浅谈住宅建筑的节能设计

关键词：住宅建筑 能耗状况 节能设计 

前言 

我国目前建筑能耗状况 

(1) 现有和新增建筑量巨大，总能耗巨大，环境恶化。中国目前现有建筑的总面积约400亿平方米，预计到2020年还将新增建筑面积约300亿平方米，大约每年新增18亿～20亿平方米。建筑需用大量土地，在建造和使用过程中，直接消耗的能源占到全社会总能耗的30%左右，加上建材的生产能耗16.7%，约占全社会总能耗的46.7%。建筑用水占城市用水量的47%，使用钢材占全国用钢量的30%，水泥占25%。在环境总体污染中，与建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等就占了34%；建筑垃圾则占垃圾总量的40%。中国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，要在未来15年保持gdp年均增长7%以上，将面临巨大的资源约束瓶颈和环境恶化压力。 

(2) 建筑用能效率低，单位建筑面积能耗高 

与发达国家相比，中国住宅的单位采暖、制冷建筑面积要多消耗2-3倍以上的能源；中国建筑外墙热损失是发达国家同类建筑的3-5倍，窗的热损失在2倍以上。 

1 节能住宅的概念 

节能住宅是基于能源危机引发的人们对于生活方式、生活态度全面思考后提出的解决途径。节能住宅，是指通过科学的设计、采取新型材料来提高建筑围护结构(通常指外墙、屋面、外门窗和楼板)的热工性能，同时提高采暖、空调能源利用效率，最大程度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内，从而为人类居住者提供健康、舒适、环保的居住空间，同时并利用各种可再生资源，使节能建筑的耗能降低。 

1.1 目前的节能住宅其核心技术可概括为八大子系统 

第一，外挂式外保温，采用外保温时，墙体不会生成露点和冰点，有利于提高外墙的防水性能，保持室温稳定，改善室内热环境质量。①外挂的材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。采用粘接料浆或专用的机械固定件将保温材料贴、挂在外墙上形成保温隔热层。②采用钢丝网架聚苯板的外保温，这是是近年发展的用于现浇混凝土多、高层住宅外墙的保温技术。此种技术外墙一次成活，拆模后与墙面和二为一。③采用保温料浆用于外墙保温，由于保温料浆用于外墙保温，对基层墙面平整度要求不高，易于在各种形状的基层墙上施工，施工工艺简单，能利用回收废旧聚苯板作为轻骨料、节能利废。 

第二，混凝土采暖制冷系统。该系统将聚丁烯(pb)盘管预埋在钢筋混凝土中，是通过混凝土楼板冷(热)能辐射产生作用，可以说是最耐用的采暖方式。这种采暖方式舒适度高，能耗少费用相对也低。 

第三，防噪音系统。通过外墙系统、alulux卷帘、楼板处理、同层后排水系统，防止来自室外、楼上、下水道的噪音。 

第四，采光系统。通过天窗与外窗自然采光系统，增补或替代室内电灯光源--像新鲜空气或晒太阳一样，已经成为一种人们希望拥有的生活资源。 

第五，健康新风系统。通过物理的负压式原理，强制排风，将新鲜空气自然引入室内，使室外和室内的空气进行充分交换，无须开窗即可保持室内新鲜空气不断更换。 

第六，屋面保温系统。屋面采用倒置屋面保温系统，就是将强增水性的保温材料置于屋面的防水层上的屋面保温系统，保证了室内舒适度的均好性。 

第七，水处理系统。小区设中水处理系统，将居民社区生活用水处理之后用于浇灌绿化带、冲洗和补充人工湖水，达到节水功效，实现减少水资源浪费。 

第八，垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成，具有资源化、无害化和减量化的优点，能够达到生活垃圾处理的资源化和无害化。 

2 住宅建筑节能存在的问题 

相关研究证明，中国住宅建筑能耗总量呈上升趋势，在能源消耗总量中所占的比例自20世纪70年代10%提高到近年的27.6%，近占我国总能量的25%～40%。如:我国大多数采暖地区的围护结构的热功能要比气候相近的发达国家要差很多，外墙传热系数是他们的3.5倍到4.5倍，外窗是2倍到3倍，屋面是3倍到6倍，而单位建筑面积能耗很高，能源利用率还相当低，仅为28%。因此，世界范围内的能源问题日益紧张，住宅建筑能耗日益增长，节能的意义十分重大。 

住宅建筑能耗是指住宅建筑在使用过程中的能量消耗，主要包含建筑采暖、炊事、热水供应、空调、家用电器、通风等等。这其中主要以空调和采暖能耗最多。 

3 住宅建筑节能设计分析 

住宅节能设计是一个整体的设计，从住宅小区规划设计、住宅建筑单体设计、住宅建筑细部设计到环境控制系统，每个环节都会互相影响、互相制约。因而在做节能设计时，必需从全局出发，按因地制宜、整体设计和全过程控制的原则，结合气候、经济等方面的因素进行全面展开。 

建筑体型会直接影响到房屋表面积大小，房屋的表面积愈大愈不利节能，在相同的建筑面积和容积的条件下，建筑体型愈接近正方形面积愈小。但在尽可能减少建筑的凹凸从而增加面积时，也不能将农村住宅全部建成“方盒子”，在条件成熟，可将独院独户建成多户联排住宅，户户之间的外墙就变成一面没有温差的内墙节能效果较显著。 

4 住宅建筑节能的对策 

住宅建筑节能主要是利用减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来衡量，主要方法是:减少建筑物表面积以衣加强围护结构，来减少传热耗热量;加强门窗的气密性，来减少空气渗透耗热量。在冬季，在减少住宅建筑物总失热量的前提下，尽可能利用太阳辐射得热以及建筑物内部得热，来达到节约采暖设备供热量目的;在夏季，在减少建筑物得热的前提下，充分运用自然通风，降低空调耗电量，充分运用天然采光，使用高效率的灯具，降低照明耗电量等等。 

住宅建筑设计中要注重建筑物的位置和朝向，尽可能使建筑物朝南，尽可能设计明室、明厅并且在南向房间使用大窗，来充分运用太阳光，在东西北三个方向开小窗，并且注意开窗位置，要利于自然通风。在对阳台外门窗屋顶要精心设计。住宅建筑节能设计与结构、供给排水、供暖、电气、通风等相关专业要密切配合，一起努力，实现节能目标。 

优化住宅建筑构造设计，可以加大可再生能源利用，住宅建筑节能构造包括的种类很多，其中有包括外墙、屋顶、外窗、户门、分户墙、楼板、外窗遮阳等保温隔热的相关构造，而且还包含了住宅建筑节能、可再生能源利用设施以及住宅建筑匹配、协调等以及住宅建筑固定、安装细部构造等等，并且任何一种构造又包含了多种类型以及不同的材料，怎样根据当地气候条件、节能标准和经济发展情况，将各种各样的节能构造优化组合，进行动态综合评定，最终产生最佳节能效益，这是非常重要的工作，现在这项工作是采用实验室模拟和利用计算机软件模拟技术。运用可再生能源的设备种类有很多，比如太阳能热水器等，如果将这些设备与住宅建筑完美的结合在一起，既可以保证住宅建筑的美观和使用，又可以充分的发挥设备的最大使用效率。住宅建筑节能构造属于建筑构造的一部分，可以依据住宅建筑节能使用功的能要求，综合考虑住宅建筑节能的物质条件，根据建筑节能材料、建筑结构、建筑施工和建筑艺术等诸多方面因素的综合影响，来选择合理的构造方案，确定出安全实用的构造做法。 

5 结束语 

总之，只要按照节能、环保新标准严格把好节能设计关，监督好施工节能用材关，就能有效提高居住建筑节能效率，降低建筑能源耗费，节约居家生活成本，为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅，为国民经济可持续发展做出贡献。