候下的寒冷地區，采用不同層次的材料布置所取得的保溫效果也是完全不同的，為了防止墻體產生冷凝水，在外側設置保溫層會好一些，同時也更加的穩妥。

2.3屋面節能設計

在充分考慮住宅建筑外圍護的節能設計之后，還應進一步的加強屋面隔熱保溫效果。①在進行保溫層的挑選時，要選擇導熱系數較低并且密度較小的材料，防止屋面的厚度和重量過大。②要控制好保溫層的吸水率，保溫層的效果會隨著保溫層吸水量的增加而逐漸變弱，如果所用材料的吸水率偏高，則應在屋面上設置針對的排氣孔，排除保溫層里無法排出的水分。目前，膨脹珍珠巖保溫層不僅能彌補常規屋面保溫材料存在的缺點，而且又不污染環境，并且價格成本低廉、施工簡單方便。

2.4門窗節能設計

在城市住宅的建筑中，門窗部位是最容易導致能量消耗的部位之一，其能耗占總能耗的比例較大，一般情況下，在保證觀景、通風、采光、日照等要求都能夠滿足的基礎上，應盡量減少住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提升外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。

2.4.1控制窗墻之間的比例

城市住宅窗墻之間的比例就是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，《民用建筑節能設計標準（采暖居住部分）》（JGJ26-1995）對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。

2.4.2提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透

例如設置泡沫塑料密封條，要使用新型的并且密封性能良好的門窗材料，而門窗框和墻間的縫隙可以使用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏及邊框設灰口等密封；橡膠、橡塑或泡沫密封條則可以用于框與扇的密封；密封條、高低縫及縫外壓條等則可以用在扇與扇之間的密封，同時可用各種彈性壓條密封扇與玻璃之間縫隙。

2.4.3改善住宅門窗的保溫性能

戶門與陽臺門的保溫性能要滿足防火、防盜的要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，從而增加絕熱性能。窗戶采用鋼塑復合窗或者塑料窗是最好的，這樣可以避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極選用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅也可以使用低輻射玻璃。

2.5住宅建筑內部保溫節能墻體設計

①墻體結構，即預制品或者現澆混凝土的外墻部分，也指磚混結構或內澆外砌的磚墻部分。②空氣層，空氣隔離層在城市住宅建筑中是比較常見的，能夠起到很好隔熱保溫的作用。③保溫隔熱層，它是城市住宅建筑的節能墻體的主要功能部分，金屬、無機和有機是較為常見的三類絕熱材料。在選擇時應考慮周全它的燃燒性能、蒸汽滲透率、抗壓強度、導熱系數等因素。④保護層，它不僅能夠防止保溫層受到破壞，同時還能防止室內產生水蒸汽。綜合考慮環保、抗沖擊以及防火等條件，A級無機防火材料是最適合用于保護層的主要材料。⑤飾面層，A級無機防火材料同樣適合飾面層，當然在飾面層利用粘貼瓷磚、內墻涂料的方法同樣能夠有很好的效果。通過綜合考慮所在城市的地理和氣候環境，以及借鑒成功與失敗的經驗，組合優化，新開發出來的住宅建筑墻體內部的保溫板具備呼吸、抗震、防潮、抗沖擊、隔音、隔熱、保溫等優點，并已經在部分城市住宅建筑工程中得到很好的應用。

3　結語

我國建筑節能設計事業正處于起步階段，建筑節能設計有很開闊的市場，前景非常的好。只要我們認真扎實地做好各方面的工作，有效降低建筑耗能量，為中國建筑業、能源業作出貢獻。

[1]費東山.淺析城市住宅建筑節能設計[J].低碳世界，2014（7）：14～15.

[2]黃鳴，賀銀.建筑節能設計在城市住宅中的應用[J].建材與裝飾（旬刊），2010（5）：92～93.

[3]阮賜鵬.淺析現代城市住宅建筑節能設計[J].建材與裝飾（旬刊），2011（9）：115～116.

TU201.5

A

1673-0038（2015）20-0020-02

2015-4-28

徐元浩（1981-），男，國家一級注冊建筑師，本科，建筑設計專業。