住宅建筑节能设计浅谈

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：建筑是用能大户，建筑节能是发展建筑业的需要。在发达国家，适宜的室温已经成为一种基本的需要。近几年住宅节能的重要意义已逐步受到建筑师重视，如何在住宅建筑设计中，更好地利用自然能源，提高住宅建筑中能源利用效率，则是建筑师需要探讨的课题。

　　关键词：住宅 建筑 节能 设计

　　Abstract: the architecture is energy-intense, the energy conservation of the building is the needs of the development of the construction industry. In developed countries, appropriate room temperature has become a basic needs. In recent years the important significance of energy-saving has gradually by architects pay attention to, and how to architectural design of residence, better use of natural energy, improve the residential building energy efficiency, it is the architect need discussing.

　　Keywords: residential building energy efficiency design

　　中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

　　1 我国建筑节能现状

　　目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。我国建筑不仅耗能高，而且能源利用效率很低，单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2倍～3倍。近日，温家宝总理特别强调，一定要把节能减排作为当前及今后一段时期的重点工作抓实抓好。可见建筑节能要求已经相当紧迫。

　　2 科学的规划布局与合理的建筑设计

　　住宅区的规划布局应根据地方气候特点，因地制宜，使建筑群的规划布置和建筑物的平面布置有利于自然通风，保留自然水域面积，增加植被绿化，减少硬化地面，形成小区微气候。规划中还应注意尽可能争取最有利的建筑朝向，采用南北向或接近南北向，使建筑冬季可以增加太阳辐射得热，夏季可以减少太阳辐射得热，且与当地夏季的主导风向一致。建筑物的单体设计应控制其体型系数，将体型系数控制在一个较低的水平上，以减少其外围护结构的传热损失，降低建筑能耗。夏热冬暖地区居住建筑的平面布置还应有利于组织夏季凉爽时间的穿堂风。

　　3 单体的节能设计

　　单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。

　　(1)建筑各部位的节能构造设计

　　建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、梁柱等)的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计，充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件，减少能耗和改善室内微气候环境，从而达到节能的效果。具体有以下五个方面：

　　1)屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分，也是建筑室内与外部空间能量发生交换，造成室内能量损失的主要部位之一。我们通常主要采取以下节能措施:①采用坡屋顶;②屋面设保温层;③根据不同地区需要，设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。

　　2)楼板的节能设计。主要是利用其结构中空空间，以及对房间顶板的吊顶造型加以设计利用。如将循环水管布置预制楼板的中空孔中或现浇板面上，夏季可以利用冷水循环降低室内温度，冬季利用热水循环取暖。

　　3)建筑外围墙体的节能设计。墙体是建筑室内与外部空间接触面积很大，容易造成室内能量损失的部位。墙体的节能设计，除了适应不同地区的气候条件，正常做好墙体保温、防潮、隔热等措施以外，还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上，如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计以及国外较多采用的导风墙体设计。如，在马来西亚，杨经文设计的槟榔屿州MennaruUmno大厦外墙中，则外加了一种“捕风墙”的特殊构造设计，在建筑两侧设阳台开口，开口两侧外墙上布置两片挡风墙，使两通风墙形成喇叭状的口袋，将风捕捉到阳台内，然后通过阳台门的开口大小控制进风量，形成“空气锁”，可以有效地控制室内通风。

　　4)建筑门窗的节能设计。据统计资料，在我国既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通过门窗散失的。因此，解决好门窗节能的问题相当重要。门窗的节能设计主要考虑以下几个方面: ①控制建筑不同朝向的窗墙面积比，从而减少不利朝向外窗的能量损失。如在寒冷地区，尽量减少北向开窗面积可以有效减少建筑冬季能耗损失;②设置各种形式的外遮阳：我国节能标准中规定，夏热冬暖地区、夏热冬冷地区中，夏季制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)宜设置外部遮阳;设置外遮阳后，建筑的夏季制冷能耗会有比较明显的降低③合理地组织门窗的通风换气，尽量采用自然通风，少用、不用空调通风;④严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施，其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施;⑤选择节能性能高的建筑门窗和幕墙：建筑门窗和建筑幕墙要改变消极保温隔热的单一节能观念，把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来，积极选择节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。

　　5)建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要，应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施，热桥部位主要指建筑外维护结构中热量传递较快的钢筋混凝土梁、柱、架空楼板等部位;②外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料界面开裂，影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应填充保温材料。

　　(2)合理的建筑空间设计

　　合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔)，以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中，就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧，形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”，从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的;在有采暖空调房间的建筑里，尽量将采暖空调房间集中布置，以避免在采暖空调房间与非采暖空调房间之间发生大面积的能量交换，造成大量能量浪费。国外，在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中，设计师通过对不同需求空间的竖向分隔，达到了极佳的通风降温效果。

　　4 选用建筑节能材料

　　合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料会不断被研制出来并应用到建筑设计中去，更好地起到了节能作用。如新型保温材料、防水材料在墙体、屋面构造中的应用，达到了更好的保温防潮效果;新型隔热玻璃和框体材料在建筑外门窗中的应用，起到了更好的隔热降耗效果;采用可调节的铝材遮阳板，达到遮阳的目的。另一方面，要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到建筑节能中去。

　　5 太阳能技术运用

　　我国具有丰富的太阳能资源。太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。太阳能建筑的技术应用包括了被动应用、主动应用和综合应用等多种途径。就发展最快的太阳能光热利用而言，也将包括低温利用、中温利用和高温利用等多层次能源效率利用形式;太阳能光伏发电技术虽然其成本高，但随着技术成本不断降低，也将在太阳能建筑上得到更大的发展。

　　(1)太阳能光热技术

　　太阳能热水器是光热利用最成功的领域。普遍存在的由每个家庭分散独立安装的太阳能热水器，安装和使用方式对其性能和外观造成了很大的影响。太阳能热水器没能与建筑完美的结合，给景观和安全带来了不利效果，甚至出现了先安后拆的现象，给太阳能热水器产业的进一步发展造成很大障碍。所以提倡集体安装、统一设计对于住宅楼利用太阳能热水器是非常必要的。

　　(2)太阳能采暖技术

　　太阳能用于建筑物供暖有两种方式：被动式太阳能采暖系统和主动式太阳能采暖系统。

　　被动式太阳能采暖系统是太阳能采暖中最简单的一种形式，通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能够充分利用太阳赋予的热量，以达到采暖的目的。

　　主动式太阳能采暖系统是使用常规能源，利用水泵或风机等动力设备，将热水或热空气从太阳能集热器输送到储热器或采暖房间内，系统中的各部分均可控制而达到需要的室温。

　　(3)太阳能空调技术

　　太阳能空调的实现有两种方式，一、是先实现光-电转换，再用电力驱动常规制冷机进行制冷;二、是利用太阳的热能驱动进行制冷。

　　从太阳能系统和制冷热源工作温度的高低来分，目前国内外太阳能空调系统大致可以分为三类：高温型、中温型和低温型。国外实用性系统多为中温型，也有高温型的实验装置，国内目前只有后两种。

　　6 结语

　　建筑节能是一项长期而艰巨的任务，涉及规划、设计、施工、材料、物理、暖通空调、使用维护和运行管理等方面，它的推进需要各级政府行政主管部门、建筑从业单位共同努力。要解决建筑能耗问题，根本出路是坚持开发和节约并举、节约优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。

　　参考文献：

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