探究節能措施在住宅建筑設計中的應用

杜 乾

探究節能措施在住宅建筑設計中的應用

杜 乾

近幾年來，人類居住環境被大肆破壞、能源危機日益突顯，健康住宅環境、良好的生活模式等話題備受關注，于是人們提出了“低碳生活”這一綠色環保的生活理念。現在，人們將這一綠色概念應用到住宅建筑設計中。在進行住宅建筑設計的同時，如何合理地將節能措施運用其中是值得深入探討的問題。由此，文章通過對節能措施在住宅建筑設計中的應用進行分析，以供參考。

節能措施；建筑設計；住宅建筑設計

隨著我國城市化建設的蓬勃發展以及人民生活水平的日益提高，人們對住房的需求呈幾何倍數增長，而修建大量環境舒適宜居的住宅往往需要消耗大量的能源，所以為了實現城市綠色建設和促進社會的的可持續發展，在我國建設節能住宅、推廣節能技術已是迫在眉睫，這也已經引起各級政府部門的重視。例如我國西北、華北等寒冷地區提出了65%的強制性節能標準，夏熱冬冷地區提出了50%的強制性節能標準。并把建筑節能要求體現在建筑規范和標準中，先后制訂了一批技術法規和標準規范，對新建筑提出要求，即：“嚴格實施節能50%的設計標準，不達標準，不準施工、驗收備案和銷售使用”。我國政府把建筑節能列為“十一五”規劃，提出建設“節能省地型住宅”和“2020年建筑節能遠景規劃目標”。但是，目前的建筑節能過多地將關注點放在建筑材料、構造和圍護結構的熱工性能等方面，而忽略了建筑規劃設計創作階段對降低能耗的有效貢獻［1］。我們應該綜合考慮，全面提高住宅建筑的節能效果。

1　我國住宅建設節能設計的現狀

據統計，我們國家住宅建筑節能設計遠遠落后于西方發達國家，在建筑設計過程中缺乏強烈的節能意識，常常忽略住宅建筑的合理性和環保性，外圍保溫結構技術沒有得到廣泛的應用，這就導致了不必要的熱能損耗。

2　住宅建筑設計中的如何運用節能措施

2.1住宅小區規劃的節能措施

①小區規劃選址。小區應選擇避風向陽的朝南的坡地，不宜選擇在山谷、洼地、溝底等凹地，因為冬季的冷氣流十分容易在凹地里形成“霜凍”，這無疑會加劇住宅的熱損耗，而迎風的湖、海岸邊以及山谷、山頂等風速過大的地方也不適合小區選址。

②小區規劃布局。住宅區的整體布局要綜合考慮建筑物的朝向、間距、體型、體量以及建筑整體數量，以減少不實用的形式化建筑。比如：住宅朝向的選擇，盡量采用南北朝向，避免東西朝向，以期有利于夏季的自然通風，冬季增長日照時間。在建筑設計中，考慮到建筑節能的需要，盡量減少建筑形體的凹凸，在采暖居住建筑中體型系數宜控制在0.3以內，住宅進深應適當擴大，以10～14 m為宜，住宅長度以55 m左右較為適宜。此外，在總體規劃中，夏熱冬暖地區應合理選擇單體組合方案，形成風道，以充分利用自然風，減少空調等能耗。

③小區道路系統設計。住宅區的道路走向一般要與冬季主導風向保持一定的角度、平行于夏季主導風向，使小區在寒冷的冬季可以抵御寒風的侵襲，同時有利于夏季的通風散熱。

④小區綠化及景觀規劃。茂盛的樹木可以有效遮擋太陽的輻射熱，樹木的蒸騰作用可以吸收大量的熱量，所以合理布局小區綠化是十分重要的。在進行住宅區綠化時，應該盡量遵循以下原則：適當引入水景，因為水體可以降低氣溫、調節濕度；根據實際情況對平屋面、陽臺、墻面進行垂直綠化，減少建筑與空氣直接接觸的外表面積，這樣不僅可以達到冬季保溫、夏季隔熱的效果，還能有效增加綠化面積。

2.2住宅單體設計的節能措施

①適度的面積標準。住房的面積應與家庭居住人口相匹配，現在人們常常存在著攀比的心理，覺得房子的面積越大越好，根本沒有考慮到自身實際的需求，這就造成大量建材以及勞動力的浪費，而且在使用和維護的過程中會消耗大量的能源。

②合理的平面布置。在住宅設計中餐廳、臥室、起居室、廚衛等功能空間的合理尺度、面積、開間和以及方位都是十分重要的。例如，夏熱冬冷地區樓梯間由過去的開敞式改為封閉式，樓梯間設窗；北向單元入口均設門斗，避免冬季西北風灌入［2］；對屋面上入孔密封處理，使得整個樓梯間形成一個溫度阻尼區，在夏熱冬暖地區合理控制戶內空氣流。

③合理的墻體節能。墻體節能技術多采用復合墻體節能。復合墻體節能是指在墻體主體結構基礎上增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復合墻體節能多采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料以及復合墻體，降低外墻的傳熱系數。根據復合材料與主體結構位置的不同，主要分為內保溫技術和外保溫技術兩大類。外墻內保溫施工，是在外墻結構的內部加做保溫層。外保溫層是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比，技術合理，有其明顯的優越性，使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料，外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程，也適用于舊樓改造，使用范圍廣，技術含量高；外保溫層位于主體結構外側，能夠保護主體結構，延長建筑物的壽命，有效減少了建筑結構的熱橋，增加建筑的有效空間，同時消除了冷凝，提高了居住的舒適度［3］。在南方地區，尤其是夏熱冬暖地區應注重采用淺色外飾面，減少了太陽輻射吸收系數。

④外門窗節能。據統計，通過外窗的熱損失占建筑耗能的35%～45%，可見外窗是建筑圍護結構中比較薄弱的部位。外窗的窗框材料、玻璃品種及有無遮陽措施都會顯著影響其熱工性能。普通的單玻鋁合金外窗的傳熱系數為6.4 W/（m2?k），是墻體的6倍。因此，應使用新型保溫節能外窗。外窗玻璃應盡量選擇中空玻璃、吸熱玻璃、反射玻璃等。目前，熱工性能較好的外窗采用雙玻璃中空雙腔充惰性氣體（厚度為49 mm）玻璃，窗框為鋁合金斷熱橋型材，這種外窗的傳熱系數可達到1.5 W/（m2?k）。

⑤窗墻面積比。窗墻面積比也是影響建筑圍護結構節能的主要因素。確定窗墻面積比要綜合考慮多方面的因素，其中主要因素是不同地區冬夏季日照情況（日照時間、太陽總輻射強度、陽光入射角）、季風、室外溫度、室內采光設計標準以及外窗開窗面積等。一般外窗的保溫性能比墻差很多，窗墻面積比越大，暖通空調系統能耗越大。因此，應在保證自然采光的前提下合理控制窗墻面積比。一般北向不大于25%，南向不大于35%，東西向不大于30%。

⑥適當的住宅層高。要正確對待住宅層高的概念，層高過高會浪費建造成本；若過低，則會造成室內采光條件差，不利于空氣流通，造成室內空氣混濁和空間的壓抑感。一般2.8 m的層高是最合適的。

3　結語

住宅建筑節能是一項系統性工程，它涉及的方面非常廣泛，不僅與建筑的規劃、設計息息相關，而且與設備的設計、管理、新技術新材料的應用、再生能源的開發和利用等也密不可分，因此，作為設計行業的人員，在對建筑進行節能設計的同時應根據當地資源條件，因地制宜、就地取材、合理利用。在住宅建筑設計中，如果能達到高舒適度、低能耗標準，需要較多的技術支撐和設計經驗，設計師要充分考慮住宅建筑布局和體型系數、建筑平面設計、建筑外圍結構的優化設計、內部各技術系統之間的配合、生態能源系統的應用等方面的因素。只有在住宅設計中采取有針對性的節能措施，才能進一步節約能源，提高建筑的舒適度，實現住宅節能的可持續發展。

［1］ 黃衛紅. 住宅建筑規劃與設計的節能措施［J］. 四川建材，2007 （5）：18-19.

［2］ 劉景初. 論住宅建筑設計中的節能措施應用［J］. 廣東科技，2012（3）：195-196.

［3］ 張美建. 住宅建筑設計中的節能措施和強化隔熱構造技術［J］.江西建材，2014（3）：27.

天津泰達建設集團有限公司 天津 300000

Study on the application of energy saving measures in the design of residential building

Du Qian

in recent years，due to the worsening of the living environment，the energy crisis is becoming more and more prominent，and healthy residential environment，good life mode and other topics have raised concerns，so people put forward thegreen environmental protection life idea of "low carbon life". Now，people will also utilize the concept of green in the residential building design. Besides the construction，how to use the energy saving measures in the design of residential buildings is worth of discussion. This paper analyzes the application of energy saving measures in the design of residential buildings. Key words：energy saving measures；architectural design；residential building design

TU2

A