住宅建筑設計的節能措施探討

姜春明

（云南省建筑工程設計院，云南 昆明650041）

1 住宅節能與規劃設計

1.1 住宅節能與居住舒適性的關系

居住舒適性是目標，節能是方法。不能因節能舍棄居住舒適性，舒適性必須與國情相適應，需要尋找兩者的最佳結合點。

1.2 住宅節能與科技應用的關系

住宅節能技術的應用，并非必須依賴高科技。節能應采用“因地制宜”、“就地取材”的低成本的適用技術。引進的節能技術應盡快國產化與本土化。

1.3 住宅節能與地域氣候差異的關系

應消除推行節能技術的地域偏見。北方寒冷地區采暖的節能固然重要，南方炎熱地區的空調節能也同樣重要，冬冷夏熱過渡地區的采暖、空調節能更加重要。北方應強調保溫，南方須重視遮陽隔熱，需視氣候差異采取不同的節能措施。

1.4 住宅節能與整體技術的關系

要做好保溫、隔熱、降耗等單項節能技術的設計和應用，但更應重視系統化和整體化的節能技術。應該將居住區規劃、住宅設計、材料選用、維護保養、日常運營等各階段、各環節，作系統和整體的綜合考慮。

2 住區規劃的節能措施

2.1 正確選擇朝向

居住區具有充足的陽光和良好的通風，是大自然賜予人類的居住條件，她創造了最節能、最舒適的室內外居住環境。我國大部分地處北溫帶，選擇正確朝向，一般以正南朝向或南偏東、南偏西較小角度（10°以內）為好。

2.2 順應風流環境

選擇夏季主導風向為導風口，使住區內風速流暢，降低氣溫；冬季應阻擋西北風的侵襲，使住區氣溫溫和，避免寒風刺骨。

2.3 適度的綠化和水面

綠化和水面能改善住區微氣候，起到調節氣溫、增加濕度、遮陽庇蔭和美化環境的作用。需要合理選擇樹種，適應當地土壤和氣候，合理搭配樹種，常年有綠樹相伴。切忌種植大片觀賞花卉和草坪，不要盲目地移植名貴樹種和古老大樹，以免事倍功半、得不償失。

水面應從地域水資源條件考慮，面積不宜過大，以免減少活動場地。嚴禁使用城市供水作為景觀水源，應積極采用中水和雨水，保證水質水量，控制維護經費。

2.4 控制住宅組合的長度

住宅單體的多單元組合，可以節省用地，減少建筑物外圍護面積，從而減少能耗；而少單元組合，可以擴大光照面積，并使居住區內的氣流暢通。應視不同地域而采取相應的優化組合方式。

3 住宅單體設計的節能措施

3.1 適度的面積標準

每戶面積標準的提高，應與經濟發展水平和能源基礎條件相適應。超越當前現實，過分追求大面積的住宅，購房熱刺激下的互相攀比，均不應提倡。應提倡節約型住宅，合理的使用面積，是當前最有效的節能措施。可以節約建材、節約勞動力和建造、使用、維護過程中的大量能源。

3.2 合理的平面布置

在住宅設計中，首先要確定臥室、起居室、餐廳、廚衛等功能空間的合理尺度、面積、開間和進深，當前有盲目擴大起居室面積，每套住宅設大小幾個衛生間，進戶過廳和景觀平臺等的奢華傾向。要關注功能空間的緊湊性，避免與功能無關的空間尺度，出現過多的交通面積等。應盡可能多地布置主要居住空間于南向，并做好日照、通風和空氣對流。

3.3 適當的住宅層高

要正確對待住宅層高的概念：層高過低，會減少室內的采光面積，阻擋了室內通風，造成室內空氣混濁和空間的壓抑感；層高過高，必將浪費建造成本，浪費日常使用的能源；一般以2.8m為宜，不宜超過3m。

3.4 合理的體形系數

規范規定了不同氣候地區的體形系數標準值，以控制外圍護結構的面積。為調節體形系數的超限，允許以加強外圍護的保溫隔熱措施來彌補。夏熱冬暖地區為增加自然通風流量適當多些凹口可以理解，但應避免因追求建筑陰影或立面凹凸變化，所造成的過大的體形系數。

3.5 合理的窗墻面積比

應從地區、朝向和房間功能出發，合理選擇窗面積的大小。窗面積過大，并不反映建筑現代化。應強調不同朝向、不同功能房間、多層和高層住宅的開窗有別，不能隨意開設落地窗、飄窗、多角窗、低窗臺。

3.6 科學的建筑構造

圍護結構是住宅節能的關鍵部位。住宅的墻體、屋面、地面、外門窗都直接暴露在室外，應重視維護結構的節能構造設計。還要充分注意不同部位連接處的節點構造，如外門窗與墻體、陽臺與房間、女兒墻或挑檐與屋面等處連接部位的構造，避免出現“冷橋”和“熱橋”。南方隔熱還須重視遮陽，不同朝向應有不同的遮陽構造。遮陽百葉或遮陽窗簾應設在外部。

4 住宅建筑規劃與設計的節地措施

4.1 控制住宅面積標準

資料表明，我國人均城市建設用地僅為100m2左右，其中人均居住區用地指標為17m2～26m2，居住區占建設總用地的25%。如果保持目前的比例，在一定的容積率條件下，每套住宅的面積擴大，勢必增加人均居住區用地指標，這就與合理利用土地的國策相違背。因此，適度控制每套住宅的面積標準，抑制過度消費，將使有限的土地資源得到有效的利用。

4.2 積極開發利用地下空間

在居住區和住宅單體的設計中，積極開發中心綠地、宅間空地或住宅單體的地下，布置車庫、輔助用房等，是提高土地使用率的有效辦法。被開發利用的地下空間，可以不計入總容積率，鼓勵提高開發地下空間的積極性。當然，也要做好規劃，處理好工程技術問題。

4.3 合理開發利用山坡地和廢棄用地

隨著住宅建設不斷迅速發展，可用的完整、平坦的建設用地愈來愈少，需要對山坡地或廢棄土地等，進行改良后使用。如：山區、丘陵地帶的荒坡，湖邊的墁灘地，沿海城市還可有計劃地采用填海增地的辦法。

4.4 禁止使用粘土磚

我國的土地資源非常貧乏，人均可耕地面積只有0.08hm，為世界平均值的1/3，已接近聯合國確定的人均可耕地0.053hm的最低界限。國家建設部已三令五申，必須嚴格禁止粘土磚的生產和使用。需要積極研制混凝土空心砌體、粘土空心磚、工業廢料砌體等產品，盡快替代傳統實心粘土磚。還要大力推廣混凝土結構、鋼結構等結構類型，并切實解決好設計、構造、施工等有關技術問題。

5 居住區規劃設計中的節地措施

5.1 圍合的居住空間

在居住區規劃設計中，因地制宜地將行列式的布局改進為院落式圍合，使住宅的外部環境成為院落內居民的共享空間。行列布置的東西缺口的適當圍合，有效提高了土地利用率。并可以密切鄰里交往，增強居住安全。圍合程度應視地區氣候而定，圍合單元應。

5.2 集中布置配套公建集中布置可方便管理和使用，又節約用地。

5.2.1 分散、沿街的商業設施，集中布置成獨立的商場建筑；

5.2.2 機動車庫與自行車庫，集中設于半地下室或架空層；必需的地面停車場，推廣植草磚鋪砌地面，增加綠化面積；

5.2.3 燃氣調壓站、水泵房、變電室等公用設施，在負荷距離允許的情況下，盡可能集中設置；

5.2.4 集中設置居住區垃圾中轉站；為居住區服務的公共衛生間，附設于會所或商場內等措施。

5.3 綜合使用功能，提高土地利用率

在城市中心地段的居住區，集多種使用功能于一體，建造綜合樓是提高土地利用率的好辦法。①集住宅、商場于一樓；②集住宅、商場、辦公于一樓；③集住宅、商場、辦公、文娛活動、車庫于一樓等。綜合樓可以提高土地使用率，但是，設計難度大，結構和設備管道系統復雜。

5.4 合理利用各種基地地形

在北高南低的向陽坡地形上，應順著坡向平行布置住宅，既能獲得充分日照和良好的通風，且正面視野寬廣，可減少住宅之間的日照間距。在南高北低的坡地上，要調整前后排住宅的層數，避免過多拉大日照間距。還要盡量利用高差所形成的、住宅底部的半封閉空間，作為停車、儲藏等輔助空間。在東、西向的坡地上，應垂直坡地的方向布置住宅，并跟隨坡地的高差改變住宅層數和高度，可以做南向退臺的躍層住宅。保持合理的日照間距，節省用地。在平坦的地形上，應布置成正南、北向（可適當偏角），既能順應風向，又可獲得較好日照，是減少間距、節約用地的最好辦法。在邊角地區，根據基地形狀，布置塔式、單元式高層住宅；在基地的北側，布置高層住宅，也是節地的好措施。

6 住宅單體設計的節地措施

6.1 適當縮小面寬加大進深

單體住宅的建設用地面積＝（住宅進深＋日照間距）×住宅面寬。因此，住宅面寬對土地用量的增大或縮小非常敏感。通常采用加大進深、縮小面寬，達到節約用地的效果。加大住宅的進深，必須有效地減小面寬，否則，反而會更增加用地。加大住宅進深，還會明顯地提高住宅室內的熱惰性，有利于節約能源。但是，應解決好對中間部位功能空間的采光與通風。

6.2 適當降低住宅層高

《住宅規范》規定的室內凈高：居室不低于2.4m，廚衛不低于2.2m。只要確保《住宅規范》規定的凈高，適當降低每層的層高和住宅單體的總高度，就可以直接縮小日照間距。降低住宅總高的節地效果，在高緯度地區尤為明顯。住宅層高的確定，當然還應綜合考慮室內空間效果、居住習慣、日照和通風質量、心理感受等條件。降低層高后的室內凈空，也要由室內裝修、結構厚度、通風方式等技術措施的協調配合。

6.3 處理好屋頂空間

屋頂是住宅第五立面，對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面，可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點，可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下，既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果；也減少了住宅之間的日照間距，節約了建設用地。平屋頂可采用北向的退臺，既獲得露天活動空間，也可縮小日照間距。

6.4 適當提高住宅的層數

提高住宅層數與提高居住區的容積率，成正比關系。但是，節地的曲線，并非始終呈直線上升。當住宅達到一定數量的層數，容積率增加就顯得緩慢，因為住宅用地由住宅基底用地和住宅日照間距用地兩部分組成，住宅層數增加只能重復利用住宅基底用地，隨著層數的增加，日照間距仍要擴大。所以，一般由低層升至多層，節地效果最為明顯，至中高層，效果尚可，至高層，節地效果并不明顯，節地曲線呈平緩狀。不同層數住宅，優缺點的比較。①低層：居住環境較好，建設用地耗量大。②多層：節地效果較好，能營造較好的居住環境。③中高層：節地效果最明顯，當18層以下布置一個安全出口、使用一部電梯時，影響造價較小，登高遠眺、視線擴大。④高層：能節省建設用地，做好居住區的環境，外部空間通透，視野開闊。但是建設投資大，建設周期長，日常維護費用大。高層住宅中的居民，有遠離地面、束之高閣的心里感受。因此，在城市邊緣地段、山坡地、風景區宜建低層住宅；中小城市宜建多層住宅，少量中高層住宅；中大城市宜建中高層住宅，少量多層住宅；特大城市宜建高層和中高層住宅。

6.5 多戶單元的組合

多戶單元的組合，能有效地利用土地資源。塔式高層住宅，過去做到一個標準層布置8戶～10戶，顯然使每戶功能質量下降；當布置6戶，既能達到多戶單元組合的目的，又有較好的光照和通風，戶內組織合理，不會出現死角和暗房，節地率較高；當布置3戶～4戶，功能改善，但節地效果明顯下降。板樓高層住宅，常規布置成2戶，布置3戶～4戶時，可明顯節地，但中間戶通風較差。

6.6 做好東西朝向和盡端戶型住宅單元的設計

東西向住宅在特定條件下可以提高用地效率，但必須解決好東西朝向房間的日曬與通風問題。住宅單元的盡端戶，由于三面無遮擋，可較自由布置并加大住宅進深，不影響前后樓的日照間距，有效達到節地的效果。

7 結語

綜上所述，住宅的可持續性，不僅是節能省地，還應包括四節一環保，應是少消耗資源、高性能品質、輕環境污染、長生命周期和多回收利用，做到人、住宅、自然的和諧友好共生。

[1]馮巍，李慧敏.建筑節能技術對建筑設計的影響[J].山東土木建筑學會建筑熱能動力專業委員會第十二屆學術交流大會論文集，2008-09-01.