淺談住宅建筑節能設計

李云飛

(城市建設研究院遼寧分院 116600)

1 要有住宅設計最基本的節能意識

在我國的大部分地區住宅的總體規劃和單體設計中，為住宅的主要空間爭取良好朝向，滿足冬季的日照要求，充分利用天然能源，無疑是最基本的改善住宅室內熱環境的設計，是最基本的節能措施。住宅建筑設計中，主要空間朝向南，或向南偏東，或向南偏西，歷來被認為是合理的設計，這是最基本的節能意識在住宅建筑設計中的應用。因此，在現行國家標準《城市居住區規劃設計規范(GB 50180)》中，規定了住宅的日照標準的最低時限。

2 區分住宅的主要空間與建筑節能設計

在早期的城市住宅設計中，顯然要將所有的臥室置于日照通風條件最佳的位置，置于南向，為住戶提供最好的享用自然能源的環境。近年來，隨著國家經濟的發展，人們生活水平提高，住房條件不斷地改善。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，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、學習、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，白天多是空關著的臥室，向南還是向北，有無直接日照，對于建筑節能而言差別不大。在滿足通風采光，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能。因此，一套住宅中，臥室已經不是爭取占據南向的唯一主要空間。“廳”在現代住宅中，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，更有直接的節能意義。對于上班族來講，由于實行雙休日制度后，白天在家的天數增多了，約占全年總天數的四分之一，對于老年人、嬰幼兒來講，則多數時間是呆在廳里的，即便學生，寒暑假、星期天在家，主要活動空間也是在廳里，所以現在住宅中，廳的面積遠比一個臥室大。所以如果起居廳向南，白天的陽光照著在起居廳活動的人們，其節能效應是不言而喻的。如果是南向起居廳，室內的自然熱環境較好，可以大大地節約采暖和空調的耗能。

3 建筑節能設計的細節

3.1通風設計

過去由于對能源問題缺乏足夠的重視，使建筑師在塑造舒適穩定的室內環境時，往往把變化不定的室外環境因素排除在外，而基本依賴于空調系統，窗戶的開啟都是多余的，新鮮空氣的進入與室內空氣的排除只有依靠復雜的管道系統，風機耗能在整個辦公建筑的能耗中占據了重要的比重。事實上，如果設計師通過與自然界充分的合作而不是對立，在過渡季節主要依靠自然通風滿足室內環境的需求，不但可以節省大量的空調能耗，還能塑造一種較之以往更加健康的室內環境。

自然通風不僅可以降低室內溫度，減少熱負荷，節約能源，還可帶走室內的異味及有毒氣體，提高室內的空氣質量，保障人們的健康。在總平面設計中，應選擇合適的朝向及排列方式，使房屋迎向夏季主導風從低到高依次布置。確定合理的建筑間距，避免前排房對后排房屋的遮擋，建筑間距愈大，后排房屋受到的風壓也愈強，自然通風效果愈好。風的入射角對通風的效果影響很大，房屋與風向入射角保持30°— 60°通風效果最好。

3.1.1自然通風可從總平面設計、室內空間的設計兩方面加以考慮。在總平面設計上，可著重考慮建筑體型的方向性和室外環境的設計來合理引導風流。

（1）建筑體型設計

體形系數對能耗的影響還是較大的，體形系數每增加 10%，全年綜合性指標同比增加5%—10%;所以從影響住宅建筑物體型系數的角度出發，來探討與建筑節能的關系是非常有必要的。

扭曲平面：使朝向夏季主導風向的外表面積增大，改善吸風面的風環境。

尖劈平面：用“尖劈”的形體朝向冬季主導風向，避免了與冬季主導風向的垂直關系，削弱冬季不利風流的影響。

通透空間：在建筑的每層適當高度設置開窗，可大大疏通室外風流，利于夏季通風。

開放空間：在建筑中設置掏空的空間，利于疏導以及釋放過大的外風流。

（2）室外環境設計

南向開敞空間：爭取較多的冬季日照和夏季通風。

利用自然空調：建筑南側可設置水面植被等，依賴水體蒸發改善微環境的炎熱條件，并可在冬季強化太陽輻射的反射作用。

植被導風：設置合理的灌木喬木位置 ，南側引導風流進入建筑室內 ，而北側則起到屏障的作用。

利用構筑物：擋風墻和導風板的靈活組合，并可結合綠化整體設計，引導夏季風流，阻擋冬季惡性風流。

3.2屋頂節能

加強屋面保溫隔熱的研究。屋面的節能措施要點：其一是屋面保溫層不宜選用密度大，導熱系數較高的保溫材料，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時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用應設置排氣孔以排除保溫層內不易排除的水分。近年來坡頂屋面發展較快，這種屋面較便于設置保溫層，可順坡頂內鋪訂玻璃棉氈或巖棉氈，也可在天棚上鋪設上述絕熱材料，還可噴、吹或直接鋪設玻璃棉、巖棉、膨脹珍珠巖等松散材料作為屋面保溫層。

3.3墻體節能設計

近年來，新型墻體材料的應用范圍進一步擴大，技術水平明顯提高，節能建筑竣工面積不斷增加。但是，房屋建筑材料中使用實心粘土磚的仍占 67%，每年燒磚毀田達1.5萬余畝，燒磚耗煤達98萬噸；有6.3億平方米的既有居住建筑沒有節能改造，直接導致建筑采暖能耗增加和二氧化碳排放量增大；大量的粉煤灰、煤矸石、爐渣等工業廢渣，不但占地堆放，而且污染環境。推廣生產、使用下列新型墻體材料和建筑節能技術與產品：

（1）非黏土磚、普通混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、輕質墻板、輕質復合保溫墻板以及國家和省鼓勵發展的其他新型墻體材料；

（2）新型墻體節能技術；

（3）屋面保溫、隔熱技術與產品；

（4）節能門窗保溫和密閉技術；

（5）集中供熱和熱、電、冷聯產聯供技術；

（6）采暖供熱系統溫度調控和分戶熱量計量技術與裝置；

（7）利用太陽能、地熱等可再生能源應用技術與設備；

（8）建筑照明、采暖、通風、空調節能技術與產品；

（9）其他節能效果顯著的技術和產品

3.4充分利用太陽能資源

太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是居住建筑設計上廣泛推廣的節能設計之一。從近年來的能源使用和發展情況來看，煤電油的供應緊張已經不容忽視，太陽能應該由補充能源向替代能源發展特別是太陽能熱水器經過 20年的發展，產品的生產研發技術日趨成熟，越來越受到消費者的青睞。另外，從使用效果和居衛的淋浴費用和投資回收周期來看，太陽能熱水器也具有較大的成本優勢然而由于各方面原因，目前太陽能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結構熱水溫度不穩定等因素要解決這些問題就必須將太陽能利用裝置納入到建筑設計規范當中，在設計時將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中預留太陽能設置位置，特別是在廚房衛生間內如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應用，就可以大大節省常規能源，也是建筑節能的發展方向。

4 結語

建筑節能是一項系統工程，作為設計行業的人員，在對建筑進行節能設計的同時我們應根據當地資源條件。因地制宜，就地取材，合理利用，并且應建立壽命周期成本觀念，按建筑壽命50年內發生的各項費用，取其總和較低者作為選取決策的依據，不應考慮一次消費最低者。

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