住宅建筑节能设计思路
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摘要：随着我国经济不断发展及建筑能源消耗问题日益突出。减少建筑能源消耗，节约能源，提高能源利用率已经成为建筑设计者关注的问题。本文根据笔者多年的设计经验，对住宅的节能设计思路进行探讨。
关键词：住宅；建筑设计
Abstract: along with our country economy development and the building energy consumption has become an increasingly important issue. Reduce building energy consumption, save energy, improve energy efficiency has become a concern of the building designers. Based on many years' design experience, the design idea of residential energy saving is discussed in this paper.
Keywords: residential; Architectural design
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：
前言
建筑能耗一般是指建筑在建造和使用过程中在采暖、通风、空调、照明、炊事、热水供应、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。建筑节能通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中，通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统，切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒适性需求的前提下，达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑节能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型目标决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合。
一、住宅设计最基本的节能意识
住宅建筑设计中，主要空间朝向南，或南偏东，或南偏西，历来被认为是合理的设计，这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用在我国的大部分夏热冬冷地区住宅的总体规划和单体设计中，为住宅的主要居室空间争取良好朝向，满足当地规定的冬季的日照要求，充分利用天然能源，无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计，是最基本的节能措施。
1、建筑的朝向
建筑布局应考虑朝向与节能的因素。坐北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒，降低日射影响，若同时配合以遮阳隔热，效果将更加显著，如某建筑物的南立面设lm宽的阳台加深遮阳就是成功的做法。除此之外，设计师还应考虑当地的气候条件，参考当地的太阳高度角及风玫瑰图等参数值。
2、建筑的护结构节能设计
2.1护结构的建筑节能设计。
外墙体建筑节能设计按广东省实施细则“建筑围护结构外表面吸收系数”和“建筑热工设计常用计算参数”等计算。
外墙体围护结构节能设计建议首选采用“加气混凝土砌块190厚,10厚挤塑聚苯板”的做法，详见附图一。它的平均传热系数、平均吸热系数和平均热惰性容易符合规范的节能标准规定。
居住建筑的外窗面积不应超过外窗（包括阳台门）的开启面积不应小于窗所在房间地面面积的8%或外窗面积的45%；公共建筑房间外窗的开启面积不应小于窗面积的30%；各朝向的窗墙面积比不应小于10%；当窗墙面积比小于12%时，外窗应全部可开启。
外窗是建筑节能设计关键步骤之一。因普通窗户的保温隔热性能比外墙差很多，且夏季太阳辐射通过窗户入室内增加了总得热量，成为夏季空调负荷的主因。
外窗节能设计应考虑：控制各朝向窗墙面积比，外窗的遮阳、传热系数和综合遮阳系数等规范的标准。
在外窗的节能设计上，建议修改目前传统的“普通玻璃铝合金推拉窗”为“Low－E中空玻璃铝合金平开窗”的做法。它的平均传热系数、平均吸收系数、平均热惰性指标和综合遮阳系数等容易达到规范的节能要求。
2.2屋面节能设计。
屋面节能设计的原理与外墙节能一样，主要节能措施有保温屋面、架空通风屋面、坡屋面和绿化屋面等技术，通过改善屋面层的热工性能、阻止热量的传递，达到节能的目的。
在屋面节能设计上，建议首选采用“刚性防水屋面（30挤塑聚苯板保温隔热）”的做法，详见附图二。它的屋面平面吸收系数、平均传热系数、平均热惰性指标等设计指标基本满足屋面的防水，隔热及规范的节能标准。
3、复合节能墙体
复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体。
（1）围护结构系指剪力墙结构混凝土现浇墙和填充墙，框架结构的梁柱面以及填充墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙。
（2）空气层空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热，而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现冷凝水，可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。
（3）保温隔热层这是节能墙体的主要功能部分，常用绝热材料可分为有机、无机、金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。
（4）保护层主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，宜选用A级无机防火板为保护层材料。
4、改善门窗性能
门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有：（1）控制住宅窗墙比住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26―1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20％、30％、35％”。 （2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封：框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等：扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等：扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。（3）改善住宅门窗的保温性能户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能：窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃：缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
5、绿化与节能
近年来由于城市绿地不断减少，加之空调的大量使用，导致“热岛效应空气环境日益恶化，给建筑节能带来负效应。一块草地和一块沥青地面的表面温度差可达14℃以上。绿地每天蒸发大量水份，带走大量热量，为建筑物创造了十分有利的周围环境条件，同时美化了城市，改善了空气质量。城市建设中应严格控制对新居住小区绿化率的控制，同时也应保留更多的公园绿地及公共绿地，以改善城市的环境为主要任务。
6、充分利用太阳能资源
太阳能作为一种天然的洁净能源，也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视，太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中，预留太阳能设置位置，特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用，就可以大大节省常规能源，这也是建筑节能的发展方向。
三、结束语
建筑节能是一项系统工程，作为设计行业的人员，在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件，因地制宜，就地取材，合理利用，不仅为住户打造一个健康舒适的高品质住宅，同时对于城市环境建设也能有所贡献。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。