建筑住宅节能设计的主要问题探索
摘要：随着环境问题的日益突出，节能环保成为时代的主流。就建筑行业来说，中央及地方政府出台了许多有关的建筑评价标准、设计导则，比如《绿色建筑评价细则》《公共建筑节能设计标准》等，可以说节能已经成为建筑设计的重要原则之一，本文主要就建筑住宅节能设计的有关问题进行简单的探讨分析。
关键词：建筑住宅；节能设计；围护结构节能；空调采暖系统
中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0251-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.122
Abstract： with the increasingly prominent environmental issues， energy saving and environmental protection has become the mainstream of the times. For the building industry， the central and local government introduced many building evaluation related standards， design guidelines， such as “green building evaluation rules”， “public buildings energy-efficient design standards， can be said that energy saving has become one of the important principles of architectural design， this paper mainly analyzes the simple discussion on issues related to energy-saving design of residential buildings.
Key words： residential building； energy saving design； energy saving； air-conditioning heating system
节能问题是现阶段建筑行业的发展过程中需要重点关注的问题之一，国家就建筑节能问题出台了许多相关的标准、规范，许多建筑企业在具体的设计施工过程中也开始重视建筑节能问题，本文主要就建筑节能设计的重要意义及节能型住宅设计的要点进行简要的分析归纳，希望能够对行业内有关设计人员的工作有所启发。
1 住宅建筑节能设计概述
根据相关的数据显示，现阶段我国建筑能耗量占据全国总能耗量的25%，居于各行业之首，随着能源问题的日益突出，节能问题成为各行各业关注的焦点之一。除此之外，在当前经济形势之下，建筑行业的内部竞争越发激烈，住宅的性能作为决定企业竞争力的重要指标，不仅受到开发商的关注，也引起了消费者的关注。随着环境问题的日益突出及能源危机的不断加剧，住宅的节能性已经成为建筑住宅重要的性能指标之一，中央及各级地方政府也就建筑环保问题出台了一系列的标准、细则，绿色住宅、节能型住宅成为当前建筑行业的主要发展趋势，节能技术受到了广泛的关注。
2 住宅建筑节能设计思路
为了切实提高建筑住宅的节能效果，设计人员必须要能够从建筑门窗设计、墙体设计、空调采暖系统设计等各个方面入手，下文就住宅建筑节能设计的主要思路进行就简单的讨论分析。
2.1 围护结构节能设计
围护结构主要指的是建筑门窗、墙体，围护结构对于建筑能耗的影响与空调、采暖系统对建筑能耗的影响是不同的，实际的设计过程中要能够充分的考虑季节因素，季节不同，建筑住宅对于围护结构的需求并不相同，有时还可能出现相互矛盾的情况，因此需要结合住宅的实际情况合理的设计[1]。
通常情况下，建筑外门窗是能耗散失最严重的部位，尤其是在冬季，传热损失可以达到总量的30%左右（如图1所示），将近三分之一的冷风都是从外门窗进入室内的，因此实际的建筑设计中，为了尽量保证室内的温度能够维持在一个比较稳定的范围，改善门窗的性能，设计人员要充分考虑日照、采光、通风、观景等要求，在此基础上，尽可能减少外门窗洞口的大小，提高其气密性[2]。控制住宅窗墙比是门窗设计的重要途径之一，窗墙比指的是窗户洞口面积与立面单元面积的比值，国家民用建筑节能设计标准中，对建筑窗墙比做出了明确的规定。为了提高外窗的气密性，减少冷空气渗透，实际的设计过程中要尽可能选择密封性能较好的门窗材料，窗洞与门窗框之间的缝隙可以使用毛毡、密封膏、聚乙烯泡沫等等材料进行填充密封。为了改善门窗的保温性能，阳台门与户门间要在充分考虑防火、防盗需求的前提之下，增强门窗的绝热性能，比如将岩棉板填充在门腹内，窗户可以采用镀膜玻璃、中空玻璃等玻璃材料等等[3]。此外，减少窗芯、扩大单块玻璃的面积、适当的增加固定窗扇或者固定玻璃的面积等等也是窗户节能设计的有效手段。
墙体设计过程中，可以尽量选择保温复合节能墙体，它是由传统的墙体材料与绝热材料符合而成，保温隔热效果较好。内保温复合墙体主要由墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层及饰面层五层结构组成，墙体结构层主要指的是现浇混凝土外墙、预制混凝土外墙、外砖墙或者承重外墙。空气层是由部分特殊材料围城的空气隔离层，空气同样是一种比较优良的保温材料，同时还能够切断液态水份的毛细渗透，有利于保温材料的防潮。一般情况下，建筑外墙的内外表面的温度存在一定的差异，温度较低的一侧表面会形成冷凝水向内渗透，空气隔离层则能够有效的阻止水份的渗透。保温隔热层是节能墙体的主要功能部分，一般情况下，绝热材料主要可以三类，有机材料、无机材料和金属材料了，实际的设计工作中要根据其导热系数、抗压强度、燃烧性能等等多方面因素综合考虑。保护层的主要作用是保护保温层，以免室内水蒸气深入墙体腐蚀保温层。实际的设计工作中要综合考虑材料的环保问题、防火性能、抗冲击性能等等，A级无机防火板是一种性能比较优良的保护层材料。饰面层主要起的是美觀的作用，饰面层材料需要根据保护层材料来选择，A级无机防火板的表面亲和性较好，适用于各种饰面材料。
除了建筑外墙，门窗之外还需要重点关注屋面节能设计问题。屋面保温层要尽可能选择密度较小、导热系数较低的材料，同时还需要考虑的屋面的厚度自重问题。屋面经常会遇到湿作业问题，为了避免保温层大量吸水影响其保温效果，实际的设计工作中应尽量选择吸水率较小的保温材料，如果材料的吸水率较高，为了便于保温层水分的排出，屋面上需要设置排气孔。随着相关工艺技术的不断发展，行业内部已经出现了许多中高效的保温材料，建筑设计人员要尽可能选择保温性能好、吸水率小且成本较低的保温材料，实现建筑节能目标的同时，降低建筑设计建造的成本。
2.2 空调采暖系统设计
空调采暖系统设计同样是建筑节能设计的重要内容之一。《绿色建筑评价标准》《冬冷夏热地区居住建筑节能设计标准》等相关的标准规范中多次提到“集中采暖、空调系统”，但这并不意味着建筑空调采暖系统中一味的鼓励集中空调或者集中采暖。建筑住宅节能设计过程中要充分考虑地域因素、外界环境因素等多种因素，比如长江流域的住宅采暖的时间短、负荷低、用户之间调节差异性较大，因此，建筑设计中不建议采用集中供暖的形式。北方住宅采暖系统设计过程中，要尽可能提高热源的效率、减少管网热损失，从而有效的降低采暖能耗。此外，集中采暖过程中容易出现冷热不匀或者整体过热的问题，住宅设计过程中要重视供热系统的调节问题。
2.3 充分利用绿色建筑材料及可再生能源
建筑节能设计还应该重视绿色建筑材料及可再生能源的利用问题。住宅设计过程中要能够将自然能源与采暖、空调、照明系统结合起来，充分利用太阳能、风能、地热能等可再生能源。比如建筑物的结构设计时要能够合理的安排相邻建筑物之间的间距，房间方位、窗户大小、选择透光性能更好的玻璃尽可能的让室内采光效果达到最佳。太阳能是现阶段一种十分重要的天然的清洁能源，是建筑节能设计中重要的组成部分，太阳能热水器已经广泛的应用于全国各地，产品技术已经发展的相当成熟，但由于各方面的原因，当前阶段，太让能热水器在我国依然采用的是一家一户零散安装的方法，这在一定程度上破坏了建筑的结构，同时受到天气的影响，太阳能热水器存在着一个十分明显的弊端，即热水温度不稳定，因为未来建筑节能设计之中想要大力推广应用太阳能热水器还需要解决这两方面的问题[4]。此外，太阳能供暖系统的研究也已经持续了较长时间，它具有高效节能、绿色环保、使用寿命长、应用广泛等等优点，可以满足人们冬季的供暖需求。
节能是环保理念的重要内容之一，建筑住宅设计过程中要始终坚持节能减排的生态发展要求，尽可能选择能耗较低、排放较低的材料，降低能源消耗、减少对生态环境的破坏，促进生态建设。随着科学技术的不断发展，越来越多的绿色建筑材料开始出现，比如保温砌块页岩烧结墙体材料、双层皮的可呼吸幕墙、低辐射镀膜玻璃、自洁型玻璃、轻质夹心复合墙体、相变储能墙板、复合型硅酸岩保温材料、加气混凝土砌块等等，可以说现阶段各种绿色建筑材料层出不穷，但许多材料都没有真正的投入使用，发挥其应有的作用，因此，建筑设计人员在具体的设计工作之中要在考虑到建筑的质量、安全性、成本等等问题的基础之上，尽量选择绿色建筑材料，减少环境污染，节约能源，从而实现节能环保的目标。
3 结束语
当今时代，环境污染已经成为公众关注的焦点问题，为了尽可能延缓日益加剧的环境污染，越来越多的行业开始注重环境保护及污染治理问题，可以说，环保理念已经深入人心，节能问题是现阶段建筑设计的关键问题之一，本文主要从围护结构、空调采暖系统设计等方面就建筑住宅节能设计的有关问题进行了简单的研究讨论，仅为行业内有关人员的设计工作提供参考。
参考文献
[1]闫玲玲.我国住宅建筑设计的发展方向探索[J].住宅与房地产，2016，（27）：26-28.
[2]王玉玲，朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工，2012，（01）：33-35.
[3]林波荣.绿色建筑标准与住宅节能与環境设计[J].住宅产业，2012，（02）：82-86.
[4]朱振博. 关于建筑住宅规划研究[J]. 科技创新与应用，2016，（05）：256.
作者简介：卿鹏（1975-），男，硕士研究生，高级工程师，研究方向为建筑设计。
关键词：建筑住宅；节能设计；围护结构节能；空调采暖系统
中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0251-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.122
Abstract： with the increasingly prominent environmental issues， energy saving and environmental protection has become the mainstream of the times. For the building industry， the central and local government introduced many building evaluation related standards， design guidelines， such as “green building evaluation rules”， “public buildings energy-efficient design standards， can be said that energy saving has become one of the important principles of architectural design， this paper mainly analyzes the simple discussion on issues related to energy-saving design of residential buildings.
Key words： residential building； energy saving design； energy saving； air-conditioning heating system
节能问题是现阶段建筑行业的发展过程中需要重点关注的问题之一，国家就建筑节能问题出台了许多相关的标准、规范，许多建筑企业在具体的设计施工过程中也开始重视建筑节能问题，本文主要就建筑节能设计的重要意义及节能型住宅设计的要点进行简要的分析归纳，希望能够对行业内有关设计人员的工作有所启发。
1 住宅建筑节能设计概述
根据相关的数据显示，现阶段我国建筑能耗量占据全国总能耗量的25%，居于各行业之首，随着能源问题的日益突出，节能问题成为各行各业关注的焦点之一。除此之外，在当前经济形势之下，建筑行业的内部竞争越发激烈，住宅的性能作为决定企业竞争力的重要指标，不仅受到开发商的关注，也引起了消费者的关注。随着环境问题的日益突出及能源危机的不断加剧，住宅的节能性已经成为建筑住宅重要的性能指标之一，中央及各级地方政府也就建筑环保问题出台了一系列的标准、细则，绿色住宅、节能型住宅成为当前建筑行业的主要发展趋势，节能技术受到了广泛的关注。
2 住宅建筑节能设计思路
为了切实提高建筑住宅的节能效果，设计人员必须要能够从建筑门窗设计、墙体设计、空调采暖系统设计等各个方面入手，下文就住宅建筑节能设计的主要思路进行就简单的讨论分析。
2.1 围护结构节能设计
围护结构主要指的是建筑门窗、墙体，围护结构对于建筑能耗的影响与空调、采暖系统对建筑能耗的影响是不同的，实际的设计过程中要能够充分的考虑季节因素，季节不同，建筑住宅对于围护结构的需求并不相同，有时还可能出现相互矛盾的情况，因此需要结合住宅的实际情况合理的设计[1]。
通常情况下，建筑外门窗是能耗散失最严重的部位，尤其是在冬季，传热损失可以达到总量的30%左右（如图1所示），将近三分之一的冷风都是从外门窗进入室内的，因此实际的建筑设计中，为了尽量保证室内的温度能够维持在一个比较稳定的范围，改善门窗的性能，设计人员要充分考虑日照、采光、通风、观景等要求，在此基础上，尽可能减少外门窗洞口的大小，提高其气密性[2]。控制住宅窗墙比是门窗设计的重要途径之一，窗墙比指的是窗户洞口面积与立面单元面积的比值，国家民用建筑节能设计标准中，对建筑窗墙比做出了明确的规定。为了提高外窗的气密性，减少冷空气渗透，实际的设计过程中要尽可能选择密封性能较好的门窗材料，窗洞与门窗框之间的缝隙可以使用毛毡、密封膏、聚乙烯泡沫等等材料进行填充密封。为了改善门窗的保温性能，阳台门与户门间要在充分考虑防火、防盗需求的前提之下，增强门窗的绝热性能，比如将岩棉板填充在门腹内，窗户可以采用镀膜玻璃、中空玻璃等玻璃材料等等[3]。此外，减少窗芯、扩大单块玻璃的面积、适当的增加固定窗扇或者固定玻璃的面积等等也是窗户节能设计的有效手段。
墙体设计过程中，可以尽量选择保温复合节能墙体，它是由传统的墙体材料与绝热材料符合而成，保温隔热效果较好。内保温复合墙体主要由墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层及饰面层五层结构组成，墙体结构层主要指的是现浇混凝土外墙、预制混凝土外墙、外砖墙或者承重外墙。空气层是由部分特殊材料围城的空气隔离层，空气同样是一种比较优良的保温材料，同时还能够切断液态水份的毛细渗透，有利于保温材料的防潮。一般情况下，建筑外墙的内外表面的温度存在一定的差异，温度较低的一侧表面会形成冷凝水向内渗透，空气隔离层则能够有效的阻止水份的渗透。保温隔热层是节能墙体的主要功能部分，一般情况下，绝热材料主要可以三类，有机材料、无机材料和金属材料了，实际的设计工作中要根据其导热系数、抗压强度、燃烧性能等等多方面因素综合考虑。保护层的主要作用是保护保温层，以免室内水蒸气深入墙体腐蚀保温层。实际的设计工作中要综合考虑材料的环保问题、防火性能、抗冲击性能等等，A级无机防火板是一种性能比较优良的保护层材料。饰面层主要起的是美觀的作用，饰面层材料需要根据保护层材料来选择，A级无机防火板的表面亲和性较好，适用于各种饰面材料。
除了建筑外墙，门窗之外还需要重点关注屋面节能设计问题。屋面保温层要尽可能选择密度较小、导热系数较低的材料，同时还需要考虑的屋面的厚度自重问题。屋面经常会遇到湿作业问题，为了避免保温层大量吸水影响其保温效果，实际的设计工作中应尽量选择吸水率较小的保温材料，如果材料的吸水率较高，为了便于保温层水分的排出，屋面上需要设置排气孔。随着相关工艺技术的不断发展，行业内部已经出现了许多中高效的保温材料，建筑设计人员要尽可能选择保温性能好、吸水率小且成本较低的保温材料，实现建筑节能目标的同时，降低建筑设计建造的成本。
2.2 空调采暖系统设计
空调采暖系统设计同样是建筑节能设计的重要内容之一。《绿色建筑评价标准》《冬冷夏热地区居住建筑节能设计标准》等相关的标准规范中多次提到“集中采暖、空调系统”，但这并不意味着建筑空调采暖系统中一味的鼓励集中空调或者集中采暖。建筑住宅节能设计过程中要充分考虑地域因素、外界环境因素等多种因素，比如长江流域的住宅采暖的时间短、负荷低、用户之间调节差异性较大，因此，建筑设计中不建议采用集中供暖的形式。北方住宅采暖系统设计过程中，要尽可能提高热源的效率、减少管网热损失，从而有效的降低采暖能耗。此外，集中采暖过程中容易出现冷热不匀或者整体过热的问题，住宅设计过程中要重视供热系统的调节问题。
2.3 充分利用绿色建筑材料及可再生能源
建筑节能设计还应该重视绿色建筑材料及可再生能源的利用问题。住宅设计过程中要能够将自然能源与采暖、空调、照明系统结合起来，充分利用太阳能、风能、地热能等可再生能源。比如建筑物的结构设计时要能够合理的安排相邻建筑物之间的间距，房间方位、窗户大小、选择透光性能更好的玻璃尽可能的让室内采光效果达到最佳。太阳能是现阶段一种十分重要的天然的清洁能源，是建筑节能设计中重要的组成部分，太阳能热水器已经广泛的应用于全国各地，产品技术已经发展的相当成熟，但由于各方面的原因，当前阶段，太让能热水器在我国依然采用的是一家一户零散安装的方法，这在一定程度上破坏了建筑的结构，同时受到天气的影响，太阳能热水器存在着一个十分明显的弊端，即热水温度不稳定，因为未来建筑节能设计之中想要大力推广应用太阳能热水器还需要解决这两方面的问题[4]。此外，太阳能供暖系统的研究也已经持续了较长时间，它具有高效节能、绿色环保、使用寿命长、应用广泛等等优点，可以满足人们冬季的供暖需求。
节能是环保理念的重要内容之一，建筑住宅设计过程中要始终坚持节能减排的生态发展要求，尽可能选择能耗较低、排放较低的材料，降低能源消耗、减少对生态环境的破坏，促进生态建设。随着科学技术的不断发展，越来越多的绿色建筑材料开始出现，比如保温砌块页岩烧结墙体材料、双层皮的可呼吸幕墙、低辐射镀膜玻璃、自洁型玻璃、轻质夹心复合墙体、相变储能墙板、复合型硅酸岩保温材料、加气混凝土砌块等等，可以说现阶段各种绿色建筑材料层出不穷，但许多材料都没有真正的投入使用，发挥其应有的作用，因此，建筑设计人员在具体的设计工作之中要在考虑到建筑的质量、安全性、成本等等问题的基础之上，尽量选择绿色建筑材料，减少环境污染，节约能源，从而实现节能环保的目标。
3 结束语
当今时代，环境污染已经成为公众关注的焦点问题，为了尽可能延缓日益加剧的环境污染，越来越多的行业开始注重环境保护及污染治理问题，可以说，环保理念已经深入人心，节能问题是现阶段建筑设计的关键问题之一，本文主要从围护结构、空调采暖系统设计等方面就建筑住宅节能设计的有关问题进行了简单的研究讨论，仅为行业内有关人员的设计工作提供参考。
参考文献
[1]闫玲玲.我国住宅建筑设计的发展方向探索[J].住宅与房地产，2016，（27）：26-28.
[2]王玉玲，朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工，2012，（01）：33-35.
[3]林波荣.绿色建筑标准与住宅节能与環境设计[J].住宅产业，2012，（02）：82-86.
[4]朱振博. 关于建筑住宅规划研究[J]. 科技创新与应用，2016，（05）：256.
作者简介：卿鹏（1975-），男，硕士研究生，高级工程师，研究方向为建筑设计。
