對住宅建筑節能設計的思考

提要：隨著中國社會的發展，住宅的功能越來越多樣化和個性化，建筑材料的選用多元化，戶型設計更加人性化，但目前中國在住宅建筑設計方面最推廣的是建筑節能設計。從住宅的實用到好用最后到關注能源和節能方面，都是設計師們關注的重點。本文從建筑節能的概念和意義出發，闡述建筑節能設計的原則，并分析住宅區規劃和建筑結構部位如何節能，總結出設計師在建筑節能設計時的若干思考。

關鍵詞：住宅建筑 節能設計 小區規劃 建筑設計

1、節能住宅建筑的概念及意義

1.1節能住宅建筑的概念

節能建筑可以被理解為是一種概念上的建筑，它是指建筑對環境無害，能充分地利用環境資源，并且在不破壞環境的基本生態平衡條件下建造的一種建筑，在有些情況下，節能住宅又被稱為是綠色建筑或可持續發展建筑等。節能住宅建筑的基本內涵是減輕建筑對環境的負荷，節約能源及資源，并且提供安全健康舒適性德生活空間同時做到與自然環境親和及人與建筑、環境的和諧共處。

1.2住宅建筑節能的意義

在世界能源日益匱乏與能源消耗日益增加的激烈矛盾中節能對于每個國家都非常重要。我國現在已成為世界上第二大能源消耗國，能源儲備量相對較低，人均能源量極低，所以，節能則是尤為重要。住宅建筑又是為人們提供居住與生活的空間，在住宅建筑設計方面節能有其特有意義。

第一，住宅建筑節能有利于保護環境。一般的建筑多采用空調系統，空調耗能大，排放產生氮氧化物和二氧化硫污染空氣、破壞生態平衡同時危害人的健康。住宅建筑節能可以提高建筑熱環境的質量，減少污染物的排放。第二，住宅建筑節能有利于我國綠色經濟的穩定發展。據統計，我國人均能源占有量僅為世界水平的40%，同時我國建筑能耗已占到我國社會總能耗的30%左右。能源問題已經成為我國經濟發展的短板，建筑業一直是我國的基礎產業，在支撐我國國民經濟的發展起著重要作用。第三，降低住宅成本，提高生活環境。時代的發展，人們生活水平提高了，對住宅及其生活環境的要求也提高了。節能建筑可以采用適當的保溫性能好的加氣混凝土砌塊等新型墻體材料，或采用良好的外圍維護材料如中空雙層玻璃等來減少結構散熱，同時控制建筑型體系數。通過這些可以看改善建筑熱環境，有些新型材料可以降低成本。

2、住宅建筑節能設計的原則

住宅建筑節能設計應當遵循一定的原則進行，為此筆者在探討中提出以下四個原則。第一是以人為本原則，第二是經濟性原則，第三是階段性原則，第四是地方性原則。以人為本的原則就是要求設計師在設計時考慮到如何讓住宅小區和住宅建筑最大限度的滿足人的要求，如何提供最大的便利和最大程度上的舒適。經濟性原則就是在設計時充分考慮到住宅建筑的造價成本，從建筑概念設計和建筑構造設計以及建筑施工設計上利用建筑材料、結構協調來降低成本。階段性從大的方面講就是國家在推行節能住宅時要分時段分步驟進行，部分地區試點推廣新設計方法和新工藝等避免盲目性；從小的方面講就是在住宅小區或建筑單體中分部位分結構進行。地方性原則顧名思義就是要因地制宜地進行設計，比如我國北方和南方的節能設計就要求不同。

3、住宅區節能規劃的思考

3.1日照環境要求

日照因素是建筑節能設計的重要因素。日照間距是由當地的地理緯度、日照標準、建筑朝向、高度及建筑用地的地形等因素決定的[1]。在總平面的規劃中考慮建筑節能的要求，日照建筑符合當地的日照需求，同時大部分單元還采用地步架空的設計，在保證小區空間更為開闊，避免底層住宅由于樓層較低而在冬季日照時間短的問題。增大朝南面寬，獲得更多的日照。

3.2綠化、通風要求

綠化植物有利于調節局部小氣候，通風條件同樣重要，除了利用自然風外還可以通過小區的建筑后退、建筑高度等安排來改善。筆者認為，小區景觀設計采用小庭院、大綠化、多層次的布置方式，結合每棟住宅底層架空設計，使中心綠地和周邊宅前景觀空間相貫通，保證每棟樓、每戶都有良好的景觀和通風。在底層建筑屋頂種植草皮，既豐富了小區景觀，又使建筑在夏季所受的熱輻射得以有效降低。

3.3人工水系要求

在住宅小區規劃中水系是相當重要的一個元素。水系可以起到多種作用，利用水來平衡環境溫度、凈化空氣、降風沙及收集雨水等。筆者認為，采用小區每棟住宅路之間的小路均鋪設貯水性良好的路面材料，可保證地面不積水的同時減少地面的熱輻射。

4、住宅建筑節能設計的思考

在住宅建筑節能設計中最為重要的就是提高圍護結構的保溫隔熱性能。據統計在其他條件相同的情況下，采取了圍護結構與沒有采取圍護結構保溫隔熱的相比，其使用采暖、空調系統耗能要節省50%之多。因此，筆者以此為核心，考慮圍護結構在設計時要考慮的部位依次為，屋面、外墻、外窗和戶門等。

4.1住宅圍護結構傳熱系數（K）限值[2]

注：（DGT J08-205-2000 住宅建筑節能設計標準）

4.2 主要圍護結構的設計

第一，屋面：屋面在節能設計時主要考慮高效的保溫隔熱節能。屋頂綠化設計、屋頂設置太陽能設備，改變屋頂角度的設計，可以降低整個建筑8%的能源。在設計中常用的屋面設計有架空通風屋面、倒置式屋面、架空保溫隔熱復合屋面、冷屋面（如金屬反射、淺色涂層反射）等可供選擇。第二，外墻：外墻是住宅圍合中最重要的部位。節能設計中建筑立面設計可以采用涂料保溫隔熱、在墻體構造中可采用內外墻保溫隔熱構造等。第三，門窗：戶門及外窗涉及通風采光熱交流，在設計時還要考慮位置與方位。有斷橋式節能門窗、復合材料節能門窗、中空玻璃門窗、多層中空玻璃門窗可供設計時選擇。在門窗設計中還要控制住宅墻窗比，比如有規定：北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%。