房屋建筑設計中的節能設計分析

潘喜鋒

（福建省南方建筑設計有限公司）

房屋建筑設計中的節能設計分析

潘喜鋒

（福建省南方建筑設計有限公司）

我國在世界領域一直都屬于能源大國，但是隨著社會經濟的高速發展，各領域對能源的需求不斷增大，為了保證經濟的穩定發展，各行各業必須普及節能意識，做好節能工作。我國建筑業屬于基礎性行業，在發展時需要消耗大量的能源，為了更好的促進建筑行業的發展，需要積極開展節能設計工作，在不斷總結的基礎上找到更為有效地節能方式，讓節能設計在建筑行業發揮出充分的作用。

房屋建筑；節能設計；分析

引言

新時期，社會經濟發展迅速，對節能減排的要求越來越高，加強房屋建筑節能設計已經成為建筑行業未來的發展趨勢。環境因素、節能工藝都會影響房屋建筑節能設計，而房屋建筑設計也應該依據節能影響因素不斷完善。

1　我國房屋建筑節能設計的意義

1.1緩解能源緊張形勢的需求

自我國實行改革開放政策以后，我國已經進入快速發展的階段，我國的經濟水平和人們生活水平顯著提高。但是經濟發展、人們生活水平提高主要是建立在大量資源消耗基礎上。長期以往，我國經濟發展必然面臨嚴峻的資源短缺問題，最終制約經濟發展。而建筑領域屬于高能耗行業，是我國形成資源短缺的主要原因之一。房屋建筑作為我國建筑領域的重要組成部分，做好房屋建筑的節能設計，能夠減少房屋建筑的資源和能源消耗，極大地緩解我國日益嚴重的資源短缺與經濟發展對資源需求之間的矛盾。因此，在房屋建筑設計階段必須做好節能設計。

1.2建筑行業可持續發展的需求

在房屋建筑設計中重視節能設計是對設計人員的挑戰，必須提高設計人員的設計水平，促進建筑行業優化自身結構以及建筑行業的發展。在房屋設計中重視節能設計，可提高科研人員對節能技術及材料的研發力度，設計人員也會根據節能設計的要求將當前最新的節能技術以及節能材料應用于房屋設計中，提高我國建筑節能施工和設計水平，促進我國建筑行業的可持續發展。不僅如此，房屋建筑設計中重視節能設計也符合我國科學發展觀的基本要求，有助于我國房屋建筑的全面發展。

2　建筑節能設計的影響因素

2.1環境影響因素

建筑節能設計因素主要包括日照、降雨以及空氣流通這三種。其中，日照對住戶的舒適度有很大影響，過度的陽光暴曬或者缺乏光照都會在很大程度上影響房屋溫度。我國處于季風氣候，夏季溫度干燥，冬季寒冷。一旦光照不足或者光照過于強烈，都會導致室內溫度引起人體不適，需要大量采用人為氣溫調節方式，例如空調和風扇。而大量使用家電降溫也必然消耗更多的電能。嚴寒與寒冷地區住宅節能設計的思路方法如圖1所示。

圖1　嚴寒與寒冷地區住宅節能設計的思路方法

降雨對房屋建筑節能的影響主要體現在對水資源的利用率上。水資源是人們生產生活的必要資源，提高雨水資源利用率能夠更好的服務于人們的日常生活，因此，房屋建筑設計必須重視這一因素。空氣流通主要通過影響溫度的方式來產生能源消耗，不同的建筑設計方式會造成不同的空氣流通性能，例如高度相似的建筑物建設于街道兩旁會形成風漏現象，使風速提高，加速建筑熱損耗。

2.2節能工藝

節能材料主要包括隔熱材料和蓄能材料兩種。其中，隔熱指的是通過某種方式，降低物體表面導熱系數，而隔熱材料指的是將表面熱量轉移或者固體導熱系數低的材料。通過使用隔熱材料，能夠有效降低室內外熱量傳遞，達到保溫隔熱的效果，將室內環境控制在適宜居住的溫度。減少各種空氣調節設備的使用，降低能源消耗。蓄熱材料是指延緩日照對室內溫度的影響，降低室內溫度因較大室外溫差而出現較大的溫差，降低溫度損耗，節約能源。

3　我國房屋建筑設計的主要方向

現階段，我國的房屋建筑需要堅持“適用、經濟、美觀、節能”的設計原則，并且將這一原則貫徹于中國房屋建筑設計發展的全部過程。首先，房屋必須要滿足人們的基本需求，這一點是設計的基礎所在，因此設計者首先要從房屋功能入手，在滿足適用性的同時保證經濟性。這一點主要是源于我國人口過多的現實情況，我國還處于發展中期，房屋對于很多人來講在購買時還是存在一定的困難，因此必須在保證質量的基礎上遵循經濟原則。

另外，我國的房屋建設必須重視外觀的設計，但是必須需要做到“以人為本”。由于我國能源在近幾年的發展中消耗較大，因此房屋建筑設計行業需要將節能設計考慮在內，在未來的建設中以節能設計為重要的發展方向，各個環節都要滿足節能的要求。除此以外，我國建筑工程熱工設計規范如表1所示。

表1　建筑工程熱工設計規范

4　房屋建筑節能設計應用分析

4.1遮陽系統設計

遮陽系統設計是房屋建筑布局設計中的重點。遮陽構件類型較多，應該有針對性的對不同的遮陽部位進行設計。常見的遮陽類型有三種：水平式、垂直式和綜合式。水平式設計具有較大的遮擋高度角，可遮擋從門窗上方照射下來的陽光，因此水平式遮陽構件適用于南向門窗。垂直式遮陽構件的遮擋高度角低于水平式，但是垂直式可遮擋來自門窗兩側斜射而來的陽光，因而垂直式適用于東北和西南方向的門窗。綜合式的綜合遮陽效果較好，可以遮擋來自上下和側面照射的陽光，多應用于東南和西南方向的門窗。

設計人員應該根據房屋的地形地貌條件、房屋布局、氣候條件等多個因素進行遮陽設計，確保房屋建筑獲得良好的遮陽效果。我國南方緯度較低，季風氣候比較明顯，而季風性氣候具有夏天濕熱、冬季陰冷的特點。夏季溫度較高，日照時間長，晝夜溫差小；冬季天氣陰沉，降水量較少，日照時間短。根據南方的特點，南方房屋建筑的遮陽系統不僅需要在夏季發揮遮陽效果，而且在冬季還應該發揮保溫作用。最后，房屋的遮陽系統設計還需要堅持平面布局原則，即房屋設計不能采用東西方向設計，避免房屋在夏季長時間受太陽直射導致室內溫度過高。而且房屋遮陽系統設計還需要根據已有房屋布局進行合理規劃設計，充分利用現有房屋建筑的遮陽效果，減少額外增加遮陽構件，降低房屋建筑工程的成本。

4.2外墻保溫設計

目前，在我國房屋建筑節能設計中，房屋外圍結構熱損耗較大是主要問題之一，外墻屬于房屋建筑的主要部分，因此，做好外墻保溫設計能夠有效提高房屋建筑節能性能。傳統外墻保溫設計方式多使用保溫隔熱性能好的外墻體建筑材料。而且房屋建筑外墻保溫設計可以應用于已有房屋建筑，而且可以不改變原有建筑的基本形式。保溫涂料和輕型保溫板是常用的外墻保溫材料，但是隨著技術大發展，更加高效的絕熱材料以及更加完善的隔熱施工技術也在不斷推廣。

4.3房屋屋面節能設計

房屋屋面節能設計是房屋建筑能耗的重要組成部分，提高屋面節能設計能夠在很大程度上降低房屋能耗。通常情況下，房屋屋面節能設計應該采用質量好、強度高、吸水率較低的保溫材料。保溫材料的鋪設方法有正鋪法和倒鋪法兩種。其中，正鋪法的應用頻率較高，而倒鋪法大多應用于高層施工中。另外，倒鋪法通常使用質量輕、高輕度、低吸水率的保溫材料，并且在防水層上設計保溫層，這種設計方式可以最大限度的發揮保溫材料的保溫效果，并降低防水材料受外界溫度變化的影響；減少材料施工過程中的損壞，提高防水材料使用壽命，增加防水材料的節能效果。另外，屋面節能設計采用淺色系斜坡設計方式：①提高隔熱效果及降低能耗；②方便排水和預防屋面滲漏。

4.4門窗的節能設計

傳統的門窗為單層玻璃結構，但是其缺點在于密實性較低，保溫性能較差，室內容易出現較大的溫差變化，消耗能源較多。針對這一問題，房屋門窗節能設計可以采用鋁合金門窗，并采用節能建材，采用中空玻璃作為密封建材增強密實性。與此同時，還可以采用多片板玻璃作分離和密封處理，使玻璃之間形成干燥的氣體空間，預防水汽在外層玻璃形成霧氣，提高門窗的透明度、潔凈度和整體保溫效果。最后，根據玻璃的保溫性能以及對穿墻比例綜合設計門窗大小。

5　結語

對于房屋建筑設計中的節能設計，政府應該采取有效措施，加強節能減排宣傳，提高人們的節能意識；制定節能減排優惠政策，鼓勵人們主動進行節能減排設計；加快節能新工藝和新材料的研發力度，積極借鑒他國先進的節能技術，為節能設計的應用提供技術和物質保障，推動建筑節能的發展，改變行業高能耗現狀，實現經濟和社會的健康、持續發展。

[1]馬敏崇.芻議做好建筑節能設計中的相關設計工作[J].中國新技術新產品，2011（01）：56～57.

[2]劉麗.淺析當代建筑設計中建筑節能的重要性[J].科技與企業，2012（07）：196～197.

[3]張磊.探討房屋建筑結構設計中節能環保[J].山西建筑，2013（33）：183～ 184.

TU201.5

A

1673-0038（2015）40-0089-02

2015-9-21

潘喜鋒（1978-），男，福建莆田人，工程師，國家一級注冊建筑師，大學專科，主要從事建筑設計、福建建筑高等專科學校城鎮建設工作。