關于影響居住建筑節能設計因素的幾點見解的論文

　　摘要：近年來，隨著我國城鎮化進程的加快，為了滿足人們的住房需求，不斷的開展了大量的建筑工程項目。但是，在社會總耗能中建筑工程耗能占有很大比重。通過加強居住建筑節能設計，并且注重減小建筑工程能源消耗，這對緩解我國嚴峻的能源供應體系具有很大的幫助，并且能夠進一步改善城市生態環境。文章分析了影響居住建筑節能設計因素，并從建筑朝向、門窗等方面提出了節能設計的一些見解。

　　關鍵詞：居住建筑；節能設計；見解

　　由于在建筑工程施工過程中及竣工后人們居住過程中，將會引起大量的能源資源消耗。據統計，在居住建筑工程建造和投入過程中，結合有關數據估算，建筑物產生的耗能達到了全社會總耗能的45%左右，同時建筑施工材料、水泥、鋼筋等使用量達到了占全國總使用量的25%。所以，通過不斷注重建筑節能設計的標準，以此來減小建筑能源消耗，是非常重要的。相關建筑企業應該不斷改進施工技術，加大管理力度，從而減小能源消耗。

　　1影響居住建筑節能設計的各種因素

　　1.1建筑架構體系的影響

　　建筑物的結構體系決定了建筑整體構造、造價及施工的可行程度，并決定了墻體材料的能耗產生與運輸。目前，我國對墻體改革還處于過渡階段，設計人員需要充分考慮材料使用、結構體系的選擇，從而使其適合施工所在地的實際情況。比如在儲煤量豐富的區域，如果土層中存在大量的煤矸石，當開展多層建筑工程施工時，建筑物的結構體系通常可采用煤矸石多孔磚加外貼保溫材料。這種結構體系的承重性能較好，施工可行性高，并且非常環保，并對留存的煤矸石進行了消耗，屬于一種有效的能源節約方式。高層建筑結構體系通常為剪力墻結構或鋼筋混凝土框架，為此在墻體填充時可采用加氣混凝土砌塊，并外加發泡聚氨酯噴涂，由于這兩種材料具有較好的性能，因此這種結構體系能夠很好的節約能源。特別注意的是，填充墻部位與框架部位保溫層的設計厚度是不同的，在實際施工中，保溫層厚度不易掌握，存在一定難度。

　　1.2建筑平面布局

　　建筑平面布局對節能效果的影響主要體現在兩個方面：一是對太陽光照的程度的影響；二是度保溫材料的傳熱系數影響。根據建筑平面布局的特點，建筑平面布局設計時應重點減少維護結構的表面積與建筑體積綜合的比值，降低建筑體形系數，從而提高建筑表面的熱傳系數。

　　1.3建筑物朝向

　　在進行建筑設計時，建筑物的方位與布局都會對建筑物的采光和節能產生影響。以長方形建筑為例，南北朝向的建筑物損耗更低。在建筑物面積不變且窗墻比相同情況下，朝南方向房間數量越多，日照效果越好。根據我國季風氣候特點，居住建筑物采用”坐北朝南”設計可最大限度提升日照效果。”坐北朝南”設計的建筑可充分利用太陽能，來滿足人們基本的生活需求。城市居住建筑朝向設計存在許多影響因素，如用地規劃、用地環境、市政設施等。為確保建筑朝向設計達到最佳節能效果，建筑規劃階段需要分析影響因素，并采取措施規避影響建筑朝向的不利因素。雖然建筑規劃設計無法根據最佳原則進行，規劃設計需要為周邊建設作出犧牲。但在對建筑物節能設計時，需要充分考慮建筑物的朝向設計，這樣可以最大程度的使用太陽能資源。

　　1.4建筑物門窗設計方式

　　由于建筑工程用到的窗戶材料迥異，通常窗戶可以分為：木窗、鋁合金窗、塑鋼窗等幾類。由于窗戶設計方式及使用材質不一致，導致其熱傳系數也不同。以凸窗為例，凸窗采用突出式設計，窗戶三面由玻璃維護，導致外界環境與室內環境接觸面積過大，窗戶單位面積的熱傳系數增加，降低了室內節能效果。另外，凸窗的上下結構板發生熱橋問題的幾率更高，因而凸窗設計需要采取其它保溫措施，來減少室內熱損失。窗墻比是指窗戶面積與房間單元面積的比例，窗墻比越大，則建筑的外圍護保溫效果也越差。因此，窗墻比也是評價建筑節能設計的重要指標之一。我國相關節能設計規范對建筑窗墻比設計具有嚴格要求，嚴格控制窗墻比可有效保證建筑的節能效果。但是人們對建筑的立面效果要求更高，設計人員未充分考慮窗墻比，造成穿墻壁例超出設計規范。雖然可以通過增加保溫厚度提升節能性能，但造成建造成本增加，增加住戶的經濟負擔。

　　2當前居住建筑節能設計的策略探究

　　2.1合理的平面尺寸

　　計算建筑體形系數時，可采用計算公式S=F/V，在公式中，S代表為建筑體形系數，F為建筑表面，V為建筑體積。從該計算公式中，我們可以看出其影響因素主要包括三種，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兩種參數，一種為建筑進深，另一種為開間，在設計過程中，需要特別注意兩項尺寸參數，即戶型平面的進深和面寬。對于該參數的設計，可以分為兩種類型，一種為小進深、大面寬，此類平面可以有效的擴大散熱面積，增加冬季太陽輻射，另種為大進深、小面寬，此類平面有利于冬季保溫，但是采光以及通風效果不好。所以在節能設計過程中，需要結合相關的設計規范，合理優化平面尺寸，從而滿足建筑節能設計要求。

　　2.2建筑圍護結構節能設計

　　（1）墻體保溫材料。常用的墻體保溫材料包括膨脹聚苯板（EPS板），在住宅建筑中，使用比較廣泛，主要是由于價格便宜，但在導熱系數、保溫板吸水率等比較差。

　　（2）擠塑聚苯板。這種在建筑圍護結構中使用的節能材料，對提高建筑物的隔熱保溫性能、抗水性、防潮性和耐久性、防腐蝕性等方面，都有很大的優勢，建筑物吸水率非常低，使用壽命能夠達到30～40年。

　　（3）STP保溫材料。這種類型的保溫材料在冰箱中使用廣泛，在傳熱系數、保溫性能上具有很大的優越性。在保溫效果方面，比EPS高處4～5倍，比XPS高出5～6倍；單位面積質量輕，不易脫落；保溫系統工序簡單，可節約施工成本，性價比較高。

　　（4）外窗材料。建筑圍護結構中的外窗材料包括Low-E玻璃、平板玻璃兩種。其中，平板玻璃中2～3mm厚度的玻璃經常用于民用居住建筑中。Low-E玻璃能夠改變玻璃的光學特性，具有很高的光透射率、太陽能透過率，具有較高的采光性能和突出自然采光的效果。

　　2.3控制窗墻比

　　建筑熱量損耗產生的途徑主要有兩種：其一，為圍護結構的傳熱耗量，占總散熱量的70%左右；其二，為門窗縫隙消耗熱量。建筑圍護結構主要由兩部分組成，即透明部分和不透明部分，其中透明部分主要指的是外窗，與屋頂和外墻相比，外窗的熱工性能較差，而且其傳熱量會隨著外窗面積的增大而增大。因此，為了實現建筑物節能效果，應嚴格控制窗墻比，根據我國相關規范規定，寒冷地區不同朝向，其窗墻比取值也不同相同。

　　2.4建筑外保溫的利用

　　建筑外保溫在建筑節能中發揮著重要的作用，是指用粘貼易燃發泡材料的保溫層技術。但是外墻保溫層的防火性能差、耐久性差，且材料厚度與施工方法決定了其不適用于復雜的建筑結構。隨著材料技術水平的提高，在建筑保溫層結構中，應用了輕質保溫砂漿、淤泥燒結保溫磚和輕骨料混凝土復合保溫板等保溫材料，提高了保溫層耐火性能，耐火極限為3h。建筑保溫包括外保溫與內保溫兩種，其中，內保溫應用比較廣泛，在外面涂抹保護層，或通過粉刷石膏來作為抹面材料和粘合劑。但是在實際應用中，還應注意外墻內保溫的缺點，比如隔熱效果較差、易脫落開裂等。

　　3結語

　　由于建筑工程產生的耗能非常大，在我國能源供應緊張的環境下，加大建筑節能設計，降低建筑能耗標準，可以減小我國能源供應匱乏的局面。通過分析對居住建筑節能設計的影響因素，包括建筑架構體系、建筑平面高度、朝向和門窗等，提出了一些具體策略，希望能進一步提高我國節能環保事業。

　　參考文獻

　　[1]楊捷斌.建筑設計節能影響因素分析[J].城市建設理論研究（電子版），2012（20）.

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