上海天华建筑设计有限公司 200235
摘要：随着人们环保节能意识的不断提升，在现代建筑设计中人们越来越重视建筑的节能。本文对夏热冬冷地区住宅节能设计策略展开了分析，然后重点探讨了窗墙比与能耗的关系，仅供参考。
关键词：夏热冬冷；住宅建筑；节能设计；窗墙比
想要让低碳采暖的住宅设计得到有效实现，主要的方法开源于节流，与北方的气候特点进行结合，本文对北方住宅的围护结构进行了有效研究，目的是减少住宅中的热量流失，并通过太阳能保温材料的使用，让住宅建筑的体型设计与结构的设计优势得到发挥，建造出符合低碳理念的住宅，减少环境的污染，让生活在北方的人们可以获得温暖生活的同时，还获得一个洁净的环境。
1 南方住宅传统采暖方式
清华大学2009年对该地区的上海、苏州和武汉分别开展了针对生活方式和居住能耗的社会调查统计，调研获得1861份有效问卷。经调查显示，目前南方城镇居民使用较多的供暖方式主要有以下三种类型。
1.空气源热泵供暖：在房间内安装空调器，夏季送冷风，冬季送热风；也可加装辐射地板，夏季利用房间空调器送冷风，冬季通过空气源热泵制备出的热水进入辐射地板，实现对室内的供暖；
2.燃气壁挂炉供暖：每户安装独立的燃气壁挂供暖炉，燃烧天然气产生热水作为热源，室内通过暖气片或地板辐射方式供暖；
3.电热供暖：在房间内安装电暖气、电热膜等，以通电加热方式进行供暖。
据介绍，目前在广大的长江流域还没有实行集中采暖的地区面临的现状无论是居住建筑里面还是公共建筑里面，室内的温度都是没有达到我们居住生活生产所要求的一个基本要求的，从调查来看，基本上是在10度以下，其中温度较高重庆地区可能冬季温度能达到12度，低的就是5～6度。在大部分的南方地区还是没有对集中采暖有相应的政策和强制性要求的。不同的地区特别是在一些中部的地区可能在它的城区有一些部分集中采暖的项目和相应的要求，在大部分地区都没有相应的政策。在一些中部不太发达的区域，也在提倡利用一些可再生能源采暖，另外大部分还是居民自发的采置一些采暖的设施，特别是一些先富裕起来的这些人，有改善的经济条件，才尝试各种各样的采暖方式。
2 节能建筑设计策略
2.1新材料的应用
（1）节能墙面。建筑工程中墙体是其基本组成部分，因此建筑节能设计中如何实现对墙体的节能设计至关重要。在对墙体设计中，不但需要保证其在建筑工程中的整体作用，同时还需要结合节能理念，选用节能环保材料，同时还要对墙体材料的防火性能、保温性能有一定要求。这样设计的墙体，不但具有良好的防火性能，同时还能够更好的控制室内温度，降低建筑对能源的消耗。（2）节能玻璃墙。随着人们对精神生活的最求越来越高，人们的审美观不断提升，现如今不仅要建筑工程满足人们日常的生活需求，也要满足人们的审美要求。在这种形式下，为了满足人们的个性化审美要求，节能玻璃墙作为新兴的节能新材料逐渐被用到建筑工程中，玻璃幕墙、大型的玻璃落地窗更能符合人们的审美需求。在现代建筑工程的设计过程中，节能玻璃墙被广泛的应用到不同的各种建筑工程当中，然而在实际运用过程中节能玻璃墙却可能导致建筑工程内部的能量快速的流失。针对这种情况，要处理问题时与实际情况相结合，把当前先进的科学技术及前沿的节能措施应用到解决办法中，从而实现室内的保温理念，防止能量快速流失。所以，在现代建筑工程实际设计过程中，通常都会选择真空玻璃或者中空玻璃等节能玻璃材料来作为建筑玻璃所使用，这样不但能够有效的解决建筑室内温度的流失问题，同时还能够更高效的实现对太阳光的利用，降低建筑对能源的消耗，提升建筑整体的节能性。
2.2对建筑空间进行合理规划
建筑行业的 实践已经充分表明，空间设计的合理化，能够在某种程度上降低总面积的需求。随着我国城镇化进程的加深，城镇人口越来越多，人们对住房的需求也愈来愈高，因此，建筑设计中对于空间的合理规划，不但可以有效降低工程整体成本，同时还有助于提升建筑的节能性。比如在一些土地资源较为贫乏的国家，其一般会将活动较为频繁的空间进行科学规划和组织。这样不但可以实现空间的高效利用，同时也能够实现对资源和能源的节约。
2.3门窗节能设计
在现代建筑中，门窗是与外界环境进行冷热交换的重要窗口，因此，其对能源的消耗相对较高，部分建筑中门窗能源消耗占据到了整个建筑的绝大部分，所以，设计工作人员在进行门窗的设计中，不但要注重整体的美观度，同时也要积极采用降低建筑能耗的设计方案。比如铝合金窗框相比于木质或者塑料窗框具有更高的导热系数，会加剧能源损失，所以，应该尽可能的采用塑料或者木质的门窗。
2.4屋面保温节能
建筑屋面散热量较大，建筑屋面的节能措施与建筑维护结构的节能措施具有较大的相似性。其主要是完善屋面建筑材料的热工性能减少室内的热量损失，常用的结构有架空屋面、内保温、外保温、坡屋面和绿化屋面等多种处理方式。架空屋面可以两种方式发挥其节能的优势。其一是应用各层的外表面来阻挡日光照射。屋顶处的结构可进行两次热量交换，防止屋面结构直接接受太阳照射。绿化屋面在应用中也有其自身鲜明的特点，在工程施工中要采取有效措施保证建筑屋面的防水效果，进而避免种植面层与建筑屋面出现渗水的问题。另外，要结合上部覆土的情况科学选择植物类型，全面结合不同地区的气候条件来选择不同的植物类型，避免植物根部直接穿透屋面的防水保温层。且坡屋面要设置完善的排水设施，同时排水坡的坡度也需满足工程建设的基本要求，保证屋面无积水问题。
3 窗墙比与能耗关系分析
本文仅分析不同南向窗墙比情况下，同一住宅建筑模型的能耗，因此除了南向窗墙比不同外，其余与节能计算（能耗）相关的参数设置均统一，具体设置如下：
（1）建筑概况：
城市：城市：上海（北纬=31.00°，东经=121.00°）
气候分区：夏热冬冷地区（Ⅲ区）
建筑名称：5 号楼
建筑朝向：南偏东 14.2 度
建筑结构类型：剪力墙结构
体形系数： 0.42
节能计算建筑面积（地上）： 6399.08 （外轮廓线）m2 节能计算建筑面积（地下）： -- （外轮廓线）m2 节能计算总建筑面积： 6399.08 （外轮廓线）m2建筑表面积：7916.74（外轮廓线）m2
建筑层数：20
建筑物高度：59.00 m
（2）外围护结构设置：
屋面类型（自上而下）（默认屋顶）：碎石、卵石混凝土1（50.0mm）+ 挤塑聚苯乙烯（XPS）（带表皮）（60.0mm）+ 轻骨料混凝土800（30.0mm）+ 钢筋混凝土（120.0mm）；
外墙类型（自外至内）（默认外墙）：抗裂砂浆（5.0mm）+无机改性石墨不燃保温板（40.0mm）+ 水泥砂浆（15.0mm）+ 钢筋混凝土/细石混凝土（200.mm）+水泥砂浆（14.0mm）；
分户楼板：水泥砂浆（25.0mm）+ 细石混凝土（内配筋）（40.0mm）+模塑聚苯板（EPS）（039级用于楼板）（20.0mm）+钢筋混凝土（120.0mm）；
外窗（含阳台门透明部分）：金属隔热材料（隔热条高度24.mm）（中透光LOW-E+12Ar+5）（中透光）传热系数2.20W/m，玻璃遮阳系数是从SCO.60，窗框系数0.75，可见光透射比0.60。
户门：节能外门2，传热系数2.2W/m2.k
4 结语
时代发展迅速，人们对于建筑领域有着更高的要求。目前为止我国大力提倡节能减排以及可持续发展，故建筑领域要响应国家的号召，需要在节能减排方面提高关注。首先是减少能源的消耗，很多的房屋建筑没有做好保温工作，导致一大部分的热量都被流失，造成了严重的能源浪费，故要在保温技术方面加以提高，可以通过对墙体以及门窗进行完善来增加建筑的保温性，从而有效的减少能源的流失，达到节能减排的目的。
参考文献：
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