住宅建筑节能设计的可控性

文/彭海浪，深圳广田集团股份有限公司

节约能源、保护环境越来越受到国家和国际社会的重视，随着生产力水平的提高，我国和世界各国一样对能源的需求越来越大，尤其是建筑能源，不仅总量大，而且派生严重的环境污染。建筑能耗在中国改革开放的 40 十年来，以及未来相当长的时间，都是我国能源消费的大户。要实现和谐的节能社会总目标，应当重视建筑节能的建设，应当从建筑尤其是住宅建筑的节能设计开始。

1 节能现状

随着我国城市化进程的推进，建筑能源消耗与工业、交通能源消耗成为三大“耗能大户”，引起了广泛的关注。我们国家的单位建筑能耗是发达国家高出的 2 至 3 倍，问题非常严重，再不重视建筑的节能设计、不加强建筑的节能管理，建筑能耗将成为中国能源危机的祸首而限制社会的发展。目前，我国住宅节能工作最薄弱的环节是中国建筑节能设计体系还不完善，研究开发相对滞后。

我国近几十年来建成约 430 亿平方米的建筑，而在这些新建房屋中 99% 以上都是高能耗建筑，其中只有 4% 左右的建筑将能源效率措施落实到位；我们的单位建筑面积采暖能耗是发达国家新建建筑的 3 倍以上。

2 当前住宅建筑节能设计存在的主要问题

2.1 节能设计意识不强

就目前我国住宅建筑设计的整体状况而言，多数建筑师、工程师在思想观念上仍然保持着传统的设计理念和设计思维，节能意识薄弱，节能设计的理念落后。往往把节能设计当成附加的成分，而不是设计的本身。往往过于重视外观和结构，忽视了建筑本身的效能，以及地理位置、气候特征、方位朝向等因素；过度依赖电器照明、通风、制冷供热；节能设备的使用与建筑造形、结构等没有有机结合，节能效率低下，是建筑节能设计发展的重要障碍；设计和施工过程的整个链条缺乏节能意识等。

2.2 通风设计不系统不科学

设计者在制定设计方案缺乏足够系统完善的场地勘察，对一年四季的风向、风速以及影响风流的因数没有收集足够的数据。因此不能有的放矢的利用低技节能手段，过度依赖电气化的高技方法实现通风、降温。因此，不但建造成本高企，长期的运行能耗、维护成本更大。同时空调系统等还带来不同程度的污染。

2.3 急需改善落后的建筑节能技术

20世纪 70年代国际上的一些发达国家已经开始致力于研究和推行建筑节能技术，而当时我国并没有重视这一技术，因此在建筑节能技术这一方面上，我国的现状和发达国家仍然有着很大的差距。

3 建筑体维护结构节能设计

3.1 维护体结构中的问题

建筑体设计中普遍存在的问题是：国家标准对于墙体、门窗保温的描述、规定不统一不系统不准确，以致设计中存在模糊性；建筑体的缝隙保温处理往往被遗忘；有老虎窗的保温设计不符合规定，造成节能的短板；建筑体外保温饰面材料有相当数量不符合规定；大量存在忽略热桥处理的问题等。

3.2 有关于维护体结构改进方案

统一国家标准并严格遵照施行。设计中涉及到多种保温措施的，要详细的说明所采用保温类型，以及所选用的材料等；要明确施工图中保温材料的实施细则；高层建筑体保温措施务须选择相应的等级；一般情况并不建议选用外墙保温贴面，一旦使用，应该符合相关外墙保温系统管理条例，保证符合相关规定，满足安全要求。

4 住宅建筑节能设计可控性

4.1 强化节能设计意识

一是加强政策引导，引入相关标准，将节能设计作为现代和未来住宅建筑设计的主要标准之一。运用制度约束，引导建筑设计行为，推动住宅建筑向节能设计方向发展。二是优化住宅建筑设计理念，要求建筑设计师掌握现代住宅节能设计的重点。尽量减少设计中的能耗问题，将节能设计理念和相关理论应用到现代住宅建筑设计中。三是加大研发投入，社会经济快速发展，人们对居住环境的要求越来越高，建筑形式发生了变化。为了适应生态经济社会的发展理念，满足现代人对多样化、绿色、低碳、节能居住环境的要求。政府和相关企业应加大对建筑材料的研究开发力度，在提高传统材料的节能适应性的同时，开发更多高效的建筑材料，以满足越来越高的建筑节能设计要求。

4.2 优化屋面、墙体、门窗的节能设计

4.2.1 屋面节能设计

在屋顶设计中选用绝缘材料，在满足施工要求的基础上，选用低能量绝缘材料，避免选择高导热性、高密度和强吸水材料，如果需要使用高吸水性材料，可以在屋顶上设计排水孔。屋顶可设置绿色植被，利用植被具有较好的保温效果。屋顶排水设计属于斜坡排水的类型，避免了传统排水沟设计中隔热材料不符合节能的要求，造成隔热层断裂的问题。在绝热材料的铺设上，可以采用铺筑的方法，在墙上铺设导热系数低、吸水性低的绝热材料。另外，根据实际施工要求，可采用反向铺装方式进行设计，即在隔热层下设计防水层，但这种方法比较昂贵，在设计中尽量少用这种方法。

4.2.2 墙体节能设计

住宅墙体的主要功能有：挡风、隔热、防水等。住宅墙体的设计应在保证实用性的同时，提高其美观性，加强其节能。在节能设计中，可采用空心砖设计墙体，在实用的隔热板外增强保温效果，提高室内温度，降低能耗。

4.2.3 门窗节能设计

注意门窗通风和采光效果的设计。门窗是建筑能耗损失较大的所在。现代住宅的窗户越来越大，虽然采光效果在一定程度上得到了加强，但能效却不佳。在这方面，设计应多注意外部门窗区域的合理设计，并应注重改善其气密性。例如在住宅区，地面为 32 层，以铝合金内、外扁窗作为外窗。外窗热传导系数为 2.20w/m2.k），其中玻璃遮阳系数为 0.62，另外气密性为 6 级。在控制选材气密性的基础上，将发泡填充物充填在门框与孔间，用密封条和高低接缝密封框架扇，框架和玻璃用弹性条密封。减少空气渗透造成的冷桥问题。在保证防火和防盗效果的基础上，采用节能门，为了提高绝缘效果，可以将岩棉板块填塞到门的腹部。

4.3 推广使用节能能源及环保节能材料

4.3.1 充分利用太阳能与风能

太阳能和风能作为可再生清洁能源，可以引入住宅节能设计中，降低能耗。例如，在住宅的屋顶和外墙设计太阳能装置，可以将太阳能转化为电力和热能供家庭使用，减少建筑物内部使用期间的能源消耗。在建筑物的凹面窗户和屋顶上放置太阳能电池板时，应放在建筑物的南纬 30 度左右。同时，根据当地的气候条件，应作出适当的调整，以确保阳光是最彻底和完整的，确保太阳能电池板的效能最大化。上述新能源的应用，不但环保，而且减少建筑物的内部消耗，促进建筑业的持续发展。

4.3.2 推广使用绿色节能型材料

在建筑设计中引入绿色节能材料，可以减少建筑中产生的温室效应，减少碳排放。例如，引进新的节能材料和空气混凝土块可以有效提高建筑的节能效果。

采用新型墙体材料建造节能新型墙体材料，具有许多突出的优点，具有轻、高强度、保土、节能、保温、增强装饰等优良特点。根据其发展现状分类：一些新型墙体材料注重色彩，颜色品种越来越多，眼睛饱满，装饰材料种类越来越多；有些新型墙体材料注重性能，如隔热材料；有些新型墙体材料通过深加工或后处理开发了多种品种，如新型钢板。新型墙体材料的使用不仅极大地提高了房屋的功能，而且使建筑的内外更加现代化，满足了人们的审美要求；一些新型墙体材料能显著降低建筑的自重，为轻型建筑结构的推广创造条件，促进建筑技术的现代化，大大加快房屋的建设。发展新型墙体材料，实行建筑节能，是现阶段住宅建设的基本要求，也是提高人民生活质量、适应社会发展的客观要求。

5 结束语

总之，为了保证建筑节能的效率，满足现代人不断提高生活质量的要求，必须进行合理的规划，制定总体规划，完善设计，并在住宅设计中贯彻绿色节能理念。优化建筑屋顶、墙体、门窗节能设计，在建筑节能设计中大力引入绿色环保的能源和材料，建设现代化节能环保住宅。提高建筑的实用价值。促进我国建筑业健康持续发展。