浅析住宅建筑节能设计

吴大帅

摘要: 我国的建筑业在不断的发展，建筑节能在建筑设计中有着重要的作用，，其合理的设计可以有效地确保建筑使用的质量与耐久性。文章主要是对如何合理布置建筑平面进行分析，并从建筑节能设计的角度对住宅建筑的一些保温节能措施进行了探讨。

关键词: 住宅建筑节能设计外墙保温

中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：

1 、合理布置建筑平面

建筑节能工作的目标是按照建筑节能设计标准和规范，在建筑项目设计、建造和改造过程中对建筑围护结构采取隔热保温措施，使节能型用能系统，实现建筑节能。在建筑平面布置时，朝向和日照间距是影响室内冬季获得太阳辐射热最为关键的两个因素。

目前，在住宅楼栋布置时，往往忽视了这一点，导致楼栋间距满足不了规范要求，其底层住户在整个冬季见不到太阳，严重影响了人们的身心健康和居室中热环境的改善，应当引起设计师的重视。如北欧南芬兰是一个能源匮乏的国家，但它有悠久的木屋建造史，设计建造已发展到一个很高的水平。木屋用纹路美观、色泽柔和的木材建造，起到了冬暖夏凉，可减少空调和暖气的使用，达到节能目的，值得借鉴。合理控制建筑的体形系数。建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围的体积的比值称之为建筑的体形系数，在其他条件相同的情况下，建筑物耗热量指标与体形系数是成正比的。《标准》规定: “建筑物的体形系数宜控制在0.3 及0.3 以下; 若体形系数大于0.3，则屋顶和外墙应加强保温”。为达到这一目标，在采暖住宅建筑设计中应尽量避免建造单元过少，特别是点式平面的多层住宅。从有关资料获悉，当板式住宅单元数达到4 个以上，层数达N6 层，体形系数控制在0.3 以下是不难做到的。建筑的平立面尽量规整，避免出现过多的凹凸面。住宅套型设计在满足使用功能的要求下应减少面宽，增加进深，降低层高，这些均能相应地减少建筑的体形系数。

2 、加强围护结构的保温

采暖住宅建筑的耗热量是由通过建筑物围护结构的传热耗热量与通过外门窗渗透耗热量两部分构成，其中，通过围护结构的传热耗热量中外墙约占23% ～ 24%，屋面约占7% ～ 8%，地面约占2%。因此，做好外墙、屋面和地面的保温十分重要。

2． 1 外墙保温

2． 1． 1 外墙保温设计理论分析

目前，对于建筑物的外墙进行保温设计所采用的设计方法主要是最小热阻法，见公式( 1) 所示，但对建筑物进行在实际保温设计时，如居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校等建筑物的外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时，则外墙的最小传热阻应在公式( 1) 计算求得最小热阻结果的基础上进行附加，其附加值应按规定的采用。

R0min= （1）

式中，ti为冬季室内计算温度，℃; tγ为冬季室外计算温度，℃; n 为温差修正系数，可通过查表得到; Ri为内表面换热阻，m2·K/W; Δt 为室内空气与外墙内表面之间的允许温差，℃ 。

2． 1． 2 外墙保温措施

当外墙厚度一定时提高墙体的保温性能的措施有2 种: 一是改善砌体的保温性能，集承重和保温于一体，如采用空心砖、加气混凝土砌块，混凝土空心砖等类型的材料二是对墙体采取外保温或内保温措施，即在外墙的外侧或内侧加设保温层。这种不起承重作用的保温材料较多，各种板状、纤维状构散颗粒的保温材料均可使用，但这种材料应具有生态形的耐雨水冲刷、防火和不受大气污染等性能。外墙保温采用外保温方式是我国外墙保温的一种新方向，因为这种保温方式不仅解决了钢筋混凝土构造柱、圈粱、过梁等热桥部位的保温问题，而且具有增加室内使用面积，方便室内二次装修等优点。当然，在采用外保温方式时，应在其外表面覆盖一层防水层或饰面层。

2． 2 屋面保温措施

屋面应采用轻质高强、吸水率低或不吸水的可长期使用，性能稳定的保温材料，如我国目前主要采用的加气混凝土条扳、乳化沥青珍珠岩板、憎水型珍珠岩板、聚苯扳、彩色钢板聚苯乙烯泡沫板等材料，均有利于提高屋面的保温性能，从而起到良好的节能效果和改善屋顶房间的热环境。应该指出，若采用坡屋顶也是一种屋面保温节能的措施。

2． 3 地面保温措施

地面保温的措施有2 种: 一是建筑直接接触土壤的周边地区，按《标准》要求沿外墙周边从外墙内侧算起2m 范围内采取保温措施，具体的做法是在地面垫层以下设置一定厚度的松散状或条板状的，具有一定抗压强度、吸湿性小的保温层。二是对不采暖的地下室或底部架空层的地板的保温，采取的主要措施是在地板的底面枯贴一定厚度的如聚苯板一类的保温材料。

3 、提高外门窗的保温能力

通常外门窗的渗透耗热量约占全部耗热量的50%。可见，外门窗是采暖住宅保温的薄弱环节，也是节能的重点部位。改善住宅建筑外门窗的保温能力应从以下方面入手。

3． 1 合理确定窗墙比

窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值为窗墙比，其值的大小对室内的热环境和热能的消耗有重大影响。在满足住宅室内房间采光和通风的基础上，不同朝向的房间的窗墙比应满足《标准》要求: 北向为0.25，东西向为0.3，南向为0.35。

3． 2 选择保温性能良好的门窗材料

目前常用的门窗材料有木、钢、铝合金和塑钢为4 种，其中，塑钢门窗具有保温隔音、耐腐蚀、造价低，制作、表面色泽鲜艳美观等优点，与木、钢和铝合会等门窗相比可节约取暖能源的30% ～ 50%，而塑钢门窗又是我国大力推广的一种新型材料。

增加窗扇的保温性能单层玻璃本身的热阻力很小，在寒冷地区可采用增窗扇层数，或在单扇窗上设置2 层玻璃来增加热阻，2层玻璃间距保持20 ～ 30mm 的空间。可采取选择中空玻璃等新型材料，或在窗的内侧或在双层窗间挂窗帘等措施，来减少室内向室外辐射的热损失，提高门窗的保温能力。

3． 3 提高门窗气密性，减少冷空气渗入

可采用推拉门窗和大块玻璃窗扇，以减少扇与框、扇与扇、扇与玻璃之间的缝隙，并在缝隙中嵌入密封胶条，以防止冷空气渗入。门窗框与墙之间的缝隙应用保温砂浆或泡沫塑料等材料密封填充，使冷空气从门窗渗入的可能性大大减少，气密性提高。

4 、重视室内其他过渡空间的保温

住宅室内其他过渡空间，如楼梯间、坡屋顶下空间、地下室、阳台等，也是传热的重要部位。做好这些空间保温也很关键，使它们成为一个温度阻尼区，从而有效地阻止室外冷气向室内直接渗透，减少外墙、屋面和地板的热损失。

4． 1 楼梯间的保温

该部位的隔墙传热耗热量约占采暖住宅建筑总耗热量的10%，因此，不可忽视楼梯间的保温。其做法是选用保温性能好的门窗，把开敞式楼梯间改为封闭式。北向单元出入口设门斗，避免冬季西北风灌入; 对屋顶上人孔做密封处理，使其不能形成通风道，使热能从楼梯间顶部抽出。

4． 2 坡屋顶下部空间的保温

坡屋顶除了防渗外，其保温和外观等功能均比平屋面要好。屋顶通风窗尽量不设，如设应在冬季能关闭并采取密闭措施，使屋顶下部的空间形成一个封闭的保温空间。的保温空间。

4． 3 阳台的保温

封闭北阳台，并做好栏板的保温措施，减少冬季西北风对室内的直接渗透。适当减少南阳台及其外伸长度，以免影响对下一户的冬季日照遮挡。

4． 4 地下室的保温

住宅楼设地下室己成为一种时尚，它不仅改善了底层住户的居住条件，也为住户提供了储藏空间。地下室一般不设暖气，因此，除了必须对地板采取保温措施外，还应提高地下室窗的保温和密闭性能，在楼梯口处设保温门，阻止地下室中冷空气渗入到楼梯间。

5 、结论

总而言之，建筑节能和节能设计、计算，对广大设计人员来说，由于推行时间不长，应用尚不熟练，尚需要进一步学习和掌握，逐步加以深化。只要我们认真研读相关节能设计标准，掌握各种保温、隔热材料的性能指标及其配套材料的应用要求，了解不同材料体系的施工技术要求和注意事项，就能使节能设计做得更加完善和周到，为确保节能目标的实现，打好基础。