浅谈住宅建筑节能设计

1.为了改善建筑物的热环境，必须使用能源。只有合理使用和节约能源，尽可能提高能源利用效率，将改善建筑热环境与建筑节能结合起来，才有可能在能源的支持下改善建筑热环境，而不造成更严重的浪费，实现人类和生态的可持续发展。
2。节能在国外已经成为一种时尚:
在国外，建筑师使用各种形式和方法来节能:
(1)资源回收利用:
1997年日本建造了一座实验性的“健康屋”。除了尽量采用对人体无害的建筑材料外，墙体设计为双层结构，每个房间都设有通风口，全屋系统的空气体通过全热交换器和除湿机循环。全热交换器可以有效回收热量并重新利用，其过滤器可以有效收集空气体中的细小灰尘，从而抑制霉菌等过敏生物的繁殖。这种资源的回收利用不仅变废为宝，还减少了环境污染源，节约了能源。
(2)、新能源的开发利用:
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座可以追踪太阳光的太阳房。房子安装在一个圆盘底座上，一个小型太阳能马达驱动一组齿轮。房子的底座随着太阳以每分钟3厘米的速度在圆形轨道上旋转。太阳落山，房子反方向转，回到起始位置。它追踪太阳所消耗的功率只有一个房子太阳能的1%，而吸收的太阳能却是一个不能正常转动的太阳房的两倍。
3。中国建筑能耗基本情况
中国建筑能耗约占全国总能耗的1/4，居能耗首位。近年来，我国建筑业发展迅速，建设和运营需要大量能源，尤其是建筑供暖和空能源调节。据统计，1994年全国仅住宅建筑在无热水供应情况下的能耗为1.54×108t标准煤，占当年全社会12.27×109t标准煤能耗的12.6%。目前，每年城市建筑供热仅需要1.3×108t标准煤，约占全国能源消费总量的11.5%，占采暖地区全社会能源消费的20%以上。在一些严寒地区，城市建筑能耗高达当地社会能耗的50%左右。同时，由于大量煤炭等化石能源用于建筑供暖，周边自然和生态环境日益恶化。在能源利用过程中，化石燃料燃烧时向大气中排放了99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢，其中大部分是燃煤产生的。燃煤产生的大气污染物中，SO2、氮氧化物、CO2和烟尘分别占87%、67%、71%和60%。中国是一个以煤炭而不是油气等优质能源为主要能源消费的国家。每年，燃烧化石燃料排放到地球大气中的二氧化碳排在美国之后，居世界第二位。据预测，到2020年，中国将取代美国成为世界上最大的二氧化碳排放国。因此，中国对全球变暖负有重大责任，而作为一个耗能大国，其节能已成为关系国计民生的重大问题。
4。住宅设计中最基本的节能意识:
新疆冬季漫长寒冷。所以在住宅设计中，主要空房间朝南，或南朝东，或南朝西，一直被认为是合理的设计。这是最基本的节能意识在住宅设计中的应用。在我国冬冷夏热地区大部分住宅建筑的整体规划和单体设计中，努力争取主房间的良好朝向空，满足冬季日照要求，充分利用天然气能源，无疑是改善住宅建筑室内热环境的最基本设计，也是最基本的节能措施。因此，我国现行国家标准《住宅设计规范(GB 50096-1999)》规定“每套住宅至少应有一个起居室空得到日照。当一个房子有四个以上的客厅空时，其中两个应该得到阳光。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB 50180)》中，规定了住宅日照标准的最低时限。
5。住宅主空房间与建筑节能设计:
早期的城市住宅设计，以卧室为中心，卧室是住宅中的主客厅空房间。那时候卧室是家里主要的空房间。在房子的空房间设计中，很明显所有的卧室都要放在阳光和通风条件好的地方，而且要放在南面，这样才能为住户提供一个享受自然能量的环境。近年来，随着国民经济的发展，人民生活水平提高，住房条件不断改善。经过设计师多年的推敲和讨论，住宅内的休息区、生活活动区、厨卫服务区三大功能趋于清晰合理。房子里的卧室不再是多功能的，而是被更合理地理解为休息区。它的主要功能是睡觉、休息和存放衣物。需要有一定私密性的空房间。白天，人们工作、学习、外出，即使在家，也不在寝室。所以主要用于晚上睡觉。白天大多是空关着的卧室。不管是南方还是北方，有没有阳光直射，对于建筑节能来说差别不大。在满足通风采光要求，保证窗户气密性和隔热性的情况下，卧室不朝南不会影响建筑节能。所以在一个房子里，卧室不再是占据南方的主要空房间。“厅”已经成为现代住宅中居民各种生活活动的主要空房间。白天日照和阳光对生活活动中心的“厅”有更直接的节能意义。对于上班族来说，实行周末制后白天在家的天数增加了，约占全年总天数的四分之一。对于老人和婴儿来说，大部分时间是在大厅里度过的。寒暑假和周日学生即使在家，主要活动空也是在大厅，所以大厅的面积远远大于现在住处的一个卧室。白天，客厅的使用频率比卧室高得多。客厅已经是住宅的活动中心，是现代住宅中的主要空房间。所以，如果客厅朝南，白天阳光照射在客厅活动的人身上，其节能效果不言而喻。如果是南对客厅，室内自然热环境更好，可以大大节省采暖和空调节的能耗。
6。建筑结构节能设计:
(1)。墙体节能:
墙体是建筑围护结构的主体，所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国采用实心粘土砖作为墙体材料，其保温性能达不到设计标准。以外墙为例，JGJ26-1995标准规定，当建筑体形系数(建筑与室外大气接触的外表面积与其封闭体积的比值)小于0.3时，北京地区传热系数不得超过1.16 w/(m2·k)，而目前常用的内抹灰砖墙传热系数大于上述节能标准值。因此，在节能的前提下，应进一步推广空芯砖墙体及其复合墙体技术。
(2)门窗节能:
外门窗是住宅能耗中最薄弱的部分，其能耗占住宅总能耗的比例很大，其中传热损失1/3，冷风渗透1/3。因此，在保证日照、采光、通风和观景要求的条件下，应尽可能减少外门窗入口的面积，提高和降低外门窗的气密性。节能措施包括:
A .控制居住建筑的窗墙比。住宅建筑的窗墙比是指住宅窗户和洞口的面积与住宅立面单元面积的比值。JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的居住建筑窗墙比做了严格规定，指出“北、东、西、南四个方向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
b、提高住宅窗户的气密性，减少冷空空气的渗透。比如安装泡沫塑料密封条，使用密封性能好的新型门窗材料。门窗框与墙体的缝隙可用弹性软质材料(如毛毡)、弹性封闭材料(如聚乙烯泡沫)、密封膏和框上的灰口密封。橡胶、橡塑或泡沫密封条、高低缝、回气槽等。可用于框扇的密封；风机之间可采用密封条、高低缝、缝外压条密封；各种弹性压条都可以用来封扇玻璃。
C .提高住宅门窗的保温性能。门、阳台门应结合防火、防盗要求，在门腹部填充聚苯板或岩棉板空，增加其保温性能；窗户采用钢塑复合窗和塑料窗，可以避免金属窗产生的冷桥。可设置双层玻璃或三层玻璃，积极使用中空玻璃和镀膜玻璃。有条件的房子可以用低辐射玻璃。缩短窗扇间隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，加大单片玻璃面积，减少窗芯，合理减少可开启窗扇面积，适当增加固定玻璃和固定窗扇面积。
D .设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区，是介于室内和室外之间的一个中间层次。这个中间层次就像一个热门，可以阻止室外冷空气的直接渗透，减少外墙和窗户的热量损失。在住宅建筑中，北阳台的外门窗全部用密封阳台封闭，外门加装档板防止冷空气倒灌，楼梯间设计成封闭的，屋顶的人孔封闭，可以达到很好的节能效果。
(3)、屋顶节能
在不断提高建筑外墙和窗户的保温性能后，需要进一步加强对屋顶保温的研究。屋面节能措施的要点是:首先，屋面保温层不应采用密度和导热系数较高的保温材料，以免屋面重量和厚度过大；二、屋面保温层不应选用吸水率高的保温材料，防止屋面潮湿作业时保温层大量吸水而降低保温效果。如果选用吸水率高的保温材料，应在屋面上设置排气孔，排除保温层内不易排出的水。现在，高效隔热材料已经应用到屋顶上。对于某些建筑，使用膨胀珍珠岩保温芯板代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩，克服了常规方法的许多缺点。这种保温芯板具有施工方便、价格低廉、无环境污染等优点。核心是柔性产品，不仅适用于平屋顶，也适用于曲面屋顶。其保温工程更能显示其优越性。其主要技术指标，表观密度为110 ~ 150公斤/立方米；导热系数为0.04-0.06 W/m·k；蓄热系数为0.90 ~ 0.11 m2·k .抗压强度大于0.2MPa吸水率小于0.01%；蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m·n·pa[5]。这些指标充分说明膨胀珍珠岩具有低密度、低导热系数、低吸水率和蒸汽渗透系数。这是保温性能好的材料所必需的。2001年在西宁市污水处理厂数百平方米屋面工程中使用，收到了良好的技术经济效果。
近年来，由于建委推行居住建筑节能设计，乌鲁木齐市居住建筑的节能性有了很大的提高，希望今后的设计工作更加完善。