住宅建筑節(jié)能設計及經濟適用性研究

吳亞琦

南京市建筑設計研究院有限責任公司 江蘇 南京 210000

1 我國住宅建筑節(jié)能現狀分析

建筑行業(yè)是我國三大耗能行業(yè)之一，隨著社會經濟發(fā)展轉型，建筑行業(yè)開始向技術型、集約型發(fā)展。在住宅建筑設計中及時更新節(jié)能設計技術并選取較為經濟適用的技術予以在設計中使用，可以顯著提升住宅的保溫隔熱性能[1]。

住宅建筑的能耗一直占據我國社會總能耗的較高比例，相較于建筑節(jié)能開始較早、技術較為先進的其他國家，資源耗損比例高出7%～10%。我國建筑行業(yè)耗能高主要是因為建筑技術落后，從業(yè)人員（包括設計施工開發(fā)等各環(huán)節(jié)）在設計過程中更側重于項目成本、建筑質量等指標，并不重視其節(jié)能性以及經濟性。

隨著我國經濟社會的發(fā)展，我們生活水平較之以前有了很大程度的提高，隨之而來的是使用者對于高生活品質的追求，住宅作為人類使用時間最長的建筑空間，其室內熱舒適度也需要隨之提升。為保持舒適的生活環(huán)境空調能耗大大增加，因此住宅建筑具有持續(xù)耗能的特征。

目前隨著立法及行業(yè)規(guī)范的完善，新建住宅已經開始全面實行節(jié)能設計，結合相關行業(yè)規(guī)范以及新材料新技術的應用，降低建筑能耗也成為在設計中需要達到的目標。

2 經濟適用設計技術在住宅節(jié)能中的應用

住宅建筑節(jié)能設計技術包含地理位置選擇、建筑技術、材料選擇等多個方面，在住宅建筑節(jié)能設計中較多采用的技術措施具體情況如下：

供暖節(jié)能：利用分戶計量調控的裝置、儀表等實現個性化調控。

外圍護結構節(jié)能：通過外墻內外保溫、含空腔的雙層墻、保溫隔熱性能較好的墻體材料等技術措施，提高外墻的保溫隔熱性能；利用合理選擇保溫隔熱材料的厚度、種植屋面、通風屋面等技術措施改善屋面的保溫隔熱性能。

門窗節(jié)能：通過控制門窗大小來降低室外環(huán)境對室內的影響，但要同時考慮室內采光與通風情況；選擇熱工性能好的門窗，如三玻兩腔、Low-e玻璃、中空充惰性氣體等。

太陽能技術：目前節(jié)能相關規(guī)范中鼓勵使用可再生能源，例如太陽能光伏發(fā)電技術、太陽能光熱技術等。

其中門窗是節(jié)能設計最薄弱的環(huán)節(jié)，需要進行重點設計，下面將以筆者參與設計的江蘇省泰州市東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期工程為例，具體分析門窗節(jié)能的經濟實用性策略[2]。

3 以實際工程分析住宅的節(jié)能設計

東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期所處位置為江蘇省泰州市，氣候區(qū)劃分上屬于夏熱冬冷地區(qū)，根據相關規(guī)范，對其中小高層的門窗節(jié)能設計進行分析，小高層戶型設計如圖1所示。

圖1 東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期小高層戶型

（1）門窗大小。門窗是室內采光、通風的重要途徑，為保證室內環(huán)境的舒適度，規(guī)范對于建筑的窗地面積比、自然通風開口面積與該房間地面面積的比例有明確要求，為滿足規(guī)范和使用的要求，門窗大小必須達到一定的尺寸。因此，功能空間要在保證使用的前提下盡可能集約，這樣可以適當地減少門窗面積，減小門窗帶來的能耗。

（2）門窗選型。根據相關節(jié)能規(guī)范，門窗的傳熱系數限值受體型系數的限制，體型系數越小傳熱系數限值越大，門窗選型的選擇余地更大。另外，飄窗也是節(jié)能設計中門窗的一個薄弱環(huán)節(jié)，飄窗的窗傳熱系數為同一朝向普通外窗的0.9倍，選型條件更加苛刻，因此也要合理地設計飄窗。

綜上，東方小鎮(zhèn)居住區(qū)四期小高層門窗節(jié)能設計方法如下：①根據采光通風的需求確定最小門窗尺寸；②根據建筑體型系數及門窗具體形式（是否為飄窗）等確定每個朝向的門窗傳熱系數限值；③選擇滿足根據開啟形式（推拉或平開）確定最終的門窗選型；④飄窗設計傳熱系數限值需要在外窗傳熱系數的基礎上再乘0.9，可選擇的窗型較少。經相關軟件計算，東西南北向外窗的傳熱系數規(guī)范限值為2.4W/(m2K)，南北向凸窗的傳熱系數規(guī)范限值為2.16W/(m2K)。

4 結束語

面對我國住宅建筑節(jié)能設計及適用性研究需求，建筑師應掌握并充分利用現有節(jié)能技術，最大限度地選取經濟適用的技術來滿足建筑節(jié)能需求，提高建筑能設計的性價比。文章中雖然列舉了諸多節(jié)能設計方法，并以相關案例分析了門窗節(jié)能技術的實際使用，但在實際設計過程中還需要考慮項目成本，兼顧建筑節(jié)能效果與技術成本，來提升住宅建筑節(jié)能性與經濟適用性。