淺析住宅建筑設計中的節能措施應用

王丹丹（中冶長天國際工程有限責任公司，湖南長沙410007）

淺析住宅建筑設計中的節能措施應用

王丹丹（中冶長天國際工程有限責任公司，湖南長沙410007）

節能是當前世界建筑發展的主要趨勢，在住宅建筑設計的過程中，若要達到高舒適度和低能耗標準，應在住宅建筑設計中采取有針對性的節能措施。本文主要從住宅建筑設計中采用節能措施的必要性入手，對節能措施在住宅建筑設計中的應用進行分析，以期為促進建筑行業的創新和發展提供幫助。

住宅建筑；節能措施；應用

1　引言

隨著我國城市化建設的蓬勃發展以及人們生活水平的日益提高，相應的住房要求不斷提高，而修建大量環境舒適的住宅往往需要消耗大量的能源，因此，為了實現城市綠色建設和促進社會、經濟的可持續發展，為了回應社會節能與環保的號召，在我國建設節能住宅、推廣節能技術措施已是迫在眉睫。我國先后制訂了一批技術法規和標準規范，對建筑設計的節能方面提出要求，只有采取有效的節能措施，實現有效的節能，才能適應越加嚴格的住宅建筑設計要求。

2　住宅建筑設計中的節能措施應用的必要性

近年來，我國能源問題已日益嚴重，在一定程度上制約了經濟建設和社會發展，因此，提高能源的利用率對于節約能源目標的實現具有重要意義。目前，建筑能耗在社會總能耗中占據較大比例，而和人類活動關系最為密切的就是住宅建筑，將節能措施應用在住宅建筑中，可有效降低能耗（根據相關研究表明，如果在住宅建筑中采取節能措施，與過去相比能夠節約約37%的能源消耗量），實現能源的合理利用，從而實現城市建設的可持續發展。當前，我國已實行了一系列國家和地方節能標準，并制定了相關的監管機制，因此，將節能理念完全貫穿于住宅建筑設計的過程中具有重要意義。

3　住宅建筑設計中的節能措施應用

3.1選擇合理的布局和體型

住宅建筑設計所涉及的地理環境，建筑單體的朝向、高度、間距及廣場綠地的分布情況等諸多方面都會對居住區的微氣候、建筑的日照及通風情況產生影響，也間接會對住宅建筑能耗產生影響。因此，住宅建筑布局和體型優化設計應結合當地的自然環境、氣候特征、建筑功能等進行綜合考慮，例如：住宅朝向盡量選擇南北朝向或者南偏東，偏度最好控制在10°以內，避免東西朝向，以此為夏季通風提供良好的通風條件，冬季可適當增加日照時間。另外，在建筑設計的過程中，為得到合理的有利節能的建筑體形，可考慮盡量避免建筑形體的凹凸，建筑的體形系數一般應控制在0.3內，可適當擴大住宅進深，以10～14m為宜，且住宅長度最佳為55m。同時，在建筑總體布局規劃中，對于一些夏熱冬暖地區的住宅建筑，可選擇單體組合方案，形成風道，并將自然風充分利用起來，從而降低空調等能耗，實現能源節約。

3.2住宅建筑的平面設計

住宅建筑平面設計需滿足家庭構成、生活習慣和等方面的要求，主要包括住宅建筑功能的多樣化設計、房屋采光及通風性能設計、住宅舒適度設計、住宅建筑面積的合理利用率、房屋功能布局設計這五個重要方面，節能住宅在滿足上述要求的同時，還應對建筑平面形狀、熱環境分布及溫度阻尼區等多方面設置因素進行綜合考慮，其具體分析內容為：①住宅建筑的平面布局應遵循規整布局的原則，以安全性為主，盡量減少建筑外圍的護欄結構面積，在夏季可減少輻射，冬季可增加室內光照面積，能使住戶自覺地減少空調的使用，可大大降低能源消耗。②在熱環境設計過程中，應將太陽作用充分發揮出來，代替一定的能源消耗。例如，可將廚房和洗手間安置在建筑北面，臥室和客廳等則安置在建筑南面，這是一種最佳的熱環境設計方案。③住宅建筑中設置一定的溫度阻尼區可有效降低傳熱損失量，如，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來；對于夏熱冬冷的地區，樓梯間設計為封閉式，并在樓梯間設窗；北向單元入口應設門斗，防止灌入冬季西北風；對于屋面上人孔密封處理等這些措施可對室內空氣流速進行有效控制，從而創造良好的室內環境，收到良好的節能效果。

3.3科學的圍護結構設計

住宅建筑的維護結構，是由結構材料和表面裝飾材料構成，結構材料被用來將包圍的空間和室外隔開。在建筑維護結構中，能源消耗最嚴重的部位為屋面、墻體、外門窗和地面。科學的圍護結構應平衡通風和采光的相關需求，提供適合建筑地點氣候條件的熱濕保護，且有利于建筑節能。

3.3.1建筑屋面設計中的節能措施

在住宅建筑設計的過程中，通常會將占整體面積比例較小的屋面忽視掉，實際上屋面會對頂層樓房的舒適度產生直接影響，而且水平面的太陽輻射要大于垂直墻面，因此，屋面在建筑節能設計中占據重要地位，其保溫隔熱的必要性不言而喻。屋面節能設計中節能措施需注意以下幾點：①為了降低屋面的自重，在選擇屋面保溫層材料的過程中，應盡量不選擇高密度的保溫材料；②在屋面設計過程中，盡量不選擇吸水率較大的保溫材料，避免設置排氣孔而且該材料所具備的保溫效果并不明顯。目前，住宅建筑主要選擇使用高效保溫材料（如膨脹珍珠巖保溫芯板、聚苯板、擠塑聚苯板等）和倒置式保溫屋面（如圖1所示）等方式對屋面進行保溫，并起到一定的節能作用。另外，在生態建筑理念的影響下，創新使用種植屋面和遮陽屋面等新型的屋面設計，有利于降低屋面能耗。

圖1　倒置式保溫屋面構造做法

3.3.2建筑外墻設計中的節能措施

外墻是建筑外圍護結構的主體，所以對傳熱的影響最大，使用節能環保型保溫材料可有效減少通過圍護結構的傳熱。目前，復合墻體被應用在住宅建筑墻體節能設計中，這種類型的墻體是在傳統墻體主結構的基礎上，根據建筑建設的實際需要，增設一層保溫材料，可將墻體的熱工性能充分發揮出來，是提高墻體保溫隔熱性能的重要措施。一般情況下，住宅建筑的外墻體設計按照復合節能材料和墻體主結構間的位置關系，可將其劃分為外墻內部保溫技術和外墻外部保溫技術。其中，外墻外部保溫技術被普遍應用在新建住宅區的節能設計中，是一種節能效果較好的設計方案。

3.3.3外門窗設計中的節能措施

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大。所以在保證日照、采光、通風、觀景條件下，盡量減少外門窗洞口的面積。影響建筑熱工性能的因素較多，主要包括建筑外窗窗框材料的選擇、玻璃類型、遮陽措施等，因此，為了實現降低能耗、提高熱工性能的目標，可在住宅建筑中盡量使用熱阻大、能耗低的節能材料制造的新型保溫節能門窗。另外，窗墻面積的設計也會對住宅建筑的節能產生直接影響，因此，在外窗節能設計的過程中，可根據建筑實際情況對其進行合理控制，一般北向面積應≤25%，南向房屋南向面積應≤35%，而東西向房屋面積應≤30%。

3.4其它的節能措施

除了屋面、外墻、外門窗等要采用節能措施之外，還應在設計中運用其它的節能措施。像綠化植被，它具有遮擋陽光、凈化空氣、減少噪音污染的作用，可在住宅建筑中起到較好的節能減排效果，被稱為“綠色空調”，具有一定的隔熱作用，能夠改善室內空氣，根據相關資料統計顯示，夏季有綠化的住宅建筑比沒有綠化的室內溫度低3～4℃，達到顯著的節能效果；充分利用太陽能資源，太陽能作為一種可再生的潔凈能源，是建筑上很具有利用潛力的新能源之一，也是建筑節能有效而又經濟可行的重要措施。太陽能在建筑上的利用方式主要有，被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調、以及太陽能發電等。

4　結語

節能措施在住宅建筑中的應用，可有效實現住宅建筑規劃和設計效用的最大化，有利于促進住宅建筑的可持續發展，同時，為了保證住宅建筑的可持續性，工程設計人員應對周圍環境進行全面了解，將節能措施融入平面設計及外圍結構中，以此來達到節約能耗的目的，從而實現人、住宅、自然的和諧共存。

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［2］鄧 灝.淺析現代住宅建筑設計的節能措施［J］.建筑工程技術與設計，2015（20）：56.

［3］夏紹彪.淺析我國住宅建筑設計中的住宅節能措施［J］.建筑知識：學術刊，2010（11）：55～56.

［4］黎嘉霖.關于建筑設計與建筑節能的探討［J］.大科技·科技天地，2010（7）：182～183.

TU201.5

A

2095-2066（2016）26-0151-02

2016-8-30

王丹丹（1984-），女，工程師，本科，主要從事建筑設計工作。