当代住宅建筑节能设计研究

引言：在过去的时间里，我国的建筑也取得了突飞猛进的发展，为人们提供了更加舒适和便利的生活环境。然而在各式各样的住宅建筑拔地而起的同时，也引发了巨大的能源消耗和环境污染问题，建筑节能设计已成为世界范围内建筑发展的基本方向。如何进行节能设计，如何更好地落实国家对建筑节能设计的相关规范与政策，为人们营造舒适、健康、节能的居住环境，已成为当代住宅设计人员的迫切需要解决的重要问题。

一、概述

所谓建筑节能并不是消极意义上的节省，而是积极的提高能源的利用效率。换句话说，也就是在建筑中合理的使用和利用能源，不断地提高能源利用效率。

建筑业作为高能耗行业，其高能耗问题已日益受到人们的关注。尤其是近年来，我国建筑业飞速发展，带来了能源的巨大消耗，加剧了能源危机。大力发展节能型建筑是社会经济发展的需要，能够有效缓解能源紧张的局面，减轻环境污染，推行建筑节能势在必行。大力发展建筑节能，加强建筑节能是关键。近年来，人们对生活质量的要求不断提升，住宅节能设计的重要性日趋凸现出来。

二、节能设计要点

一)建筑物整体节能设计

所为建筑物的整体节能设计主要包括建筑物的体型规划与设计。所谓住宅的体形规划与设计，主要是指对住宅的整体体量、朝向及形体组合等各个方面的合理设计，它能够使住宅更好地适应微气候环境，并充分利用有利的因素来达到节能降耗的目的。例如，蒙古包的设计就能够很好的适应草原的恶劣气候，能够有效地减少散热面积、抵抗风沙的侵袭。

此外，合理的选择住宅的日照及朝向，建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，应尽量使住宅主要房间在冬天避开主导风向且日照充足，在夏季避开太阳辐射并且能够充分利用自然通风。

实际上，建筑物的朝向往往会受到地区历史文化、城市规划、地形等多方面因素的影响，要想兼顾夏季放热和冬季保暖并非易事，在实际设计过程中，应全面考虑各种因素的得失，选择最佳朝向，进而达到更好的节能效果。

二)单体节能

建筑单体节能是提升建筑物整体节能效果的关键所在。下面主要针对住宅的墙体节能设计、屋面节能设计以及门窗的节能设计进行分析：

1、门窗节能设计

外门窗传热系数较高(通常为墙体的3到4倍),是住宅耗热的一个主要途径，因而，加强住宅的门窗节能设计对于提升建筑物的节能效果至关重要。在进行设计时，应抓好以下几个重点：

(1)控制窗墙比：控制好不同朝向的窗墙面积比，减少不利朝向的热能损失。尤其在寒冷地区，为了有效的减少冬季的能耗损失，则应尽可能减少北向开窗面积。我国的民用建筑节能设计标准规定，不同朝向的窗墙比应满足以下规定：

不同朝向的窗墙面积比

如超过表中所规定的数值，则应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数，从而使建筑物的耗热量指标满足相关规定要求。

(2)设置外遮阳：对于夏季温度较高的地区，可以在住宅的外窗设置外遮阳，进而切实降低夏季制冷能耗。

(3)合理设置门窗通风换气，尽可能采用自然通风。

(4)对于冬季温度较低的地区，应在住宅的外门设置门斗等，切实减少冷风渗透，提高保温效果，降低取暖能耗。

(5)尽量少做落地窗和飘窗等，并且要在满足自然通风的前提下，结合房间的实际功能强调开创有别。

(6)选用胶条密封，提高门窗的密闭性;选用节能效果较好的门窗配件、材料和窗型。

2、墙体节能设计

除了门窗之外，墙体也是住宅室内外热交换的一个主要介质，加强住宅外墙的保温隔热能够有效避免能量的损失，进而降低能耗、提升节能效果。

1)保温隔热

首先，在住宅外墙设计中，应在保证满足其基本的承重、安全围护等功能的前提下,优选具有良好保温隔热效果的墙体材料，并且还应对传热性较好的墙体部位加设保温隔热层，避免过高的能耗损失。

2)节能构造设计

对于住宅的墙体节能设计，除了要采取相应的保温、隔热措施之外，还应结合住宅所在地区的气候条件等，对建筑物进行特殊的构造设计，进而有效地改善住宅的微气候环境，更好地提升节能效果，例如，水墙、夹心墙体设计设计及导风墙体设计等。

3)合理控制体形系数

还要尽可能减少住宅的体型系数, 所谓体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的之比。在进行建筑设计时，减少建筑物的外表面积，避免过多的形体凹凸能够达到良好的节能效果。体形系数越小、节能效果越明显;外表面越整齐节能效果越好。

建筑物的节能设计标准规定：应将建筑物的体形系数控制在0.30以内;如果大于这一范围，则应在外墙采取措施加强保温。

4)墙体朝向与面积

在设计中，为了获得充足的太阳辐射热能，应根据墙体朝向的不同合理设置墙体面积。应尽量扩大南向墙面面积，对于其它朝向的墙面面积则应尽可能缩小。

5)充分利用植物调节气温

为了减少传入室内的热源，对于日照较为强烈的墙面通常可以种植爬墙虎等来吸收太阳辐射的过多热量。

3、屋面节能设计

屋面是整个住宅结构中接受太阳辐射热最多的一个部位，加强屋面的保温隔热对于提升建筑物的节能效果尤为重要。一般可采用坡屋顶、设保温层或设置保温隔热屋面等方法来达到节能效果。

1)合理选择屋面保温隔热材料。一般情况下，为了达到良好的保温隔热效果，应选用膨胀型泡沫聚苯板等导热系数较小、憎水、密度较大的保温隔热材料。采用倒置式屋面，将憎水性保温材料设于防水层上，能够有效避免防水层老化，达到良好的保温隔热效果。

2)设置生态型屋顶也是屋面节能的一种有效方法，具有良好的保温隔热效果。通常情况下，可以在屋顶种植灌木及花卉等来有效阻挡热源，在保温隔热的同时还能够很好的美化环境、改善城市气候环境，是一种一举多得的方法。

3)除了生态型屋面，通过在屋面蓄水形成蓄水型屋面，也能够达到良好的节能效果。通过水分蒸发带走热量，进而有效的减少屋面的传热量，从而降低屋面温度。

4)住宅屋顶的构造采用平坡屋顶相结合的形式，并且在保温隔热层上设架空层来有效促进空气的流通，进而有效降低屋面的温度。

4、冷桥部分的处理

在当代住宅设计过程中，要做好对冷桥部分的节能处理。从整体来看，冷桥是造成住宅室内环境波动的一个关键部分。所谓冷桥部分，主要包括钢筋砼漆、板、桩基等直接连接室内外的部位，这些部位要单独处理，可以在冷桥部分内外做保温砂浆，切实将传热阻控制在相关规定的范围之内。

5、楼梯间节能设计?

在住宅中，楼梯间属于一个公共部位，对它的节能也是必不可少的。对于采暖居住建筑的楼梯间应设置门窗。节能设计标准要求在采暖期，如果住宅所在地区的室外平均温度在-6.0℃以下，则楼梯间也要实施采暖，在入口处还要设置门斗等避风设施。

三、积极采用新能源、新材料

其一，充分利用太阳能。众所周知，太阳能总量丰富，是一种取之不尽、用之不尽的清洁能源。在节能型住宅中应加以充分利用，这是住宅建筑可持续发展的一个重要途径。在实际设计中，应在住宅供暖、供热水、供电等方面予以合理充分利用，提升住宅的经济和社会效益。

其二，合理选用新型建筑节能材料，这也是实现住宅建筑全面节能的一个重要举措。在实际设计时，应该本着高效、节能、经济、健康的原则进行选择，为居民营造一个舒适、节能、环保的生活环境。例如，要充分利用形式多样的保温材料、防水材料、新型隔热玻璃和框体材料，以及可调节的铝材遮阳板等等。并且要注意充分发掘地方节能材料予以合理应用，更好地提升节能效果。相信，随着社会的进步科科技水平的不断提升，会有越来越多的节能材料应用于住宅建筑之中，不断提升住宅建筑的节能效果。

结语：

综上所述，随着人们环保意识的不断提升，住宅节能设计势在必行。因此，设计时应提升节能环保意识，并以此为指导进行住宅设计，通过全面的节能设计和新材料、新能源的采用，提升住宅的节能效果，营造良好的人人居环境。

参考文献：

[1] 底冬蕾; 住宅节能设计[J]. 中国新技术新产品.2009年第24期

[2] 张文环; 浅谈民用住宅建筑节能[J]. 资源节约与环保.2012年第02期

[3] 刘加平,武六元;建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J].能源工程.2001年第02期

[4] 陈荣华;住宅建筑设计及使用中的节能[J].安徽建筑.2000年第06期