居住區建筑節能設計的探析

趙明軒

建設綜合勘察研究設計院有限公司深圳分院

摘要：隨著我國社會經濟的發展，建筑業也取得了明顯的進步，但是建筑的能源消耗也在增加，因而在住宅建筑設計中逐漸采用了節能設計，推行綠色建筑的理念，這樣既可以提高住宅建筑的社會效率與經濟效益，還可以有效的緩解能源緊張問題，促進住宅建筑設計節能的發展。

關鍵詞：居住區；綠色建筑；節能設計

1 綠色建筑理念內涵

綠色建筑從提出到現在被很多人誤解誤讀，以為建筑外部及內部種植綠色植物的建筑就是“綠色的建筑”，實則綠色建筑理念內涵包含“節能、環保、循環利用、和諧”。節能是綠色建筑主要評價指標，綠色建筑節能包括建筑材料生產節能，建筑使用方式節能，建筑利用能源方式節能，不同的環境下，綠色建筑節能方式也會有所區別；環保是指建筑在耗能過程中對環境造成的污染降到最低，從建筑施工到最后建成使用每一步都要遵循，施工時產生的廢水廢氣廢渣，粉刷時的建材涂料，以及最后室內裝修時產生的甲醛等各種有害氣體，都是主要的污染源，需要嚴格進行控制；循環利用是指在節約能源的基礎上，最大限度地利用可再生能源，能源循環利用的主要對象是風能、水能、地熱能、太陽能；傳統建筑學將建筑看成是自然環境以外的個體，將建筑與其外部環境人為的隔離，忽略了建筑的主體性。和諧理念倡導人與建筑共生，建筑與環境共生，建筑遵循自然環境的規律，與環境融為一體，和諧互補。

2 綠色建筑設計的原則

在明確清晰了綠色建筑的深刻涵義之后，便要對于此建筑的相關設計展開相應的研究。其中，綠色建筑設計原則關系到綠色建筑的后期建設規范，因此，明確的設計原則是為后期實施方法的制定做好鋪墊的必備。

2.1 環保、節能的原則

綠色建筑設計講求的原則之一、也是最基礎的便是“環保、節能原則”。這一原則主要是指在建筑前期的設計中，對物料、建筑物的環境、空間等講求環保，不能建立在破壞生態環境的基礎上；節能便應該對于能耗、水資源等的浪費加以減少。這一原則的確立是映射“綠色建筑”這一理念的最初、最基本的內涵。

2.2 可持續性原則

可持續性原則是科學發展觀當中的重要核心內容，在綠色建筑設計中也便要認真貫徹落實和遵循。可持續性原則在綠色建筑設計中的具體體現可表現在對于設計中綠色、環保的可持續發展，不能只顧及眼前利益，對于生命周期這一整個過程都應該貫徹這一原則，實現其可續發展。

2.3 和諧、統一性原則

綠色建筑設計過程中還應該注意其設計的建筑物及其前期準備和后期建設、配備、裝修等都實現與生態環境、人類社會發展的和諧、統一，使得建筑有利于人類，又不建立在違背經濟、社會發展和破壞生態環境的基礎上，從而實現三者的統一和利益最大化。

3 住區建筑節能設計策略

居住建筑與人類日常生活息息相關，住區建筑中貫徹綠色理念尤為重要，同時，基于住區建筑的特征，應當發展適合住區建筑節能的設計策略。

3.1 住區節能基地選擇

居住區作為人們日常活動最為密切的場所，住區建筑需要注重在不同環境條件下合理選擇基地條件，以達到節能目的。北方平原地區，對基地的選擇較為多樣化，但是建筑選址需要注意避風向陽，且不宜布置在工業區的下方向，居住區相鄰工業區需要設置防護綠帶，防止居住區建筑的冷風滲透和環境污染，向陽有利于獲得更多的太陽輻射熱；地形有起伏的中部丘陵或者山區，要著重留意山體的陰面和陽面，陰面長時間接受不到太陽光的輻射，陰暗潮濕，較為適宜的方法是選擇陰面與陽面相對均衡的地區作為居住區的基地場所；在沿海地區，住區建筑能夠較為充分地利用海邊優美的自然環境，相比無風少雨的地區更加節能，但同時也要注意建筑朝向與體型，不宜與海邊的盛行風向相平行，避免受到海邊潮濕寒氣的侵蝕。

3.2 建筑采光、通風節能

居住區建筑首先要充分考慮熱舒適度，居住建筑必須要有良好的采光、通風條件。最有效的途徑就是要保證合理的建筑間距和科學的排列方式，建筑布局應當依據夏季主導風向，具體設計方法可以有以下幾種：首先在保證容積率情況下，加大建筑間距，創造良好的建筑采光通風條件，同時可以提高居民良好的戶外游憩環境和景觀體驗。其次，考慮建筑立面和頂部的處理，適當增加建筑迎風面開窗面積，加大落地窗，提高建筑使用空間采光的同時引入新鮮空氣和創造夏季散熱通風條件，保證合理的經濟性的前提下，抬高建筑吊頂，增大建筑內部空間的通透性。

3.3 可再生能源利用策略

住區建筑應當充分利用可再生能源，以達到開源節流，有效節能的目的。可再生能源包括風能、太陽能、地熱能等等。住區建筑節能應當因地制宜，最大限度地利用當地的可再生能源。具體資源利用策略可以做到以下幾點：針對不同地區的可再生資源條件，西部地區場地開闊，太陽能資源豐富，住區建筑可以最大限度利用風能發電與太陽能集熱；地熱能可以利用新型材料和熱泵技術，冬夏循環利用地熱能采暖和制涼。水是不可再生能源，但最大限度提高水循環利用次數，合理使用中水和收集雨水也能節省水資源。

3.4 建筑朝向節能設計

居住區建筑朝向主要與兩個因素有關，日照時數與當地風向圖。日照時數與日照間距有關，日照間距指滿足冬至日（或大寒日）午后不少于2 h的日照所需兩棟建筑之間的最小距離，冬季較為漫長的北方地區，為了能夠充分接受太陽光輻射，日照間距相對較大，為的就是能夠充分利用太陽能，同時避免冬季建筑受冷風吹加大建筑外表面換熱系數，以達到冬季節能的目的；夏季較為漫長的南方地區，如廣東、海南等地，則是要避免接受較多太陽光輻射，可以利用建筑遮陽達到夏季節能的目的，同時建筑適合朝向夏季主導風向，增加建筑通風散熱。

4 住區綠色節能設計案例分析

4.1 住區建筑能耗評析

某新建小區典型戶型如圖 1 所示，通過對該住區建筑能耗分析發現建筑設計存在以下幾點問題：

圖 1 小區某戶型圖

1）南向空間冬季采光好，日照充分，可以通過太陽輻射提升室內溫度和舒適度。但夏季為防室內溫度過高，南側陽臺推拉門始終不得開啟，室內空氣無法對流，難以形成通風散熱。

2）書房與陽光室浪費太多面積，使用功能單一。夏季陽光室溫度過高，日照過于充分，很容易形成溫室效應。

3）主臥飄窗面積過大，夏季太陽直接輻射強，主臥室內必須使用空調才能保證舒適。冬季玻璃窗傳熱過多也會加大空調采暖負荷。

4）廚房開窗面積小，造成餐廳的采光較差，導致午飯時都得使用人工照明耗能來滿足日常需求。

4.2 住宅建筑節能改造建議

1）在陽臺處設置可活動擋光板，同時布置綠色種植墻。在炎熱夏季時，可以通過擋光板和茂密的種植墻來達到阻擋熱輻射的作用。冬季在陽光輻射不足的情況下，可以調節擋光板，同時冬季植物凋零，達到陽光充分進入室內的要求（如圖2 所示）。

圖 2 陽臺設置活動擋板

2）將陽光房與陽臺隔開，避免夏季過熱，在書房的窗戶上設置擋光板，用來保證室內的熱輻射不至于過多。

3）將主臥的飄窗縮小，并加入適當的綠植，在窗戶上方設置可移動的擋光板或遮光窗簾，避免主臥夏季的過熱問題。由于住區采取熱輻射供暖，可以在冬季增加保溫窗簾。

4）將廚房和餐廳的門改為透光推拉門，其次在廚房內墻布置上盡量使用光反射較強的材質來增加室內反光來增加采光量；次衛生間位于北側，且是整個建筑的外墻，熱損失較多，使用頻率較小，建議將其改為儲藏室，來保存日常食物和水果，避免擠占冰箱增加耗能。

5 結束語

居住區建筑是使用能耗較高的一類建筑，本文在“節能、環保、循環利用、和諧”綠色建筑理念的指導下，對居住區建筑節能設計進行了初步探討，提出住區建筑在節能設計方面應當注意基地選擇、采光通風、可再生能源利用和合理的選擇建筑朝向 4 個基本問題。最后選取某新建住區為例，進行實際能耗因素分析并提出適宜的建筑節能設計改造建議。

參考文獻：

[1]張秋波，趙春雨.有關民用建筑中綠色建筑節能設計的應用[J].中外企業家，2014（01）：53-54.

[2]儲兆佛，吳彤，韋延年“錦西民園”居住小區的建筑節能設計[J].四川建筑，2004（06）：50-54.

[3]時武軍.做好住宅小區建筑節能設計應注意的若干問題[J].河南科技，2006（02）：304-306.

[4]楊雪玲.住宅建筑節能設計的可控性[J].新型建筑材料，2003（10）：15-18.