淺析住宅建筑與節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化

廖寶琴

（贛州市建筑設(shè)計研究院，江西 贛州 341000）

引言

建筑是用能大戶，建筑節(jié)能是發(fā)展建筑業(yè)的需要。在發(fā)達(dá)國家，適宜的室溫已經(jīng)成為一種基本的需要。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和住宅商品化政策的實施，我國正在經(jīng)歷從未有過的住宅大規(guī)模開發(fā)建設(shè)時期，公共建筑的需求量似乎并不是主導(dǎo)了，住宅也逐漸成為人民消費(fèi)和投資的最大商品。同時能源供應(yīng)和環(huán)境質(zhì)量不斷惡化，在能源問題上應(yīng)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化節(jié)能、提高效率，實施“開源”與“節(jié)流”并舉措施，加強(qiáng)可再生能源利用，保持社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 改善建筑熱環(huán)境，必須使用能源

只有合理使用和節(jié)約使用能源，盡可能提高能源利用效率，使改善建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能相結(jié)合，才能既使改善建筑熱環(huán)境有能源的支持而成為可能，又不致造成更加嚴(yán)重的浪費(fèi)，做到人類和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

2 住宅功能、空間設(shè)計優(yōu)化

在早期的城市住宅設(shè)計中，多以臥室為中心，臥室是住宅中的主要居住空間。當(dāng)時的住宅，臥室是住宅中唯一的主要空間。在住宅的空間設(shè)計中，顯然要將所有的臥室置于日照通風(fēng)條件最佳的位置，置于南向，為住戶提供最好的享用自然能源的環(huán)境。近年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高，住房條件不斷地改善。設(shè)計人員經(jīng)過多年的推敲、探討，住宅內(nèi)部的休息區(qū)，起居活動區(qū)及廚衛(wèi)服務(wù)區(qū)三大功能，分區(qū)更趨向明確合理。住宅中的臥室不再是多功能的，已被更合理地理解為休息區(qū)，主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物，要求輕松寧靜，有一定的私密性的空間。白天人們工作、學(xué)習(xí)、外出，即使在家各種起居活動也不在臥室中。因此以夜間睡眠用為主，白天多是空關(guān)著的臥室，向南還是向北，有無直接日照，對于建筑節(jié)能而言差別不大。在滿足通風(fēng)采光，保證窗戶的氣密性和隔熱性的要求下，臥室不向南不影響建筑節(jié)能。因此，一套住宅中，臥室已經(jīng)不是爭取占據(jù)南向的唯一主要空間。“廳”在現(xiàn)代住宅中，已成為居住者各種起居活動的主要空間。白天的日照、陽光對于起居活動中心的“廳”來講，更有直接的節(jié)能意義。

3 住宅節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化和可再生能源利用

在住宅建筑節(jié)能設(shè)計中,科研創(chuàng)新是基礎(chǔ)，規(guī)范制定是標(biāo)準(zhǔn)，能設(shè)計是關(guān)鍵，節(jié)能材料及施工質(zhì)量是保障。建筑節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，只有將系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)優(yōu)化集成定量分析,才能將系統(tǒng)節(jié)能最優(yōu)化。目前建筑節(jié)能的方式方法很多，不同氣候、不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地區(qū)建筑節(jié)能方法不一樣，所以我國住宅建筑節(jié)能應(yīng)走一條適合我國國情的可持續(xù)發(fā)展節(jié)能的道路。住宅節(jié)能要建立在數(shù)據(jù)量化基礎(chǔ)上，節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化最重要在于系統(tǒng)節(jié)能數(shù)據(jù)的優(yōu)化。住宅節(jié)能應(yīng)充分考慮建筑節(jié)能的易操作性，使用的簡捷性，維護(hù)的簡便性,使用的長期性，保障投入產(chǎn)出比的最大化。住宅節(jié)能應(yīng)從規(guī)劃、單體設(shè)計、建筑構(gòu)造等方面出發(fā),將建筑與建筑節(jié)能設(shè)計一體化統(tǒng)籌考慮,制定出切實可行量化標(biāo)準(zhǔn)，綜合選出優(yōu)秀節(jié)能方案。

3.1 優(yōu)化住宅建筑單體設(shè)計,加大可再生能源利用

良好的建筑單體設(shè)計是建筑節(jié)能的一個重要方面,應(yīng)將建筑節(jié)能設(shè)計貫穿建筑單體設(shè)計全過程，提升建筑節(jié)能設(shè)計在建筑單體設(shè)計中的地位，明確建筑節(jié)能指標(biāo)，量化節(jié)能措施，利用計算機(jī)模擬技術(shù)，優(yōu)選最佳方案。

優(yōu)化建筑單體平面設(shè)計。合理確定建筑套型,減少戶型面寬,加大建筑進(jìn)深,降低建筑體形系數(shù)，充分利用空間，確定經(jīng)濟(jì)舒適夠用的建筑面積,根據(jù)使用功能及房間使用頻率優(yōu)化平面布局,確保室內(nèi)通風(fēng)線路順暢，住宅平面中客廳、主臥室等主要活動空間盡量布置在南向,增加冬季被太陽輻射得熱，減少夏季太陽西曬。增加南向懸挑封閉被動式太陽曬臺面積,夏季可作為空氣間層隔熱，冬季增加太陽輻射得熱。可將綠化、養(yǎng)殖水池、太陽能轉(zhuǎn)化等設(shè)備設(shè)置于屋頂，優(yōu)化屋頂平面使用功能。

優(yōu)化建筑單體立面設(shè)計。建筑外立面設(shè)計要與節(jié)能設(shè)計統(tǒng)籌兼顧。窗是建筑設(shè)計的一個重要元素，窗墻面積比是建筑節(jié)能設(shè)計的一個重要參數(shù)，窗的開啟形式和大小既要滿足建筑美觀要求，更要滿足采光、通風(fēng)、太陽輻射得熱與隔熱要求。建筑外墻在保障建筑外墻美觀前提下，還可充分利用能源轉(zhuǎn)換構(gòu)件如太陽墻、太陽能平板外墻集熱器等將太陽能、風(fēng)能等可再生能源轉(zhuǎn)化為向住宅提供能源。

3.2 優(yōu)化建筑構(gòu)造設(shè)計，加大可再生能源利用

3.2.1 墻體節(jié)能

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進(jìn)一步推廣空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。

3.2.2 門窗節(jié)能

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。其節(jié)能措施有：

a、控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26-1995《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住部分）》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過20%、30%、35%”。

b、提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

c、改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設(shè)置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴(kuò)大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

3.2.3 屋面節(jié)能

在不斷改進(jìn)建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點，其一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，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。

4 結(jié)語

地球只有一個，能源是有限的，我們每個人都應(yīng)該樹立新型的生活觀，愛護(hù)我們的生存空間，把我們的社會建設(shè)成一個節(jié)能的社會，讓節(jié)能滲透到人們的生活習(xí)慣中去，成為一種生活方式。讓我們的開發(fā)商和消費(fèi)者都樹立新的節(jié)能理念，通過采用節(jié)能型的建筑結(jié)構(gòu)、材料、機(jī)械和產(chǎn)品，提高建筑的保溫隔熱性能，減少采暖、通風(fēng)、制冷、照明等能耗，讓人們都能夠住上冬暖夏涼的、高舒適度、低能耗的住宅。

[1]1998年1月1日起實施的《中華人民共和國節(jié)約能源法》，

[2]《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ126-95)

[3]《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》(GB50176-93)