夏熱冬冷地區高層住宅建築節能設計論文範文

　　摘要:本文從夏熱冬冷地區的氣候特點出發，以某個高層住宅專案為例，從牆體、屋面和外窗等方面進行綜合分析，結果表明節能設計完全滿足規範要求。

　　關鍵詞:高層住宅；節能；圍護結構

　　隨著我國經濟的快速發展和城鎮化建設程序的加快，我國目前每年約新增20億平米建築，建築能源消耗佔到社會能源總消耗量的約30%。因此，建設低能耗節能建築已成為必然選擇。夏熱冬冷地區是我國經濟比較發達的地區，高層住宅發展十分迅速，大量高層住宅建築的建設給建築節能帶來了巨大的挑戰。本文以江蘇省無錫市某專案為例，藉助節能設計軟體，對高層住宅建築節能進行了分析研究，為高層住宅建築節能設計提供參考。

　　1專案概況

　　本專案位於江蘇省無錫市，共包括9棟高層住宅，樓層高度從88到97米不等，基地面積約為430000平米，總建築面積約160000平米。外牆大部分為剪力牆。

　　2設計思路

　　在夏熱冬冷地區，住宅設計要考慮夏天隔熱，同時要兼顧冬季保溫，這就要求高層住宅在氣候適應性設計時，既要保證一定的洞口面積滿足夏季通風和冬季日照的需要，又要採用保溫隔熱效能良好的圍護結構滿足夏天隔熱和冬季禦寒的要求。由於外牆圍護結構對建築節能具有決定性影響，本文重點分析實踐專案的圍護構造節能設計，主要包括牆體、屋面和外窗的設計。

　　2．1牆體節能

　　牆體是建築圍護結構的主體，其所用材料的保溫效能直接影響建築的能耗。外牆節能主要是提高牆體的保溫隔熱效能，減少其冬季的熱量損失以及降低夏季的外牆內表面溫度。專案方案採用外保溫形式，下表為幾種常用保溫材料的效能對比。除材料的傳熱係數低、導熱係數小等要求外，結合其防水效能和施工難易程度及成本價格，保溫材料最終採用了發泡水泥板，經斯維爾節能軟體計算。

　　2.2屋面設計

　　屋面受太陽照射最強且時間最長，頂層房間熱量一般佔建築總能耗的5%－10%，佔頂樓能耗的40%，因此屋面也是節能設計的重要組成部分。其節能設計主要是改善屋面的`熱工效能、阻止熱量的傳導，關鍵在於處理好夏季隔熱和冬季保溫的關係。構造做法可分為正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保溫屋面。把保溫層置於屋面防水層和結構層之間，其保溫隔熱由找坡層和保溫層來確定熱工指標。其缺點是保溫層材料被密閉於屋面內部，排溼困難，屋面保溫隔熱效能得不到保障，且夏天容易出現起鼓開裂現象，導致屋面滲漏。(2)倒置式屋面。把保溫層置於屋面防水層之上，保溫層不封閉。倒置式屋面構造簡單、保護防水層、使用壽命久、施工簡單、維修方便等優點，所以使用非常廣泛。倒置式保溫平屋面對保溫材料要求較高。

　　2．3外窗設計

　　外窗的面積佔外牆面積的20%－40%，但能量損失卻佔到50%。為了滿足節能目標，在滿足通風、採光和日照的前提下，需要控制外門窗洞口面積，改善氣密效能，提高保溫效能，減少外窗本身的熱傳導。

　　2．3.1窗牆比

　　窗牆比是天然採光房間的側窗洞口面積與該朝向外牆表面積之比，住宅設計規範對不同朝向房屋的窗牆比都有明確的規定。隨著窗面積減少，會嚴重影響採光通風等指標，因此，按照最大限量增加冬季太陽得熱和減少夏季太陽得熱原則，專案的窗洞主要開設在南北兩側，東西側只開少量窗洞，確保在建築節能和居住舒適度取得平衡，得到最佳窗牆比。

　　2．3.2窗體材料分析

　　建築外窗由玻璃和窗框組成。鋁合金材料由於抗風壓變形能力較好，表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蝕性，使用壽命長，不燃燒，耐潮溼，且可以根據節能需要製作出各種鋁合金型材，因此常用於高層住宅窗框。斷熱型鋁合金門窗的傳熱係數優於普通鋁合金門窗，且克服了後者在冬季易結露的缺點，因此被定為本專案的窗體材料。結合外窗玻璃的隔熱、保溫及隔聲效能。

　　3結語

　　住宅建築節能是一項系統工程，涉及多個方面，應根據當地氣候條件，屋頂、各朝向外牆和外窗都選用合適的節能材料。由文中材料效能比較可以看出，採用的材料不是效能最好的，而是在綜合考慮到現有的施工技術條件、資金投入、政府部門的建築防火和節能政策等因素，從而得出較為均衡的節能方案。

　　作者:徐培原單位:江西省修水縣建築設計院

　　參考文獻:

　　［1］宋莎．基於建築節能理念的住宅設計研究［J］．河南科技，2015(8)72－74．

　　［2］周永．基於建築節能的高層住宅建設設計探討［J］．四川建築，2014(4)57－58．

　　［3］朱曉宇．長三角地區高層住宅外門窗節能技術研究［J］．住宅科技，2013(01)01－05．

　　［4］王曉岷，吳慶，葛軍．夏熱冬冷地區高層住宅節能最佳化設計－以合肥御龍灣高層住宅為例［J］．合肥建築工業學院學報，2009(5)61－64．

　　［5］詹治國．建築專案中節能技術的運用研究［J］．住宅與房地產，2016(03)．