淺析住宅建筑設計中的節能設計

楊鎮

哈爾濱市建筑設計院 150010

淺析住宅建筑設計中的節能設計

楊鎮

哈爾濱市建筑設計院 150010

隨著社會的發展以及人們生活水平的提高，人們對于建筑物的要求也越來越高。為了適應社會的發展以及人們的高要求，我們需要對建筑物進行節能設計，使其達到節能環保的要求，實現建筑、環境和諧統一的發展。本文就住宅建筑中的節能設計進行分析，以供參考。

民用住宅；建筑設計；節能設計

在城市規劃建設過程中，民用住宅的規劃與城市單體建筑必須要相互協調統一，在規劃設計過程中，設計者必須要對周圍各個因素進行全面考慮，避免在設計單體建筑物的過程中受到外界因素的影響。另外，在對住宅設計的過程中，為了使之達到節能的目的，設計者可以將天然能源應用在其中，使之在充分發揮使用功能的基礎上實現節能環保的要求，從而促進城市的建設以及社會健康的發展。

一、建筑實現節能的重要性

從整體上看，全世界對于石油、煤炭以及天然氣等資源消耗非常大，這三種能源屬于不可再生，為了能夠滿足人們的要求，促進社會的發展，就需要我們將這三種能源的消耗轉變到天然能源的使用之中。雖然天然能源的成本相對比較高，但是由于其屬于可再生資源，更能夠為人們提供長久的服務。

目前，我國城市建設得到了高速的發展，建筑物在建設及使用過程中能源消耗越來越高，對于城市生態環境以及人們的身體健康都造成了巨大的影響。據統計，我國城市建筑正在每年以20億平米的速度不斷增多，給很多建筑物的能耗都非常高，無疑給國家造成了較大的負擔。因此我們必須要對建筑物的建設采取節能設計，通過合理利用資源能源來解決資源短缺的問題，緩解資源問題與社會經濟發展之間的主要矛盾，促進社會實現可持續發展，保證建筑與生態環形和諧統一的發展，提高人們的生活水平以及生活質量，全面貫徹國家的科學發展觀以及可持續發展戰略。

二、建筑物屋面的節能設計

建筑物是表露與空氣中的不可移動產品，在其使用過程中，屋面會受到較長的太陽輻射，因此墻面所獲取的自然熱量也相對比較多，這就說明我們可以在建筑物的墻面設計保溫隔熱。在設計過程中，設計者需要采用密度較大、導熱系數小、吸水率小的保溫隔熱材料，然后將這一保溫隔熱材料直接加設到防水層上，這樣做可以有效的提高屋面的防水效果，還能夠使屋面達到保溫隔熱的效果。這種方法在實際工作中因施工簡便而得到了廣泛的應用。

我們還可以在屋頂種植一定的花卉或者灌木，這樣做的目的是為了阻擋夏季的熱源，能夠達到保溫隔熱的效果，同時，這一方法還能夠美化環境，有效的改善城市的生態環境。另外，屋頂中因為土壤的關系，會使屋頂表面形成一層憎水膜，它能夠提高屋面的防水性能，并且土壤的導熱系數相對比較小，不會因為外界溫度的提升而提升，具有較高的保溫隔熱性。

在屋面蓄水也是節能設計的方法，在炎熱的夏季，當太陽光直射到屋面時，我們可以通過蓄水使其表面的熱量蒸發，這樣可以有效的降低室內的溫度，提高人們的生活質量。除此之外，設計者也可以將屋面設計成平坡屋頂，并在其屋面做成架空層，這樣可以通過風能來分散其熱量。

三、建筑物外墻的節能設計

墻體結構是整個建筑物中不可缺少的主體部分，是室內與室外溫度交換的主要介質，其節能效果占整個建筑物的50%以上。在設計過程中，相對于普通外墻而言，采用節能外墻可以保證室內的溫度，能夠提高人們的生活質量。因此對于墻體結構的節能設計至關重要。在整個建筑物結構中，墻體結構不僅具有承重以及圍護功能，還需要在其中采用隔熱性能較好的墻體材料，如果墻體結構的傳熱性能較好，那么設計者應該考慮在其表面加設一層保溫隔熱層。在現代化社會發展中，最為常見的幾種墻體材料有復合墻體、多孔粘土磚以及加氣混凝土砌塊等。

此外，減少建筑物體型系數，也就是減少建筑物外表面積，減少外圍護結構面積，減少建筑形體的凹凸，也是節能的有效措施之一。體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。因此，體形系數越小對建筑節能越有利，也就是說，在其他條件相同的情況下，寬的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節能的建筑體形，體形系數一般應控制在0.3以內，住宅進深應擴大到10m以上，而長度則以55m為宜。

從熱傳遞方面分析，通常建筑物實墻的陽角內側氣流較通風口處差且散熱面相對比較大，所以交角處內表面的溫度遠比主體內表面溫度低。同時由于具有熱橋作用的框架柱或構造柱常設在此處，所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設計成圓柱形，則外墻棱角少，外表面積也小，有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節能。

四、住宅門窗的節能設計

外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數約為墻體的3～4倍，是節能的重點部位，所以合理確定窗墻面積比是節能的重要措施之一。對于住宅設計應避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外，設計中應該強調東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面，應盡量減少開窗面積。設置外窗部位，應提高外窗的密封性能，選用好的窗型，門窗配件，提高窗框的隔熱性能，減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃。

根據國內外大量應用經驗證實，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風的渠道。所以，外門窗的開啟也是夏季通風節能的必要條件。夏季迎風面可作為主要的開窗部位，引進自然風，增加夏季的滲透通風。但同時，外門窗的設計應減少冬季寒風的滲透，有利于室內保溫，改善生活環境的舒適度。對于向陽的地方，可采用凹式開窗設計，外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾，這種設計既美觀又兼有較好的遮陽效果。

五、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，熱橋部位主要指建筑外維護結構中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；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。

六、結束語

建筑設計應結合當地的事實條件比如地理環境、氣候條件，按照國家的節能政策和節能標準的規定，在傳統民居中吸取營養，充分地利用地方材料，從建筑的整體及外部環境、單體設計、圍護結構的整體及細部構造設計等方面全方位進行節能設計。

[1]楊子江.建筑屋面節能技術.工業建筑，2005

[2]邱永亮，朱菊梅.住宅建筑節能優化設計的探討.陜西建筑，2005

[3]裴中良.闡述建筑設計與建筑節能.工程建筑，2011