魏小杰

摘 要：近年来，随着我国城镇化进程的加快，为了满足人们的住房需求，不断的开展了大量的建筑工程项目。但是，在社会总耗能中建筑工程耗能占有很大比重。通过加强居住建筑节能设计，并且注重减小建筑工程能源消耗，这对缓解我国严峻的能源供应体系具有很大的帮助，并且能够进一步改善城市生态环境。文章分析了影响居住建筑节能设计因素，并从建筑朝向、门窗等方面提出了节能设计的一些见解。

关键词：居住建筑；节能设计；见解

由于在建筑工程施工过程中及竣工后人们居住过程中，将会引起大量的能源资源消耗。据统计，在居住建筑工程建造和投入过程中，结合有关数据估算，建筑物产生的耗能达到了全社会总耗能的45%左右，同时建筑施工材料、水泥、钢筋等使用量达到了占全国总使用量的25%。所以，通过不断注重建筑节能设计的标准，以此来减小建筑能源消耗，是非常重要的。相关建筑企业应该不断改进施工技术，加大管理力度，从而减小能源消耗。

1 影响居住建筑节能设计的各种因素

1.1 建筑架构体系的影响

建筑物的结构体系决定了建筑整体构造、造价及施工的可行程度，并决定了墙体材料的能耗产生与运输。目前，我国对墙体改革还处于过渡阶段，设计人员需要充分考虑材料使用、结构体系的选择，从而使其适合施工所在地的实际情况。比如在储煤量丰富的区域，如果土层中存在大量的煤矸石，当开展多层建筑工程施工时，建筑物的结构体系通常可采用煤矸石多孔砖加外贴保温材料。这种结构体系的承重性能较好，施工可行性高，并且非常环保，并对留存的煤矸石进行了消耗，属于一种有效的能源节约方式。高层建筑结构体系通常为剪力墙结构或钢筋混凝土框架，为此在墙体填充时可采用加气混凝土砌块，并外加发泡聚氨酯喷涂，由于这两种材料具有较好的性能，因此这种结构体系能够很好的节约能源。特别注意的是，填充墙部位与框架部位保温层的设计厚度是不同的，在实际施工中，保温层厚度不易掌握，存在一定难度。

1.2 建筑平面布局

建筑平面布局对节能效果的影响主要体现在两个方面：一是对太阳光照的程度的影响；二是度保温材料的传热系数影响。根据建筑平面布局的特点，建筑平面布局设计时应重点减少维护结构的表面积与建筑体积综合的比值，降低建筑体形系数，从而提高建筑表面的热传系数。

1.3 建筑物朝向

在进行建筑设计时，建筑物的方位与布局都会对建筑物的采光和节能产生影响。以长方形建筑为例，南北朝向的建筑物损耗更低。在建筑物面积不变且窗墙比相同情况下，朝南方向房间数量越多，日照效果越好。根据我国季风气候特点，居住建筑物采用”坐北朝南”设计可最大限度提升日照效果。”坐北朝南”设计的建筑可充分利用太阳能，来满足人们基本的生活需求。城市居住建筑朝向设计存在许多影响因素，如用地规划、用地环境、市政设施等。为确保建筑朝向设计达到最佳节能效果，建筑规划阶段需要分析影响因素，并采取措施规避影响建筑朝向的不利因素。虽然建筑规划设计无法根据最佳原则进行，规划设计需要为周边建设作出牺牲。但在对建筑物节能设计时，需要充分考虑建筑物的朝向设计，这样可以最大程度的使用太阳能资源。

1.4 建筑物门窗设计方式

由于建筑工程用到的窗户材料迥异，通常窗户可以分为：木窗、铝合金窗、塑钢窗等几类。由于窗户设计方式及使用材质不一致，导致其热传系数也不同。以凸窗为例，凸窗采用突出式设计，窗户三面由玻璃维护，导致外界环境与室内环境接触面积过大，窗户单位面积的热传系数增加，降低了室内节能效果。另外，凸窗的上下结构板发生热桥问题的几率更高，因而凸窗设计需要采取其它保温措施，来减少室内热损失。窗墙比是指窗户面积与房间单元面积的比例，窗墙比越大，则建筑的外围护保温效果也越差。因此，窗墙比也是评价建筑节能设计的重要指标之一。我国相关节能设计规范对建筑窗墙比设计具有严格要求，严格控制窗墙比可有效保证建筑的节能效果。但是人们对建筑的立面效果要求更高，设计人员未充分考虑窗墙比，造成穿墙壁例超出设计规范。虽然可以通过增加保温厚度提升节能性能，但造成建造成本增加，增加住户的经济负担。

2 当前居住建筑节能设计的策略探究

2.1 合理的平面尺寸

计算建筑体形系数时，可采用计算公式S=F/V，在公式中，S代表为建筑体形系数，F为建筑表面，V为建筑体积。从该计算公式中，我们可以看出其影响因素主要包括三种，即平面尺寸、外立面凹凸程度以及建筑高度。其中平面尺寸主要包括两种参数，一种为建筑进深，另一种为开间，在设计过程中，需要特别注意两项尺寸参数，即户型平面的进深和面宽。对于该参数的设计，可以分为两种类型，一种为小进深、大面宽，此类平面可以有效的扩大散热面积，增加冬季太阳辐射，另种为大进深、小面宽，此类平面有利于冬季保温，但是采光以及通风效果不好。所以在节能设计过程中，需要结合相关的设计规范，合理优化平面尺寸，从而满足建筑节能设计要求。

2.2 建筑围护结构节能设计

（1）墙体保温材料。常用的墙体保温材料包括膨胀聚苯板（EPS板），在住宅建筑中，使用比较广泛，主要是由于价格便宜，但在导热系数、保温板吸水率等比较差。

（2）挤塑聚苯板。这种在建筑围护结构中使用的节能材料，对提高建筑物的隔热保温性能、抗水性、防潮性和耐久性、防腐蚀性等方面，都有很大的优势，建筑物吸水率非常低，使用寿命能够达到30～40年。

（3）STP保温材料。这种类型的保温材料在冰箱中使用广泛，在传热系数、保温性能上具有很大的优越性。在保温效果方面，比EPS高处4～5倍，比XPS高出5～6倍；单位面积质量轻，不易脱落；保温系统工序简单，可节约施工成本，性价比较高。

（4）外窗材料。建筑围护结构中的外窗材料包括Low-E玻璃、平板玻璃两种。其中，平板玻璃中2～3mm厚度的玻璃经常用于民用居住建筑中。Low-E玻璃能够改变玻璃的光学特性，具有很高的光透射率、太阳能透过率，具有较高的采光性能和突出自然采光的效果。

2.3 控制窗墙比

建筑热量损耗产生的途径主要有两种：其一，为围护结构的传热耗量，占总散热量的70%左右；其二，为门窗缝隙消耗热量。建筑围护结构主要由两部分组成，即透明部分和不透明部分，其中透明部分主要指的是外窗，与屋顶和外墙相比，外窗的热工性能较差，而且其传热量会随着外窗面积的增大而增大。因此，为了实现建筑物节能效果，应严格控制窗墙比，根据我国相关规范规定，寒冷地区不同朝向，其窗墙比取值也不同相同。

2.4 建筑外保温的利用

建筑外保温在建筑节能中发挥着重要的作用，是指用粘贴易燃发泡材料的保温层技术。但是外墙保温层的防火性能差、耐久性差，且材料厚度与施工方法决定了其不适用于复杂的建筑结构。随着材料技术水平的提高，在建筑保温层结构中，应用了轻质保温砂浆、淤泥烧结保温砖和轻骨料混凝土复合保温板等保温材料，提高了保温层耐火性能，耐火极限为3h。建筑保温包括外保温与内保温两种，其中，内保温应用比较广泛，在外面涂抹保护层，或通过粉刷石膏来作为抹面材料和粘合剂。但是在实际应用中，还应注意外墙内保温的缺点，比如隔热效果较差、易脱落开裂等。

3 结语

由于建筑工程产生的耗能非常大，在我国能源供应紧张的环境下，加大建筑节能设计，降低建筑能耗标准，可以减小我国能源供应匮乏的局面。通过分析对居住建筑节能设计的影响因素，包括建筑架构体系、建筑平面高度、朝向和门窗等，提出了一些具体策略，希望能进一步提高我国节能环保事业。

参考文献

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