浅谈住宅建筑节能设计
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摘 要：住宅建筑节能是指建筑在选址、规划及单体设计、建造和使用过程中，通过进行整体及单体建筑的节能设计、采用节能型的建筑材料、节能型设备、执行建筑节能标准，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，然后合理、有效地利用自然能源。
关键词：住宅建筑;节能设计
1 引言
随着人们对物质生活需求的不断提高，对住宅建筑节能也越来越重视。在我国住宅建筑量大面广，住宅建筑在能源消耗占有的比率也是最高的。因此要如何做好住宅节能，降低其能耗比例，已经是建筑行业的重中之重。
2 住宅小区规划的节能设计
在住宅小区位置确定后，住宅规划建筑节能设计需结合周边道路朝向、建筑朝向、建筑间距等。首先结合当地气候，在小区周围创造人工自然环境，比如种些树木，植被，水面等，既能遮挡风沙、净化空气、降低噪音及遮阳，来改善局部气候;其次规划建筑单体的朝向和位置，单体朝向结合当地主导风向，来实现夏季有足够迎风面，冬天有充足日照，住宅小区整体的建筑组合中，长楼和短楼应相结合布置，单体之间宜错落布置，使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外，避免出现滞流区，不利于室内的自然通风。将规划设计与建筑技术和能源利用有效的结合起来，可以使住宅建筑在冬天最大程度的利用自然能源来采暖，在夏天最大程度的利用通风来降温。
3 住宅建筑平面及体型系数的节能设计
住宅建筑平面中的户型内部布置及户型组合在建筑节能中占很大比例。一般在户型设计时，把住户长时间活动的卧室和起居室布置在南侧，保证充足的日照和通风条件，至于日照、通风要求不高且功能次要房间布置在其他方向，为了便于通风将户型大部分设置成南北方向。
单体的体型系数是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的建筑体积的比值，因为体型系数越小，外围护结构的热量损失越小，对建筑节能越有利，
通过观察平时节能计算结果发现，体型系数在其他条件一样的前提下，建筑楼长的比楼短的小，高的比矮的小，进深大比小的小，形状规则比不规则的小，所以体型系数尽量控制在限制以内，减小外围护结构热量达到节能的目的。
因此在住宅平面设计时，要同时考虑建筑内部及外部组合。住宅户型内部组合布置应合理、舒适，便于通风和采光，住宅外部组合形状尽量规则，减小体型系数达到节能的目的。
4 住宅建筑单体的节能设计
住宅单体节能设计主要包括外墙、外门窗、屋面、采暖和非采暖房间部位等几方面。节能根据住宅层数不同制定不同的限值。
4.1 外墙的节能设计
在住宅建筑设计中，外墙体是外围护结构的主体，因此外墙的传热量在外围护结构中占很大比例。在建筑物节能计算中，如果最终耗热量指标不能满足节能设计标准，仅减小外墙传热系数，耗热量指标就会有很大幅度下降。
在外墙的节能设计中，外墙主体不但选用满足承重和安全维护，还应选用保温性能較好、易于施工、环保的墙体材料，比如现在住宅一般选用加气混凝土轻质砌块，但仅仅采用主体墙体，外墙散热量还是很大，不能达到节能标准，因此外墙外还需增加保温材料，即外墙保温。外墙外保温有外墙外挂式保温、外墙内保温等等措施，由于内保温容易形成热桥现象，但外保温具有保护主体结构延长建筑物寿命、有效缓解热桥影响、便于建筑物进行节能改造、墙体潮湿情况得到有效改善等等优点，因此外墙外挂式保温最常见。外保温应优先选用保暖性能好、不易脱落、易于施工、防火性能好的材料。
外墙传热系数为考虑热桥影响后计算得到的平均传热系数，因此外墙保温设计不应只考虑外墙主断面部分，还应考虑热桥部位，因此在做外墙保温设计时，热桥部位不容忽视。热桥梁、热桥柱、外窗四周、空调板处及外挑等部位的保温厚度都应通过节能计算确定。
4.2 外门窗的节能设计
外门窗的节能设计同样是建筑住宅设计的重要部分，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，因此满足在采光、通风、外立面的要求前提下，尽量减小外门窗的面积，减少耗热量指标。外窗的节能设计主要包括窗墙比、外窗保温性能、外窗密闭性能等。
首先确定合理的窗墙比，窗墙面积比是窗户洞口面积与房间立面单元面积之比。外门窗主要是满足通风和采光要求，节能标准根据当地主导风向调节各个住宅房间不同方向的窗墙比。沧州夏天主导风向东南风，冬天主导风向是西北风，在设计窗墙比时在条件允许的情况上增加南侧窗墙比，减小北侧窗墙比，南侧窗墙比限制为0.5，东西方向为0.35，北侧方向最小为0.3。凸窗、落地飘台因为会增加外墙外表面积，会增加耗热量指标，因此尽量减少或者减少凸窗和落地窗的面积，在节能标准中根据不同地区对飘窗做出比普通外窗更严格的要求。
其次外门窗具有良好的保温性能，为了减少外围护结构的散热，对外门窗的保温性能有节能要求。外门窗的保温性能级别根据外门窗的传热系数确定，传热系数越小，保温性能越好。窗墙面积比确定后，根据节能标准选择外门窗传热系数，在其他条件都一样的前提下，保温性能木窗框比塑料窗框稍好一些，塑料窗框比断桥铝窗框稍好，玻璃层数多比层数少好，中空玻璃中充氩气比空气好，镀膜比白玻好。外门窗的设计也应满足气密性要求，减少冬季寒风的渗透，有利于改善生活环境的舒适度。
4.3 屋面的节能设计
屋顶是建筑节能设计外表面积的第五面，也是建筑物与室外大气接触的一个重要部分，屋顶的保温性能影响整体耗热量指标，最直接影响顶层住户。在屋面节能设计中，采用坡屋面、倒置式屋面、增加屋顶绿化、设置隔热层等。住宅建筑中大多通过增加坡屋面及增加屋顶保温厚度达到节能设计标准，坡屋面需结合外立面造型，因此增加屋顶保温层厚度比较常见。屋面的节能设计中，应选择保温性能好、密度小保温材料，以减少保温层厚度，减小屋顶承重;应选择吸水性小的保温材料，以防下雨时因保温层大量吸水而降低保温效果，选择屋顶构造采用倒置式屋面，倒置式屋面是把保温层防在防水层的上面，可有效防止传统屋面构造中因防水层老化而影响建筑保温隔热及防水效果的问题使用吸水性低的保温材料，需要在屋面上设置排气孔，来排出的保温层中多余水分。
4.4 其他构造处的节能设计
其他构造处的节能设计包括采暖和非采暖房间的隔墙、楼板、户门，住户之间的分户墙、分户楼板，变形缝处等等。住宅建筑把一个户型房间认为成一个系统，因此对采暖和非采暖房间的隔墙、楼板、户门;采暖户型之间的分户墙、分户楼板;变形缝处应满足节能设计标准。
5 结束语
总之住宅建筑节能设计是一个整体的规划，从住宅小区的规划设计到住宅建筑单体设计，从住宅单体设计的外部围护结构设计至内部住户系统之间的节能设计，每个环节都相应影响。例如：住宅小区规划设计节能性能好，单体之间容易达到节能标准;住宅建筑单体体型系数减小，住宅单体的外围护的保温构造容易达到节能标准;住宅外墙保温性能高，外窗要求可以降低。通过观察节能计算，如果耗热量指标远达不到节能标准，调节外墙和外窗的传热系数，如果耗热量指标差一点到达节能设计标准，可调节屋面、采暖和非采暖房间的楼板。因此作为建筑设计人员，在做节能设计时，必须从全局出发，根据当地气候、经济等多种因素全面展开，在满足建筑节能设计新标准的前提下优化节能设计，改善居住环境的同时，减少能耗，为国家贡献一点力量。
参考文献：
[1] 房斌.浅谈我国建筑节能技术[J].魅力中国，2010（1）.
[2] 葛含博.住宅小区如何通过建筑设计实现建筑节能[J].建筑工程技术与设计，2016（4）.
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