葛明權(quán)

摘 要：本文闡述了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的意義，從而針對(duì)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了深入地總結(jié)與分析，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；環(huán)境規(guī)劃；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；能源利用；屋頂節(jié)能

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，建筑建設(shè)數(shù)量不斷增多，建筑的能源消耗量也越來越大，能源問題也變得日益嚴(yán)重，影響到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，因此，實(shí)施節(jié)約建筑能源措施成為人們首要解決的問題。

1 實(shí)施住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

過去，一些住宅建筑產(chǎn)品由于過于強(qiáng)調(diào)低造價(jià)的建筑造價(jià)，從而在建筑熱工和節(jié)能等方面缺乏完善的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)果造成住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上的不合理，住宅能耗量較高，從中給建筑的使用功能和居住的舒適度造成了很大的影響。因此，實(shí)施住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)具有明顯的意義。

2 住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

在住宅建筑設(shè)計(jì)過程中，首先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃，然后再從各個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)，提高住宅建筑整體節(jié)能的效果。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括建筑平面布局、形體設(shè)計(jì)及圍護(hù)設(shè)計(jì)等方面。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

2.1 建筑平面布局

（1）建筑朝向設(shè)計(jì)。隨著空調(diào)的廣泛使用，人們似乎忽略了建筑朝向問題，為了達(dá)到更大的容積率及獲得更好的景觀效果，大部分建筑朝向都設(shè)計(jì)東西向的。對(duì)于這種朝向的建筑，建筑能耗量比較大，所以為了提高建筑的節(jié)能效率，改變建筑的朝向是非常必要的。太陽的輻射引發(fā)的耗熱量經(jīng)常會(huì)受到建筑朝向的影響，因此，在選擇建筑朝向時(shí)，我們需要注意太陽輻射及風(fēng)向等因素的影響。建筑最好采用南北向進(jìn)行平面布置，且建筑要能夠進(jìn)行自然通風(fēng)。

（2）建筑的平面形式也是影響建筑能耗的主要因素。一般來說，擁有最小面積的是圓形平面，它的熱損耗是最小的，空調(diào)等控溫電器對(duì)用電負(fù)荷的要求較小。但是考慮到對(duì)太陽能的利用，矩形平面比圓形的要高得多。為了降低建筑背墻熱能的損失，設(shè)計(jì)平面進(jìn)深也是一種節(jié)能手段。

2.2 建筑體形

（1）體形系數(shù)。通常而言，建筑體形系數(shù)和建筑能耗成正比，為了達(dá)到節(jié)能效果，建筑體修系數(shù)應(yīng)該盡量的小。在建筑設(shè)計(jì)中，不管是條形建筑還是點(diǎn)式建筑，其體形系數(shù)都應(yīng)小于0.35。

（2）在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，要求墻體的傳熱系數(shù)應(yīng)該比同朝向外窗傳熱系數(shù)要小，因?yàn)檫@是室內(nèi)外溫差的決定因素。即建筑的能耗量和窗墻面積成正比，所以從節(jié)能的角度看，窗墻面積應(yīng)該越小越好，但是考慮到建筑的通風(fēng)和采光要求，不能一味的設(shè)計(jì)小窗戶，要根據(jù)通風(fēng)和采光要求進(jìn)行合理的設(shè)定窗墻面積比。我國各個(gè)地區(qū)的氣候不同，具體的窗墻面積比也不相同，一般來說，南方的要比東、北以及西部大。

2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括了屋面、門窗以及外墻和地面等。通過對(duì)建筑圍護(hù)材料的選取、結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)等進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

（1）外墻設(shè)計(jì)。在外墻設(shè)計(jì)中，應(yīng)該考慮結(jié)構(gòu)層和保溫層、保護(hù)層和保溫層以及飾面層和保護(hù)層之間的構(gòu)造應(yīng)該安全和較高的粘結(jié)性。對(duì)于住宅建筑設(shè)計(jì)來說，建筑外墻所受到的風(fēng)荷載是十分大的，因此墻體會(huì)承受很大的吸力。外墻保溫材料自身的承重較大，再加上吸力，很容易發(fā)生開裂和脫落。因此，在外墻節(jié)能設(shè)計(jì)中，我們要結(jié)合建筑的特點(diǎn)，使用無空腔設(shè)計(jì)，這樣能夠提高材料的粘結(jié)性。此外，我們還要進(jìn)行機(jī)械固定防護(hù)設(shè)計(jì)，這樣有利于提高其抵抗風(fēng)壓的能力。在住宅設(shè)計(jì)中，飾面層不能采用面磚，因?yàn)楸貙拥牟牧洗蟛糠质嵌嗫纵p質(zhì)的型材，所以其剪力強(qiáng)度通常都比較低。外墻的顏色應(yīng)選擇淺色。

（2）屋面設(shè)計(jì)。對(duì)建筑屋面采取隔熱設(shè)置也是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。屋頂材料采用復(fù)合型節(jié)能墻體材料，該材料通常是采用新型材料和絕熱材料共同合成的一種復(fù)合型材。在屋頂采用一種植物培植形成的基質(zhì)材料形成熱惰性和熱阻，這樣能夠使屋頂?shù)谋韺訙囟冉档?，減少熱傳導(dǎo)。

（3）外窗設(shè)計(jì)。在建筑保溫中，外窗設(shè)計(jì)是隔聲、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行耗熱量計(jì)算，空氣滲透以及外窗傳熱耗熱量的總和大概占了總耗熱量的一半。所以，增強(qiáng)外窗的節(jié)能性是十分關(guān)鍵的。針對(duì)外窗的節(jié)能設(shè)計(jì)：①要選擇遮陽系數(shù)系數(shù)低的玻璃；②應(yīng)增強(qiáng)框材的氣密性和隔熱性，合理的縮小窗墻面積比等。

2.4 隔熱材料

在進(jìn)行隔熱材料選擇時(shí)，最多的是選擇玻璃。因?yàn)椴ＡЬ哂胁诲e(cuò)的保溫性能。隨著科技的發(fā)展，很多新型玻璃應(yīng)運(yùn)而生，不僅具有隔熱作用，而且還有別的功能。如具有反射熱量功能的玻璃、電敏感玻璃、調(diào)光分光玻璃以及低輻射效能的玻璃等。因此，我們應(yīng)因地制宜，根據(jù)不同地區(qū)的地理環(huán)境優(yōu)選不同功能的隔熱玻璃。另外，隨著樓層的層數(shù)不斷增加，對(duì)建筑玻璃材料的選擇會(huì)更加謹(jǐn)慎，從不同的角度選擇最佳的玻璃材料。例如，受太陽光直射時(shí)間長的樓層要選擇調(diào)光隔熱玻璃以及反射熱量玻璃等。通過對(duì)這些不同功能的隔熱玻璃材料的選取不僅能夠使建筑獲得良好的節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益，而且可以提高人們的居住舒適度。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

某住宅小區(qū)，總建筑面積11萬平方米，地下3層，總面積約1萬平方米，項(xiàng)目由8棟小高層和12棟高層住宅組成，建筑面積為10萬m2，建筑高度不超過40m，容積率為1.0。項(xiàng)目定位為節(jié)能型住宅小區(qū)。

3.2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目在節(jié)能設(shè)計(jì)上采取了屋面、外墻和外窗的節(jié)能措施，以滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求，而在能源利用方面，使用了太陽能光熱和地?zé)豳Y源，節(jié)能設(shè)計(jì)效果更加明顯。具體的節(jié)能措施如下：

3.2.1建筑通風(fēng)

結(jié)合本項(xiàng)目風(fēng)速高的氣候特點(diǎn)，決定采用自然通風(fēng)措施，并與分體式空調(diào)進(jìn)行配合，以最大程度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，這也體現(xiàn)了南方地區(qū)建筑自然通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)。另外，由于本項(xiàng)目所處地區(qū)的風(fēng)力等級(jí)較高，因此給門窗開啟帶來了難度，不能滿足開窗通風(fēng)的要求，因此選用了門窗通風(fēng)器以改善室內(nèi)通風(fēng)效果。

3.2.2 隔熱涂料應(yīng)用

隔熱涂料主要作用是通過太陽輻射的反射作用，將太陽阻擋在室外，以降低夏季房間的空調(diào)負(fù)荷。與普通涂料不同的是，隔熱涂料太陽光反射遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通涂料，最高的反射率達(dá)到80%。夏季水平面太陽輻射強(qiáng)度為1131W/m2，而垂直面太陽總輻射強(qiáng)度為613W/m2，因此，通過隔熱涂料的選用，在夏季時(shí)可以大大降低空調(diào)負(fù)荷。

3.2.3 建筑遮陽

活動(dòng)遮陽是夏季用來阻擋太陽光進(jìn)人室內(nèi)的構(gòu)件，而在冬季時(shí)要打開遮陽裝置，讓太陽輻射到室內(nèi)。本項(xiàng)目中，由于小高層樓層風(fēng)力較大，如果選用遮陽卷簾，當(dāng)窗戶開啟后，由于風(fēng)壓的作用，卷簾扇動(dòng)幅度較大，因此存在一些安全隱患。因此，筆者認(rèn)為，可以選用中置百葉式鋁合金窗作為遮陽措施。這種窗具有操作方便、抗風(fēng)壓強(qiáng)、夏季隔熱和冬季可以受到太陽輻射等優(yōu)點(diǎn)。

3.2.4 太陽能和空氣源熱泵系統(tǒng)的利用

本項(xiàng)目通過采用太陽能熱水系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng)，其節(jié)能效果較為明顯。太陽能熱水系統(tǒng)主要是通過太陽能集熱器，吸收太陽輻射，而加熱循環(huán)水。而空氣源熱泵熱水系統(tǒng)主要是通過熱泵機(jī)組從空氣中取熱，并進(jìn)行壓縮以提高取熱熱量。太陽能和空氣源熱泵系統(tǒng)作為建筑的輔助熱源，可以聯(lián)合制取熱水。

4 結(jié)束語

總之，在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，不僅要考慮到居住環(huán)境的舒適度，還需要在確保建筑環(huán)境質(zhì)量的情況下，從住宅建筑整體布局，建筑外圍結(jié)構(gòu)、門窗及節(jié)能材料等方面實(shí)施建筑節(jié)能措施，以達(dá)到建筑節(jié)能降耗的目的。

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