夏热冬暖地区居住建筑节能设计

浅谈夏热冬暖地区居住建筑节能设计【摘要】文章通过归纳作者在设计过程中的经验，结合实际工程案例，阐述建筑节能设计的技巧和要点。

【关键词】居住建筑,建筑节能,保温隔热,能耗

【 abstract 】 this paper sums up the experience of the author in the design process, and combining with actual project cases, this paper expounds the design of building energy-saving skills and key points.

【 key words 】 residential building, building energy efficiency, thermal insulation, energy consumption

中图分类号：tu201.5 文献标识码：a文章编号：

【引言】

众所周知，能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。能源的紧张，将严重阻碍人们未来的正常生活、社会进步和经济的可持续发展。在全世界的能源消耗中，无论是发达国家还是发展中国家，建筑能源在总能耗中所占的比重都是很大的，约为25%～40%，提高建筑中的能源利用率已成当务之急，建筑节能设计，便是这其中的重要一环。

建筑节能是指在保证建筑使用功能和室内热环境质量的前提下，降低其使用过程中能源消耗的活动，合理使用能源，不断提高能源利用效率。其内涵包括在建筑物的规划、设计、建造和使用过

程中，执行建筑节能标准，采用低能耗的轻质建筑材料，降低荷载，合理设计建筑结构，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率，合理利用可再生资源，减少对煤、电等能源的消耗。而本文将结合夏热冬暖地区居住建筑的实际案例，就建筑专业的节能设计展开论述。

【正文】

1建筑方案与节能设计

节能设计作为近年来逐步强化的一项设计内容，在刚起步的时候，并未得到足够的重视，往往在施工图设计的尾声才开始介入，然而，又常出现节能计算不合格的情况，进而通过对屋顶构造、墙身构造及门窗用料的调整来满足计算要求。这样的做法，只是一种折中的处理方式，往往是一种不得已而为之的做法。

随着节能设计的推进，设计师们应该从设计的前期就开始重视此问题，从单体的朝向、平面布局以及形体等方面入手，再结合节能构造做法，利用新型节能材料，真真正正地设计一栋节能的建筑。

1.1朝向

选择合理的朝向是一项重要的节能措施。研究资料表明：以板式多层住宅建筑为例，在其他条件相同情况下,东西向的耗能量要比南北向的高5%左右。现代住宅设计中,建筑的朝向应根据住宅内部房间的使用要求、当地的主导风向、太阳的辐射、建筑周围的环境以及各地区的气候等因素,通过调查、研究、分析、评价来确定。一般来说,我国住宅最适宜的建筑朝向为南略偏东或西。对于气候

炎热的南方地区,应考虑住宅建筑的长轴方向垂直夏季主导风向。

1.2平面布局与体形

体形系数是建筑物围护结构的外表面积与其所包围的建筑体积之比，比值越大，能耗越多。研究资料表明：体形系数每增加0.01，耗热量指标增加2.5%。建筑物的外形越简单，其外表面积越小，热交换量亦越少。因此，建筑物的造型宜简洁、完整，尽量避免复杂的轮廓线。正确处理建筑形式多样化与节能的关系，是建筑设计中应当引起重视的问题。

1.3窗墙比

合理的窗墙比，同样对建筑的能耗有重要的影响。从理论上说，开窗面积增大，会增加传热耗热量和空气渗透耗热量，对建筑节能不利，应尽可能降低窗墙面积比，减小窗洞面积。然而，窗墙面积比还受室内采光、通风因素控制，同时也影响着建筑立面，因此选择适当的窗墙比，不仅能满足节能计算的要求，还能改善室内的居住环境，丰富立面造型。特别在南方地区，南向窗户开启面积较大，能在不开启空调和照明设备的情况下，满足日常的通风采光要求，也应该作为建筑师的一个设计目标。

同时，在外窗顶上设置水平遮阳，对外窗的综合遮阳系数有明显作用。在方案设计阶段，也可将遮阳板与立面设计相结合，使之服务于整体的造型效果。

2围护结构的节能设计

调查数据显示，围护结构的传热耗热量占建筑物总耗热量的

70％～80％。因此，围护结构的合理构造对节能设计具有十分重要的意义。选择合适的构造形式和材料则是其中的关键所在。

对节能设计而言，围护结构主要包括三部分——屋顶，外墙，外窗。

2.1屋顶

屋顶的能耗约占建筑能耗的5%~10%。有数据表明，夏季顶层室内的温度要比其他层高约3℃左右，因此，屋面的保温隔热不容忽视。在夏热冬暖地区，居住建筑屋顶常用的隔热措施主要有以下两种：

2.1.1架空型隔热屋面

此做法以2～3块实心砖砌的砖墩为肋，上铺预制混凝土板,架空层高度约300，内铺轻质保温材料。这种构造形式，通过在屋面上增加空气层，引导自然风流经屋面，带走热量，有利于屋面夏季的隔热效果，保温材料则可加强其隔热效果，且利于冬季和室内空调环境下的保温。在南方地区，许多传统民居均采用此构造形式，只不过没有设置保温材料而已。

2.1.2倒置型隔热屋面

此做法将保温层置于防水层之上，使保温层还起到防水的作用，常用的保温隔热材料为挤塑聚苯板，在保温层上一般设40厚细石混凝土（内配钢筋网），面铺地砖。以广州地区为例，此构造做法最为常见，一般而言，挤塑聚苯板的导热系数取值为0.03，当厚度为25~35时，即能满足屋面内表面温度的要求。此构造的承重能力

远胜于架空屋面，适用于上人屋面。

2.2外墙

墙体的能耗约占建筑能耗的30%~35%。墙体是围护结构中面积比例最大的组成部分，其材料选择和构造选型对节能效果有着重要的影响，也与实际施工和使用息息相关。外墙包括砌体部分和主体结构部分。

2.2.1砌体

采用新型节能材料,如加气混凝土砌块、混凝土空心砌块、夹芯保温金属复合板等。对住宅而言，最常规的做法就是200厚的加气混凝土砌块，导热系数0.19（b05级）~0.22（b07级），加上内外抹面砂浆，总结本人所做过的工程，此构造基本上都能满足节能计算的要求。

2.2.2保温隔热材料

建筑的主体结构一般为钢筋混凝土，而混凝土本身的热工性能要比砌体差得多，尤其是在东西向的面积较大的剪力墙，无法满足内表面温度35.6℃的强制性要求。此时，则须增加隔热保温构造，可分为内保温和外保温两种。

2.2.2.1外保温

外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧。从节能效果来看，相同厚度的保温隔热材料，外保温明显优于内保温。同时，由于此体系将保温隔热层置于外墙外侧，从而使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变形减小，对结构墙体起到保护作用，有利于结构寿