浅论住宅建筑的节能问题
【论文摘要】随着人类文明的不断进步,人们对生活及办公环境的舒适、方便及安全都有了更高的追求。

近几年，随着“以人为本”设计理念的提出，对住宅的舒适性要求越来越高，建筑能耗也随之增高。

建筑能耗的增加和大量空调设备的安装，使“城市热岛效应”日益严重，环境日益恶化。

在这种前提下，有学者提出了“绿色建筑”、“生态建筑”的概念，即在不牺牲环境质量的前提下，以较低的能耗为人们提供健康、舒适的居住环境。

【关键词】绿色建筑；节能建筑
本文从建筑的整体布局、建筑物的围护结构、绿化设计及运用新能源降低建筑能耗等几个角度对住宅建筑节能技术进行探讨。

1.加强建筑节能的整体布局
整体布局设计是建筑节能设计的一个重要方面。

设计应从建筑选址、分区、建筑和道路的布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等各方面进行研究。

分析构成气候的决定因素，通过建筑总平面的合理规划布局对以上因素进行利用、改造，形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。

节能建筑的形态不仅要求体型系数小，而且冬季辐射得热多，还需要对避寒风有利，因此具体选择节能体型受多种因素制约，包括当地冬季气温和日辐射强度、建筑朝向、各面围护结构的保温状
况和局部风环境状态，需要权衡得热和失热的具体情况，优化组合各影响因素才能确定。

从冬季得热的角度考虑应尽量加大南向得热面积，往往要求建筑的进深小，长宽比大，但如建筑偏离正南方向，建筑的长宽比对日辐射得热的影响就小，从节能的角度考虑，加大进深可使冬季建筑耗热的指标降低，因此对于南向住宅建筑进深设计为12-14m，对建筑节能是较为有利的。

2.加强围护结构的热工设计
围护结构是建筑物主要的热量损失部位，改善其保温、隔热性能可以从根本上提高建筑物整体的热稳定性，降低采暖、空调能耗，实现建筑节能。

墙体与节能
我国传统的住宅建筑重结构、轻保温，对墙体的保温隔热功能考虑较少。

而外墙是建筑外围护结构的主要散热部分，约占整幢房屋能耗的35%，应采用热稳定性较好的蓄热和隔热材料，冬季能防止热量散失，夏季能减少太阳辐射和室外温度对外墙内表面温度的影响，保持室内温度维持稳定，从而达到节能的目的。

外墙保温有多种形式，其中外墙外保温是目前常用的方式，其优越性较明显：既能避免建筑热、冷桥，避免墙面冬季结露，又可以保护主体结构，减少温度应力，增加结构寿命，同时比内保温增多建筑使用面积等等。

目前外墙外保温常选用的材料有膨胀聚苯板（eps板）和挤塑聚苯板（xps板）。

门窗与节能
外门窗是住宅热量散失的最薄弱部位，除了前述减小住宅窗墙面积比的措施外，还应从提高外门窗本身的保温性能，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透等方面采取有效措施，改善住宅门窗的保温性能。

窗户可采用钢塑复合窗、钢木复合窗或铝合金断热冷桥窗，这样可避免金属窗产生的冷桥；还应设置双层玻璃并尽量加大双层玻璃之间的空气层厚度或在双层玻璃中充入惰性气体，同时也可尝试采用low-e玻璃或镀膜玻璃等，以达到降低玻璃的传热系数，从而提高整扇窗户的保温隔热性能。

为了减少夏季阳光的直射，还应在窗外设置外遮阳。

屋面与节能
通过屋面的热量损失在围护结构总的热损失中所占比例不大，但屋面的保温隔热性能对顶层住户的影响却是格外显著。

由于屋顶全天都受太阳辐射的影响，夏季室内热环境很差，空调能耗高，因此屋顶的保温隔热措施也应足够重视。

在保温材料的选择上有以下几点原则：①选用导热性小、蓄热性大的材料，同时不宜选用容重过大的材料，防止屋面荷载过大；②根据节能建筑的热工要求确定保温隔热层厚度，同时还要注意材料层的排列，排列次序不同也影响屋面热工性能，应根据建筑的功能，地区气候条件进行热工设计；③不宜选用吸水率较大的材料，以防止屋面湿作业时，保温隔热层大量吸水，降低热工性能。

如果选用了吸水率较高的保温
材料，屋面上应设置排气孔以排除保温隔热材料层内不易排出的水分。

目前通常采用的屋面保温隔热材料是挤塑聚苯板。

除了选择合适的保温隔热材料，屋面构造也对屋顶的保温隔热性能有影响，目前常用的形式是倒置式屋面。

3.加强绿化设计的节能措施
不同的地表状况会对建筑物周围的微气候产生很大的影响。

实测表明：绿化草坪、水泥地面、裸地面在夏季工况下，由于太阳辐射的作用，表面温度差异较大。

这种差异的存在会影响到建筑物所处微气候、建筑物的热工状况、建筑物室内环境等，进而影响到建筑物的能耗。

影响建筑物能耗的绿化可以细分成两种——环境绿化和建筑物绿化。

环境绿化
环境绿化是指建筑物周围一定范围内的地表绿化，它包括草坪、花坛、树木等。

环境绿化基本上以大面积的草坪间以灌木为主，道路两侧及广场周边以乔木为主，形成室外场地的立体绿化景观。

这种绿化方式的优点在于草坪满足了人们在林立的楼群之间需要开
阔场地的心理需求，道路两边的乔灌木可以有效的降低车辆行驶噪音对建筑的影响。

绿色植物在光合作用过程中吸收利用大量的太阳辐射能，直接减少地面对太阳辐射的吸收，与此同时还通过蒸腾作用吸收周围空气中的能量，有效降低该区域的空气温度、增加空气湿度。

文献[1]
的研究表明：相同时刻水泥地表面的温度大于草坪地表面的温度，该差值在下午16：00时达到最大值，约为10℃，两者之差的最小值出现在4：00左右，差值也在2℃以上。

裸地与草坪两者温度分布的差别与水泥地和草坪的分布差别类似。

相同时刻裸地地表的温度明显高于草坪地表温度，在下午2：00相差最多，约为12℃，夜间有所降低。

相关研究同时表明绿化地面与裸地面、水泥地面相比较，对峰值温度的出现有延迟作用。

在调节空气相对湿度方面，一公顷阔叶林，夏季每天可以蒸发2600升水，草坪等植物的叶面积，一般为地面面积的20倍左右，茂密的茎和叶通过蒸腾作用，能使周围空气中的水分增加20%左右。

建筑物绿化
建筑物绿化是指对建筑物外立面、屋面的绿化。

与环境绿化相比，建筑物绿化对建筑节能的作用更直接。

主要表现在：夏季，通过植物冠盖、叶片的遮阳作用减少建筑物对太阳辐射热的吸收，通过蒸腾作用吸收建筑物维护结构的热量，释放水蒸汽，改善建筑物外表的热、湿环境，降低建筑空调负荷，实现节能；冬季，绿化主要起屏蔽作用，减小风压对建筑物的作用，从而减小冷风渗透和外表面对流换热损失，降低供热负荷，达到节能目的。

实测结果表明：在室外气温38℃时，无绿化建筑物的外表面（深灰色外墙涂料）温度最高可达50℃，而有绿化建筑物外墙面温度为27℃；有绿化建筑物室内温度较无绿化建筑物室内温度约低3~5℃，
降温效果明显。

日本学者的实验研究表明：相同条件的平屋顶，在种植草坪的情况下，可使室内温度降低约7℃。

为达到夏季减少建筑物对太阳辐射的吸收，冬季即起到对风的屏蔽作用又不至于降低太多建筑物对太阳辐射热吸收的绿化目的，建筑物立面的绿化应以多年生落叶攀缘类植物为主，屋面以种植草坪为主。

通过绿化可有效降低微环境的空气温度、提高相对湿度、降低空气中有害气体浓度和含尘量、降低噪声危害，改善建筑物所处环境的热工状况，为建筑物充分利用自然通风降温提供条件，进而达到节能的目的。

4.加强新能源的利用
新能源的利用是节约建筑使用能耗另一种非常有效地办法。

新能源通常指非常规、可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能等等。

还可以充分利用地热泵技术，如冰岛等国家，建筑房子时先在地上打两个洞，通过电泵将地下水循环起来，为整座房子供热。

惟一耗能的就是电泵。

而在丹麦等国，由于地处海边，太阳能和风能的利用条件得天独厚，使用热泵技术时结合风能与太阳能，用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。

智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度，其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。

实际上，智能化建筑不一定就是豪华的，但它必须是低能耗的。

我国建筑节能起步较晚，建筑能耗要比发达国家高很多。

为此，
不断地开发新的建筑节能技术，提高建筑物的能源利用效率至关重要。

实现建筑节能的技术途径，在尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。

减少建筑内能源总需求量主要从建筑规划与设计，围护结构，提高终端用户用能效率，捉高总的能源利用效率方面着手，在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。

【结语】
建筑节能研究是建筑可持续发展的重要研究课题。

在我国现阶段，主要提倡运用与经济发展水平相适应的节能技术为主，同时注重太阳能、风能、地能等可再生自然能技术的研究和开发，降低可再生能源的利用成本，逐步从大城市与经济比较发达地区向全国推广运用，减少建筑的热损耗。