探討住宅建筑中的建筑節能設計

浙江省地下建筑設計研究院 310000

摘要：建筑設計是其中一個很重要的環節。本文從建筑節能的基礎出發，以實際工程案例對建筑節能設計方面進行了探索。

關鍵詞：節能設計；住宅；建筑設計

一、引言

建筑節能是整個建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中，通過合理的規劃設計，采用節能型的建筑材料、產品和設備，執行建筑節能標準，加強建筑物節能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。

二、建筑節能設計的重要性

建筑節能設計是全面的建筑節能中一個很重要的環節，有利于從源頭上杜絕能源的浪費。

（一）整體及外部環境的節能設計

建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上，通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境，達到節能的目的。

1 合理選址

建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境，為建筑節能創造條件，同時又要不破壞整體生態環境的平衡。

2 合理的外部環境設計

在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境，創造建筑節能的有利環境，主要方法為：①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創造人工自然環境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等。

3 合理的規劃和體型設計

合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。對于沿海濕熱地區，引入自然通風對節能非常重要，在規劃布局上，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風時也能形成通風，在建筑體型設計上形成風洞，使自然風在其中回旋，得到良好的通風效果，從而達到節能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約，要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出適合這一地區氣候環境的最佳朝向和較好朝向。

（二）單體的節能設計

單體的節能設計，主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件，以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。

1.建筑各部位的節能構造設計

建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時，通過對各部位的造型、結構、材料等方面加以進一步設計，充分利用建筑外部氣候環境條件，達到節能和改善室內微氣候環境的效果。

屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，主要節能措施為：①采用坡屋頂；②加強屋面保溫措施；③根據需要，設置保溫隔熱屋面。

樓板層的節能設計。主要是利用其結構中空空間，以及對樓板吊頂造型加以設計。如將循環水管布置在其中，夏季可以利用冷水循環降低室內溫度，冬季利用熱水循環取暖。

建筑外圍護墻體的節能設計。墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現在能夠改善微氣候環境條件的特殊構造上，某些工程在建筑兩側設陽臺開口，開口兩側外墻上布置兩片擋風墻，使兩通風墻形成喇叭狀的口袋，將風捕捉到陽臺內，然后通過陽臺門的開口大小控制進風量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內通風。

建筑門窗的節能設計。據統計資料，在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節能的問題相當重要。

建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要，應從以下各部位著手：①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施；②外墻出挑構件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側四周墻面，應進行保溫處理；④門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能；⑤采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應填充保溫材料。

2.合理的建筑空間設計

合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。

3.選用建筑節能材料

合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去，更好地起到節能效果。

三、項目工程實例分析

本項目工程位于杭州市，其規劃總用地面積99000平方米，用地性質為住宅用地，為一個高品質的住宅小區。節能設計主要體現在以下幾個方面：

（一）空調和通風節能設計

1、凡設計中指明的建筑采暖、空調方式及其設備的選擇，均根據當地資源情況，經技術經濟分析，及用戶對設備運行費用的承擔能力綜合考慮確定。

2、采用分散式（戶式）空氣調節器（機）進行空調（及采暖）時，其能效比、性能系數應符合國家現行有關標準中的規定值。居住建筑采用集中采暖空調時，作為集中供冷（熱）源的機組，其性能系數均考慮符合現行有關標準中的規定值

3、優先采用符合國家現行標準規定的節能型空調產品

4、考慮了采用太陽能設備的空間，及預留管線位置。

5、在設計統一的分體空調器室外機安放擱板時，充分考慮了其位置有利于空調器夏季排放熱量、冬季吸收熱量，并防止對室內產生熱污染及噪聲污染。

6、通風設計細致處理了室內氣流組織，以提高通風效率。廚房、衛生間安裝了局部機械排風裝置。

（二）電氣節能設計

小區道路照明以及庭院照明采用自動控制，采用光控、時控、程控或其他控制方式。道路照明應實行間隔分組控制，在設定時間盡可能能減少點燈數量；夜景照明應按平日和節日采用不同開燈方式控制；照明燈具選用效率高的燈具；強化供電系統設計及無功補償值與提高無功補償的技術措施。

（三）給排水節能設計：

1.小區內水景及綠化道路澆灑一部分可利用消防水箱及消防水池內的水，可使消防水箱及消防水池內水不斷補充，避免長期不用水質變質，一次更換浪費水的現象發生。

2.利用市政水壓供至五層，選用節能產品；每個住戶，公建及公共用水點設置水表計量，控制用水量。

3.采用變頻調速恒壓變量供水系統，利用交流電機變頻調速先進技術，在壓力恒定用水量變化的情況下，自動控制水泵轉速，按需要設定供水壓，變頻調速變流量供水，使水泵始終在高效率工況下運行，節電效果明顯，夜間小流量用水時，采用氣壓罐可使電耗進一步下降。

四、結語

大力發展和推廣節能建筑，對于解決中國能源問題有著非常重要的意義，推廣節能住宅是一個循序漸進的過程，不可能一蹴而就。順利推進建筑節能要加大建筑節能宣傳力度，完善建筑節能市場。提高公眾節能意識、認同度和社會化程度。從而使我國真正走上可持續發展的道路。