許慧
摘 ? 要：住宅設(shè)計(jì)的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)研究，旨在從環(huán)保節(jié)能方面對住宅設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文依據(jù)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，對住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用做出了多方面研究。
關(guān)鍵詞：住宅;節(jié)能設(shè)計(jì);住宅節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號：TU241 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ?文章編號：1005-5312（2016）29-0267-01
當(dāng)今，社會面臨兩大問題，能源短缺和環(huán)境惡化，而這兩者又相互緊密聯(lián)系，由此帶來的氣候變化已成為21世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。本文通過對住宅的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)展開研究，旨在為人類與自然和諧相處做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
一、住宅節(jié)能設(shè)計(jì)的概念
住宅設(shè)計(jì)的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)研究，旨在從環(huán)保節(jié)能方面對住宅設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)又叫生態(tài)設(shè)計(jì)，是指在對產(chǎn)品及其壽命周期全過程的設(shè)計(jì)中，要充分考慮對資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時，更要優(yōu)化各種相關(guān)因素，使產(chǎn)品及其制造過程中對環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小，使產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合綠色環(huán)保的要求。
二、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)
我國自1986年頒布施行第一部建筑節(jié)能設(shè)計(jì)及評價標(biāo)準(zhǔn)以來，經(jīng)過30年的發(fā)展，從北方到南方，從居住建筑到公共建筑，已經(jīng)覆蓋了絕大部分國土和建筑類型，建筑節(jié)能方面也取得了較好的成績。當(dāng)然，在該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的過程中也反映出了一系列的問題，再此略作探討，以期能夠?yàn)槲覈ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的未來發(fā)展和更新提供一些觀點(diǎn)和建議。
（一）建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的編制思路
從建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的編制思路來講，主要包括兩個方面：（1）分氣候區(qū)制定標(biāo)準(zhǔn)，先北后南。北方取暖明顯多于南方，北方取暖能耗用量相對較大;（2）分建筑類型的采暖策略。住宅建筑優(yōu)先，公共建筑排后。利用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對建筑節(jié)能的實(shí)現(xiàn)起到規(guī)范作用。大部分標(biāo)準(zhǔn)均要求建筑無論大小高低均達(dá)到既定的節(jié)能目標(biāo)。這一思路，缺乏對于采暖技術(shù)的可行性和性價比的考慮。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)單以建筑物的面積作為參考標(biāo)準(zhǔn)，忽略了建筑物形體系數(shù)的影響。所以，在建筑面積的基礎(chǔ)上附加層高的第二條件，節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)才能成立。或者，采取外表面積與建筑面積的比值作為定制節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的的參考系數(shù)，也是可行之法。
（二）建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施機(jī)制。
我國采取了政府統(tǒng)籌的單一標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)編制機(jī)制，編制過程缺乏開放性和透明性。我國目前還缺乏固定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)和專職人員，所以可以考慮利用民間的力量。試著讓建筑行業(yè)內(nèi)個企業(yè)進(jìn)行自我制定節(jié)能目標(biāo)，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的編制實(shí)行開放、透明、平衡和相互競爭的機(jī)制。在不同標(biāo)準(zhǔn)并行一段時間后，政府進(jìn)行輔佐制定區(qū)域節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)制定下來，再進(jìn)入立法或行政程序，并由政府設(shè)立專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的全過程。
（三）節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)途徑。
現(xiàn)代建筑的發(fā)展已經(jīng)越來越凸顯個性化與人性化的特征。而我國現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)定性和性能化達(dá)標(biāo)途徑單一，導(dǎo)致一定程度的建筑趨同化。指令性設(shè)計(jì)要求和性能化的設(shè)計(jì)方法相結(jié)合更加有利于建筑的健康發(fā)展，這同時也是世界標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向。
三、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用
住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)主要有兩個方面的內(nèi)容，即建筑整體節(jié)能設(shè)計(jì)和建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)。影響建筑能耗的因素主要有三個方面：（1）維護(hù)結(jié)構(gòu)，主要指門、窗、墻等保護(hù)性結(jié)構(gòu);（2）生活方式，包括對建筑溫度、濕度以及建筑周圍的環(huán)境要求，人們的日常習(xí)慣等，各個地區(qū)都會有所差別;（3）設(shè)備系統(tǒng)，必須達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，滿足建筑能耗的需求。我們在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中重點(diǎn)從維護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備系統(tǒng)兩方面著手。
（一）門窗節(jié)能
門窗節(jié)能是建筑節(jié)能的重點(diǎn)所在，增強(qiáng)門窗的保溫隔熱性能，減少門窗能耗，是改善室內(nèi)熱環(huán)境熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。
1.嚴(yán)格控制窗墻比例。嚴(yán)格遵守《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對窗墻比控制在20%左右的規(guī)定，并且結(jié)合建筑實(shí)際情況合理控制開窗面積，切勿隨意開窗，造成材料的浪費(fèi)同時還降低節(jié)能效果。
2.選用合適的窗框材料和保證良好密封性能。窗框是影響建筑節(jié)能的一個重要部件，在建筑中被稱為“冷橋”。窗框主要是通過熱傳導(dǎo)的形式損失熱量。斷橋鋁合金和塑鋼窗是一種隔熱效果較好的窗框材料，目前主要使用于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。鋁加工成型技術(shù)在我國建筑業(yè)市場的門窗轉(zhuǎn)型較快，鋁合金門窗在目前和今后很長的時間里仍然會是建筑外窗的主流。另外，節(jié)能門窗的保溫性和氣密性必須達(dá)到規(guī)范要求。安裝密閉性好的防盜門，并且提高所有門窗與維護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性。在門窗內(nèi)填充玻璃棉或礦棉等防火保溫材料，外門窗口加裝密封條。
3.選用合適的玻璃種類。對于門窗玻璃的處理也是門窗節(jié)能的重要方面。要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r來慎選玻璃的種類與功效。在我國大城市中，Low-E玻璃、熱反射鍍膜玻璃、有色玻璃等高品質(zhì)節(jié)能玻璃正在逐漸普及。而對于現(xiàn)有住宅建筑，可以在門窗材料不變的前提下，采用貼熱反射膜或納米透明隔熱涂料對玻璃進(jìn)行處理均能達(dá)到降低太陽輻射得熱的效果。也可以增加玻璃層數(shù)，選用中空玻璃，增大玻璃的熱阻值，從而確保玻璃的保溫效果以及隔熱功效。此外，外窗遮陽也是很重要的節(jié)能措施。在我國南方地區(qū)，太陽輻射強(qiáng)度大，極大的影響室內(nèi)溫度。在此，可以考慮在外窗上設(shè)計(jì)活動遮陽板、活動這樣窗扇和垂直百葉板等，這些措施可以降低室溫2%以上。遮陽效果除取決于遮陽形式以外還與遮陽設(shè)施的安裝位置、構(gòu)造處理、材料與顏色等因素有關(guān)。不同地域的住宅建筑設(shè)計(jì)的遮陽要求不同，要綜合多方面因素采取合理的遮陽措施，滿足節(jié)能要求。
（二）屋面、樓地面節(jié)能
屋面作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱體系的一個重要組成部分，其保溫隔熱性能直接影響到建筑保溫隔熱性能及其能耗。屋面保溫節(jié)能的設(shè)計(jì)措施是：屋面保溫層不宜選用密度較大，導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料。且保溫層也不宜選擇吸水率較高的材料，如必須選用吸水較高的材料，屋面上應(yīng)設(shè)計(jì)排氣孔排除水分。現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開始應(yīng)用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法。這種保溫芯板施工方便價格低廉、不污染環(huán)境。保溫芯板為柔性制品，不僅適用于平面屋面，也適用于曲面屋面，適用范圍廣是該保溫產(chǎn)品的最大優(yōu)點(diǎn)之一。樓地面的保溫設(shè)計(jì)中適合在構(gòu)造層中鋪保溫板或采用低溫輻射板，更有利于提高室內(nèi)舒適度，以改善樓板保溫性能。樓地面裝飾材料宜選用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料，如硬木地板或厚層塑料低板等，可以改善樓板保溫性能。
（三）新能源開發(fā)與能量回收技術(shù)的應(yīng)用
太陽能屬于一種源源不斷、無窮無盡的的清潔能源。因此在節(jié)能設(shè)計(jì)中，可以充分利用太陽能來進(jìn)行供水、供電和取暖。據(jù)考證，太陽能熱水輻射采暖系統(tǒng)適于應(yīng)用在沒有集中采暖系統(tǒng)的住宅和獨(dú)立別墅上，或除電能外無其他能源可以利用的建筑上。它投資回收期合理，節(jié)能效果明顯，沒有造成對大氣的污染，為擴(kuò)大太陽能的應(yīng)用提供了更加廣闊的空間。
另外，雙向集熱技術(shù)是一種新型的能量回收利用，其技術(shù)核心在于一組獨(dú)特的熱能交換器。它可以將使用過的廢棄熱水中的熱量，重新回收到熱能交換器中。當(dāng)需要加熱的冷水經(jīng)過經(jīng)過熱能交換器時，回收的熱量將會傳到冷水中對其進(jìn)行加熱，起到有效地節(jié)約能耗的重要作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從洗碗、洗漱、沐浴等生活廢水中回收的能量能夠節(jié)約一半以上的衛(wèi)浴裝置的能耗。
在現(xiàn)代社會中，設(shè)計(jì)為人類創(chuàng)造了巨大的社會財(cái)富，推動了文明的發(fā)展，但同時也加速了資源、能源的消耗，并對生態(tài)平衡造成了極大的破壞。我們提倡節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對環(huán)境的影響降為最小，在行業(yè)內(nèi)為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出最大力量。
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