住宅建筑設計中的節能設計探析

摘要：隨著建筑行業的發展和城市建設進程的加快，逐漸給生態環境保護帶來了巨大的壓力，因此應當加強對節能建筑設計的重視，不斷創新設計理念和思路。本文作者結合多年來的工作經驗，對住宅建筑設計中的節能設計進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：宅建筑；節能設計

筑節能及新能源的高效利用可在某種程度上實現能源危機的緩解、環境污染程度的降低、生存環境質量的改進及經濟發展的促進等，需要設計人員更加優化合理的建筑設計，在尊重自然環境的基礎上，組建起生態化的建筑設計理念，實現建筑工程規劃設計中科學技術、生態效益及經濟效益的完美融合。

1 我國住宅建筑節能設計現狀

隨著人們生活水平的提高，建筑耗能量呈急劇上升趨勢。建筑能耗主要包括空調和采暖設備，而大部分建筑夏季空調用電量大，冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等，大部分建筑存在能耗大、能效低等缺點，而且建筑的圍護結構的保溫性能較差。建筑節能優化設計方法很多，但是當前很多住宅在建筑方案設計時建筑與建筑節能設計脫節，缺乏節能意識，對節能建筑概念不明確，認為將各種節能材料簡單的堆砌在一起就是節能建筑，根本沒有整合設計和科技集成理念，造成各種新能源的浪費。

2 優化住宅建筑節能設計

2.1住宅建筑布局和形體方面的設計

2.1.1設計合理的建筑面積

住宅建筑不僅在建造過程中需要占用大量土地、消耗大量資源，在使用和維護過程中還要投入大量能源。如果確定合理的住宅面積，不僅在建造過程中能夠節約大量的建材和勞動力，在使用和維護過程中還能夠節約大量的能源消耗，設計合理的建筑面積就是最有效節約能源措施，是提倡節約型住宅的有效方法。

2.1.2選擇合理的朝向

在進行住宅朝向設計時，要從節能角度出發，對各個房間的功能分區進行合理設計。在對住宅戶型設計時要注意戶型的南北通透性，通常情況下東西向多層建筑的耗熱量大于南北向的建筑，為了避免間接采光，在設計戶型時應使盡可能多的房間朝南，既能保證夏季室內可以形成穿堂風，在冬季還可以增長日照時間。

2.1.3優化建筑單體的組合方式

建筑單體的組合方式能夠直接影響氣流的形成，因此要合理設計建筑物的位置和朝向，盡量減少由于氣候因素建筑的維護結構選擇的影響。由于高度也能夠影響建筑的自然通風，一般建筑越高對室內的自然通風越有利，在對不同高度的建筑進行組合設計時，可以將建筑設計成高低相間排列，這樣有利于低層建筑的自然通風；合理利用人工構筑物以及綠化植物的遮擋作用，也可以調節建筑周圍的再生風環境。

2.1.4合理控制建筑的體形參數

體形參數包括建筑維護結構的外表面積（F0）以及其所包圍的建筑體積（V0）。體形系數F0/V0越大，則說明單位建筑空間所分擔的熱散失面積越大，因此能耗就越多。體形系數越小則越有利于建筑的節能，就是要減少不必要的墻體外表面積從而減少熱損失，建筑外形多選用長條形。

2.2建筑平面設計中節能設計

2.2.1熱環境合理分區

可以把廚房、衛生間以及走廊等對熱環境要求較低的部分布置在北向，臥室盡量設置在南向，以充分利用太陽能，冬季能夠保持較高的溫度。

2.2.2設置溫度阻尼區

溫度阻尼區就是在室內與室外之間的一種中間層次，這一層次可以阻止室外的冷風向室內直接滲透，進一步減少外墻與外窗的熱損耗。如樓梯間可以改為封閉式，且在樓梯間設置窗戶；將北向陽臺的外門窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設置防風門斗，防止冬季冷風倒灌。

2.3改善圍護結構及材料的設計

建筑的圍護結構主要包括墻、窗、門、屋面以及地面，將室內與室外隔開，由一些表面材料和表面裝飾材料組成。圍護結構的優化設計是影響建筑運行中耗能多少的一個重要因素。

2.3.1門窗的節能設計

（1）確定合理的窗墻面積比

窗戶既是太陽的得熱部件，又是主要的失熱部件，窗墻比是住宅窗戶洞口面積與住宅里面單元面積的比值，確定合理的窗墻面積比是節能重要措施之一。規定北面、東向和西向、南向的窗墻比不應該超過0.25、0.30、0.35。除此以外，應盡量減少迎背風面開窗的面積比，其比值約為1：0.7，這樣既增加了夏季的滲透通風，減少了冬季寒風的滲透，還能滿足對生活環境的舒適度要求。

（2）加強住宅外窗的氣密性

使用新型且密封性能良好的門窗材料，近年來木門窗和鋼門窗已經逐漸淘汰，而鋁合金門窗和PVC塑料門窗已經成為使用量最大的門窗材料。在密封方面，在門框與墻縫之間的縫隙中可以用彈性松軟型材料進行密封；扇與玻璃之間可用各種彈性壓條來密封；扇與扇之間可用高低縫及風外壓條來密封；框與扇可以用橡膠或泡沫密封條等來密封。

（3）改善門窗的保溫性能

窗戶如果采用金屬材料則可能產生冷橋現象，因此最好采用鋼塑復合材料和塑料窗，玻璃采用中空玻璃或者鍍膜玻璃，可以設置雙玻璃或者三玻璃；為了保證門窗的保溫性能還可以采用縮短窗扇縫隙長度，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯的方法，合理減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

2.3.2屋面的節能設計

雖然屋面的傳熱量占整個建筑傳熱量的比重很少，但是其對頂層房間的影響較大。解決屋面節能的關鍵是要對屋面的防水、保溫、隔熱要進行綜合研究，屋面的結構材料要選擇好的保溫材料。在對屋頂的設計中，要考慮各種氣候因素對屋面的影響，通過對其構造以及選擇材料的分析，合理設計屋頂的結構形式。如屋頂可以采用架空方式或者在屋頂中職綠色植物來加強屋頂的隔熱功能。選用倒置型的保溫屋面，這種屋面保溫層置于防水層之上，使保溫層不僅起到保溫作用，在一定程度上還起到一定的防水作用，保溫層材料必須能夠保證防水和耐氣性能良好，再在其上面用混凝土預制塊壓住，不需要粘接，不僅維修方便，而且價格便宜。對于樓板層的設計主要是要利用其中的中空空間，然后精心設計樓板的吊頂造型，如可以將循環水管布置在其中，這樣不僅在夏季可以利用冷水循環來降低室內溫度，冬季還可以利用其中的熱水循環進行取暖。

2.3.3地面的節能設計

為了改善底層住戶室內減少熱損失，可以采用地面輻射采暖系統對住宅進行供熱，主要原因是：

（1）因為它可以導致室內沿高度方向上的溫度分布比較均勻，在傳送過程中可以大大減少無效的熱損失。

（2）控制閥比較集中，可以方便調節室內的溫度，并且在無人時可以關閉，節省供暖能耗。

（3）使熱量集中在人體受益的高度之內，熱效率比對流供暖方式高。

3 結束語

我國是一個人口大國，而我國的能源相對匱乏，已經成為世界上第三大能源生產國和第二大能源消費國。隨著我國人民生活水平的改善，人們對建筑住宅的質量要求也不斷提高，如何在住宅建筑設計中充分利用天然和地理的自然條件，在建造過程中采取一定的措施，建造節能建筑，最大限度的減少能源用量，更加合理有效的利用能源，已經越來越受到廣大建筑師的重視。

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