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【摘 要】 住宅建筑节能是一个综合性、系统性非常强的项目，涉及的方面非常广，除了总体规划设计、建筑单体设计、建筑细部构造设计等几个方面外，还会涉及到新材料、新设备、新工艺等多个方面。随着科学技术的不断发展，在建筑节能方面的智能化措施也会逐渐加强。文章结合影响住宅建筑节能的主要因素，对节能设计问题进行了细致探讨。
【关键词】 住宅建筑;细部设计;节能规划
1 影响住宅建筑节能的主要因素
1）建筑总体的布置直接影响建筑的能耗。房屋的朝向从两个方面影响着室内的温度，即主导风向和太阳辐射。夏季主导风向给室内以凉爽，降低空调能耗;冬季利用太阳辐射的自然能源，更多的获得太阳日照，减少供热能耗。因此建筑基地应尽量选择在向阳避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。
2）住宅建筑的主要组成部分外墙、外门窗及屋顶是影响建筑节能的另一主要因素。
a.外墙是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响到建筑的耗热量。特别是我们北方部分地区一直沿用的实心粘土砖，其保温性能就比较差。按照新标准（以多层住宅为例），当建筑物体型系数小于0.3时，属寒冷（A）区的北方某市其外墙传热系数限值应小于0.6W/（m2·K）。370厚实心粘土砖外墙加上内外抹灰，其传热系数为1.53，远远大于限值0.6。370厚非粘土多孔砖传热系数为1.19，而370厚加气混凝土砌块传热系数只有0.54，小于限值0.6。通过以上比较可以看出，传统的由单一材料组成的外围护结构墙体，其热工性能指标已经不能满足节能建筑的要求。而复合墙体则充分利用各种材料的不同性能，来达到节能建筑所需要的围护墙体的热工性能指标，因此，在节能的前提下，应大力推广非粘土空心砖墙和复合墙体技术。
b.外门窗对建筑能耗的影响有两方面：一方面是窗的传热影响冬季采暖能耗，另一方面是窗受太阳辐射影响夏季空调降温能耗。因此，减少冬季流出室外的热量和夏季进入室内的热量、改善外窗的保温性能、减小窗的传热系数、抑制温差是节能设计的重要手段。新的节能标准考虑到由于各朝向受辐射热的程度不同，各朝向的窗墙比限值是不同的。特别是南向冬季进入室内的太阳辐射更有利于建筑节能。而住宅建筑是为家庭提供团聚交流、休息睡觉、做饭用餐、学习家务等的空间，对外窗的要求只要达到满足功能使用的窗地比和采光比即可，不需要过分追求室内的通透明亮，因为外窗的传热损失要比外墙大得多，任何一个外窗面积过大，都将严重影响整幢建筑的节能效果。
c.屋面作为建筑物的重要组成部分，其保温材料的好坏直接影响着建筑物的耗热量。现今许多高层住宅的屋面都会作为消防疏散平台，而一些大底盘住宅建筑，其大底盘的屋顶也都做成供居民休闲娱乐的屋顶花园，而且还要考虑消防车的通行，这样对屋面保温材料就有了更高的要求。要想耗热量小，保温材料的导热系数就要低，这样材料强度也随之降低，因此，不同的屋面对保温材料的要求是不同的。普通不上人屋面应该选用密度小、导热系数低的保温材料，以减轻屋面重量。而对于一些上人屋面和屋顶花园就要选用密度大，吸水率低的一些保温材料，除保证屋面的强度外，还要具有良好的保温隔热性能。
2 住宅建筑的细部节能设计
1）外墙的传热耗热量占围护结构总耗热量的28%以上，外墙面积的大小直接影响外墙的耗热量。外墙在进行热量传递时，在梁柱处很容易出现热流集中，此处即为热桥。热桥现象作为围护结构的一种常见现象，在很大程度上会影响外墙的保温效果。因为混凝土梁柱的导热系数远小于组成围护结构的砌体（如砖墙、砌块墙）的导热系数。因此在外墙节能设计时，一定要对不同材料的围护结构进行加权平均的算法来确定保温材料的厚度。除此之外，还要做好与外墙面有关的一些部位的保温，如：雨篷、空调板、不采暖阳台板等，现在通常的做法就是在板的上下均抹30厚玻化微珠保温砂浆。而飘窗上下围板及女儿墙的保温材料厚度应与外墙保温厚度相同。
2）外窗及窗与洞口之间缝隙的耗热量占围护结构总耗热量的50%以上，减少窗户的面积与缝隙的长度是节能设计的重要措施。现阶段高层住宅的外窗基本上选用了缝隙小、气密性好的平开窗。随着门窗保温性能的不断提高，门窗框与墙体之间的缝隙成了保温的一个薄弱环节。以前的施工做法都采用水泥砂浆填塞，这样缝隙很容易形成热桥，而门窗洞口侧面处于室外的侧墙也很容易使室内产生结露。为了更好的减少热量的流失，在窗框与洞口之间的缝隙采用挤入聚氨酯等高效保温材料进行填堵，窗洞口室外部分四周均抹30厚玻化微珠保温砂浆进行保温处理。
3 对住宅建筑节能设计中一些问题的探讨
1）飘窗的出现虽然增大了住宅的室内空间，但是节能新标准要求围板的传热系数与外墙相同，而飘窗围板均为混凝土板，其传热系数低，所用保温材料厚度比外墙还厚，使得外墙线条笨重，影响了外立面的整体效果。另外，在施工过程中一旦出现偷工减料，致使围板保温不够，冬季室内窗台“水流成河”，损害了用户利益。因此，住宅设计时飘窗应慎用。
2）在建筑物的平面设计方面，要努力做到平面设计尽可能按有利于空气的贯穿进行考虑;从通风的角度来讲，窗户可通风面积的大小是决定室内风速的关键，但前提是必须要保证进风口和出风口的同时存在，才能由于正负风压的作用而形成空气的流动;窗户的开启形式对通风面积和气流的流畅均产生较大的影响。在建筑物的剖面设计方面，要努力做到进出风口的高低应结合房间的实际使用功能设计剖面的通风高度，增强室内空气流动的顺畅性，提高人体的舒适程度;在建筑物剖面的上部设置出风口，使平面面积较大的建筑物也有良好的通风效果。
3）新节能标准4.2.2.2规定窗墙面积比应按建筑开间计算，是因为窗的传热损失比较大，需要严格控制每个开间窗的窗墙比不能超限，虽然这样能更加精确的确定每个窗的选型，使得每个开间的耗热量都与之相匹配，但是如果出现在相同立面上的窗的材质不统一，同样也会给施工带来很多不便。而为了统一立面，设计中则会按照最大窗墙比的窗来选择窗型，这样也会造成不必要的浪费。
4）北方某市属寒冷（A）区，屋面设计时，当地习惯做法是在顶层做双层板坡屋顶，一方面是为了丰富立面，另一方面是由于在双层板之间形成了空气层，使得顶层防水、保温均能达到良好的效果。现行新节能标准只对不采暖地下室顶板和采暖与非采暖空间的隔墙提出要求，而对双层板的坡屋面仍没有要求。以往我们在进行坡屋面节能设计时，顶层楼板通常按照不采暖地下室顶板的传热系数来计算保温厚度，而坡屋面只做构造保温。
5）由于建筑外墙保温大量采用燃烧性能为A级的保温材料，这样激发了A级保温材料的研发。于是市场上出现了许多新的保温材料，而设计人员在进行节能设计时却缺少与之配套的包括材料、设计、施工、验收等内容的技术规程，甚至有些保温产品如：相变材料等，用了几年以后才发现不适合做外墙保温。这样不仅浪费了材料，而且还没有达到节能保温效果，甚至给节能工作带来了许多不良影响。因此，还需要有关职能主管部门和权威机构进行监督和监管。
4 结语
总之，建筑节能设计不能牺牲居住环境的舒适度，必须在保证环境质量的前提下进行节能设计。节能技术除了表现在对建筑屋面、外围强设计、建筑朝向以及平面设计等几个方面，另外在建筑材料的选取上也要根据节能和建筑构造的整体要求进行统筹设计，达到建筑与环境更好融合的效果，使得建筑具有更高的生态和经济效益，符合节能的要求。随着建筑节能技术的不断提高，将会在未来的高层建筑中更好的运用。
参考文献：
[1] DBJ04-242-2012，居住建筑节能设计标准[S].
[2]王俊彦.结合节能现状谈住宅建筑的节能设计[J].建材与装饰（中旬刊），2008（06）.
[3]凤翔.浅谈建筑节能在高层住宅设计中的应用[J].中华民居（下旬刊）2011（03）.
[4]王琳.城市住宅建筑节能设计[J].建筑设计管理2010（02）.
【关键词】 住宅建筑;细部设计;节能规划
1 影响住宅建筑节能的主要因素
1）建筑总体的布置直接影响建筑的能耗。房屋的朝向从两个方面影响着室内的温度，即主导风向和太阳辐射。夏季主导风向给室内以凉爽，降低空调能耗;冬季利用太阳辐射的自然能源，更多的获得太阳日照，减少供热能耗。因此建筑基地应尽量选择在向阳避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。
2）住宅建筑的主要组成部分外墙、外门窗及屋顶是影响建筑节能的另一主要因素。
a.外墙是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响到建筑的耗热量。特别是我们北方部分地区一直沿用的实心粘土砖，其保温性能就比较差。按照新标准（以多层住宅为例），当建筑物体型系数小于0.3时，属寒冷（A）区的北方某市其外墙传热系数限值应小于0.6W/（m2·K）。370厚实心粘土砖外墙加上内外抹灰，其传热系数为1.53，远远大于限值0.6。370厚非粘土多孔砖传热系数为1.19，而370厚加气混凝土砌块传热系数只有0.54，小于限值0.6。通过以上比较可以看出，传统的由单一材料组成的外围护结构墙体，其热工性能指标已经不能满足节能建筑的要求。而复合墙体则充分利用各种材料的不同性能，来达到节能建筑所需要的围护墙体的热工性能指标，因此，在节能的前提下，应大力推广非粘土空心砖墙和复合墙体技术。
b.外门窗对建筑能耗的影响有两方面：一方面是窗的传热影响冬季采暖能耗，另一方面是窗受太阳辐射影响夏季空调降温能耗。因此，减少冬季流出室外的热量和夏季进入室内的热量、改善外窗的保温性能、减小窗的传热系数、抑制温差是节能设计的重要手段。新的节能标准考虑到由于各朝向受辐射热的程度不同，各朝向的窗墙比限值是不同的。特别是南向冬季进入室内的太阳辐射更有利于建筑节能。而住宅建筑是为家庭提供团聚交流、休息睡觉、做饭用餐、学习家务等的空间，对外窗的要求只要达到满足功能使用的窗地比和采光比即可，不需要过分追求室内的通透明亮，因为外窗的传热损失要比外墙大得多，任何一个外窗面积过大，都将严重影响整幢建筑的节能效果。
c.屋面作为建筑物的重要组成部分，其保温材料的好坏直接影响着建筑物的耗热量。现今许多高层住宅的屋面都会作为消防疏散平台，而一些大底盘住宅建筑，其大底盘的屋顶也都做成供居民休闲娱乐的屋顶花园，而且还要考虑消防车的通行，这样对屋面保温材料就有了更高的要求。要想耗热量小，保温材料的导热系数就要低，这样材料强度也随之降低，因此，不同的屋面对保温材料的要求是不同的。普通不上人屋面应该选用密度小、导热系数低的保温材料，以减轻屋面重量。而对于一些上人屋面和屋顶花园就要选用密度大，吸水率低的一些保温材料，除保证屋面的强度外，还要具有良好的保温隔热性能。
2 住宅建筑的细部节能设计
1）外墙的传热耗热量占围护结构总耗热量的28%以上，外墙面积的大小直接影响外墙的耗热量。外墙在进行热量传递时，在梁柱处很容易出现热流集中，此处即为热桥。热桥现象作为围护结构的一种常见现象，在很大程度上会影响外墙的保温效果。因为混凝土梁柱的导热系数远小于组成围护结构的砌体（如砖墙、砌块墙）的导热系数。因此在外墙节能设计时，一定要对不同材料的围护结构进行加权平均的算法来确定保温材料的厚度。除此之外，还要做好与外墙面有关的一些部位的保温，如：雨篷、空调板、不采暖阳台板等，现在通常的做法就是在板的上下均抹30厚玻化微珠保温砂浆。而飘窗上下围板及女儿墙的保温材料厚度应与外墙保温厚度相同。
2）外窗及窗与洞口之间缝隙的耗热量占围护结构总耗热量的50%以上，减少窗户的面积与缝隙的长度是节能设计的重要措施。现阶段高层住宅的外窗基本上选用了缝隙小、气密性好的平开窗。随着门窗保温性能的不断提高，门窗框与墙体之间的缝隙成了保温的一个薄弱环节。以前的施工做法都采用水泥砂浆填塞，这样缝隙很容易形成热桥，而门窗洞口侧面处于室外的侧墙也很容易使室内产生结露。为了更好的减少热量的流失，在窗框与洞口之间的缝隙采用挤入聚氨酯等高效保温材料进行填堵，窗洞口室外部分四周均抹30厚玻化微珠保温砂浆进行保温处理。
3 对住宅建筑节能设计中一些问题的探讨
1）飘窗的出现虽然增大了住宅的室内空间，但是节能新标准要求围板的传热系数与外墙相同，而飘窗围板均为混凝土板，其传热系数低，所用保温材料厚度比外墙还厚，使得外墙线条笨重，影响了外立面的整体效果。另外，在施工过程中一旦出现偷工减料，致使围板保温不够，冬季室内窗台“水流成河”，损害了用户利益。因此，住宅设计时飘窗应慎用。
2）在建筑物的平面设计方面，要努力做到平面设计尽可能按有利于空气的贯穿进行考虑;从通风的角度来讲，窗户可通风面积的大小是决定室内风速的关键，但前提是必须要保证进风口和出风口的同时存在，才能由于正负风压的作用而形成空气的流动;窗户的开启形式对通风面积和气流的流畅均产生较大的影响。在建筑物的剖面设计方面，要努力做到进出风口的高低应结合房间的实际使用功能设计剖面的通风高度，增强室内空气流动的顺畅性，提高人体的舒适程度;在建筑物剖面的上部设置出风口，使平面面积较大的建筑物也有良好的通风效果。
3）新节能标准4.2.2.2规定窗墙面积比应按建筑开间计算，是因为窗的传热损失比较大，需要严格控制每个开间窗的窗墙比不能超限，虽然这样能更加精确的确定每个窗的选型，使得每个开间的耗热量都与之相匹配，但是如果出现在相同立面上的窗的材质不统一，同样也会给施工带来很多不便。而为了统一立面，设计中则会按照最大窗墙比的窗来选择窗型，这样也会造成不必要的浪费。
4）北方某市属寒冷（A）区，屋面设计时，当地习惯做法是在顶层做双层板坡屋顶，一方面是为了丰富立面，另一方面是由于在双层板之间形成了空气层，使得顶层防水、保温均能达到良好的效果。现行新节能标准只对不采暖地下室顶板和采暖与非采暖空间的隔墙提出要求，而对双层板的坡屋面仍没有要求。以往我们在进行坡屋面节能设计时，顶层楼板通常按照不采暖地下室顶板的传热系数来计算保温厚度，而坡屋面只做构造保温。
5）由于建筑外墙保温大量采用燃烧性能为A级的保温材料，这样激发了A级保温材料的研发。于是市场上出现了许多新的保温材料，而设计人员在进行节能设计时却缺少与之配套的包括材料、设计、施工、验收等内容的技术规程，甚至有些保温产品如：相变材料等，用了几年以后才发现不适合做外墙保温。这样不仅浪费了材料，而且还没有达到节能保温效果，甚至给节能工作带来了许多不良影响。因此，还需要有关职能主管部门和权威机构进行监督和监管。
4 结语
总之，建筑节能设计不能牺牲居住环境的舒适度，必须在保证环境质量的前提下进行节能设计。节能技术除了表现在对建筑屋面、外围强设计、建筑朝向以及平面设计等几个方面，另外在建筑材料的选取上也要根据节能和建筑构造的整体要求进行统筹设计，达到建筑与环境更好融合的效果，使得建筑具有更高的生态和经济效益，符合节能的要求。随着建筑节能技术的不断提高，将会在未来的高层建筑中更好的运用。
参考文献：
[1] DBJ04-242-2012，居住建筑节能设计标准[S].
[2]王俊彦.结合节能现状谈住宅建筑的节能设计[J].建材与装饰（中旬刊），2008（06）.
[3]凤翔.浅谈建筑节能在高层住宅设计中的应用[J].中华民居（下旬刊）2011（03）.
[4]王琳.城市住宅建筑节能设计[J].建筑设计管理2010（02）.