浅谈住宅建筑节能设计
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摘要：随着我国建设节约型社会战略构想的提出，发展低能耗高舒适度的节能住宅成为当前迫切需要解决的热点问题。本文从资源回收、能源开发利用等方面说明了建筑节能的重要性，论述了墙体节能、门窗节能、屋面节能等几种节能措施。
关键词：新能源 墙体节能 门窗节能屋面节能
建筑节能技术是一项综合的技术，正日益受到世界各国的重视。建筑能耗是能耗的主要方面(通常占国家总能耗的30％一40％)。建筑能耗占社会总能耗的30％～45％。我国建筑能耗已占社会总能耗的20％～25％，正逐步上升到30％。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。
1改善建筑热环境，合理使用能源
合理使用和节约使用能源，尽可能提高能源利用效率，只有把建筑热环境与建筑节能相结合，才能改善建筑热环境，有能源的支持才能成为可能，也不至于造成更加严重的浪费，只有这样才能做到人类和生态的可持续发展。
2国外采用的节能形式和方式
(1)资源回收利用美国一家大学设计建造了一种生态房，用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理过的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里，经过发酵后供花园施肥用，发酵产生的沼气则用于厨房炉子的气源;另一家建筑公司用回收的垃圾建造房屋，墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的;所用的板材为锯末和碎木料加上20%的聚乙稀制成。这种资源的回收利用，不仅变废为宝，而且减少了环境污染，节约了能源。
(2)新能源开发利用。德国有一个零能量住房，所需能量100%靠太阳能。墙面采用储热能力较好的灰沙砖，隔热材料和装饰材料，阳光透过保温材料，热量在灰沙砖墙中存储起来。房屋白天通过窗户由太阳来加热，夜间则通过隔热材料和灰沙砖墙来加热。
3中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速地发展，需要大量的使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3 X 108 t标准煤，占全国能源消费总量的11.5 %左右，占采暖区全社会能源消耗的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消耗的50%左右。与此同时，由于建筑供暖燃用大量的煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中，化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中，99%的氮氧化物，60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的，由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家，每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二，因此，中国对于全球气候变暖承担着重大的责任，而作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
4住宅设计最基本的节能意识
冬季严寒漫长，因此，住宅建筑设计中，主要空间朝向南，或向南偏东，或向南偏西，历来被认为是合理的设计，这是基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中，为住宅的主要空间争取良好朝向，满足冬季的日照要求，充分利用天然能源，无疑是最基本的住宅室内热环境的设计，是最基本的节能措施。因此，我国现行国家标准《住宅设计规范》GB 50096-1999规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照，当一套住宅中，居住空间总数超过四小时，其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范》中，规定了住宅日照标准的最低时限。
5住宅的主要空间与建筑节能设计
在早期的城市住宅设计中，多以卧室为中心，卧室是住宅的主要居住空间。当时的住宅，卧室是住宅中唯一的主要空间。在住宅的空间设计中，显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的位置，置于南向，为住户提供最好的享用自然能源的环境。近年来，随着国家经济的发展，人们生活水平提高，住房条件不断地改善。设计人员经过多年的推敲、探讨，住宅内部的休息区，起居活动区及厨卫服务区三大功能，分区更趋向明确合理。住宅中的卧室不再是多功能的，已被更合理地理解为休息区，主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物，要求轻松宁静，有一定私密性的空间。因此以夜间睡眠为主，白天多是空关着的卧室，向南还是向北，有无直接日照，对于建筑节能而言差别不大.在满足通风采光，保证窗户的气密性和隔热性的要求下，卧室不向南不影响建筑节能，因此，一套住宅中，卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中，已成为居住者各种起居活动的主要空间.白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲，更有直接的节能意义。所以现在住宅中，厅的面积远比一个卧室大。厅的使用频率比卧室高的多，起居厅已是住宅中的活动中心，是现代住宅中的主要空间.所以如果起居厅向南，白天的阳光照在起居厅内活动的人们，其节能效应是不言而喻的。如果是南向的起居厅，室内的自然热环境较好，可以大大的节约采暖和空调的耗能。
6建筑构造节能设计
6. l墙体节能
墙体是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准。而目前常用的内抹灰砖墙，传热系数都大于节能标准数值.因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
6. 2门窗节能
外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，尽量减少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面积的比值，《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、东西向、南向的窗墙比分别不应超过25%,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，框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条等，扇与扇之间的密封可用密封条、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。窗户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窗扇面积。
(4)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层，这一中间层象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
6. 3屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大，要点二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境，芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。
7结束语
为了实现我国可持续发展的战略，建筑节能势在必行，只要结合我国国情和实际情况，综合利用各种节能技术措施，选择经济合理的节能方案，必定可以获得显著的节能效果。
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