建筑設計及住宅規劃中的節能設計

艾菁菁??

【摘要】作為與人類活動關系最為密切的住宅，如果在規劃及建筑設計過程中體現“節約”、“和諧”的思想，創造出節能的生態社區和建筑，是一個十分有意義的課題。

【關鍵詞】規劃設計;節能要點;建筑設計

Architectural design and residential planning in the energy-saving design

Ai Jing-jing

（New Energy Nuclear Industry Nuclear Engineering Co.， LtdTaiyuanShanxi030000）

【Abstract】As the relationship between human activity and the closest residence， if reflected in the planning and architectural design process， "savings"， "harmony" thinking， creating ecological communities and building energy efficiency is a very interesting topic.

【Key words】Planning and design;Energy points;Architectural Design

1. 前言

隨著能源日益成為一項對我國持續高速發展產生重大影響的問題，如何合力充分的利用能源成為了舉國上下的關注焦點。近段時間更提出了建設節約型社會、和諧發展等倡議以解決該問題。作為與人類活動關系最為密切的住宅，如果在規劃及建筑設計過程中體現“節約”、“和諧”的思想，創造出節能的生態社區和建筑，是一個十分有意義的課題。

2. 規劃設計中的節能要點

2.1對于建筑節能產生重要影響的有如下幾點自然因素：

（1）日照：適度的日照會讓住戶感覺舒適，但是過度曝曬或缺少陽光則會對生活帶來不利影響。雖然空調可以調節室內氣溫，但是也會消耗大量的電能。

（2）風及空氣流通：建筑密集的住宅區會造成室內外空氣的不流通，會造成由于熱量無法及時揮發而造成不必要的能源消耗。

（3）降雨：水是日常生活中必不可少的重要自然資源。如何充分利用雨水來為日常生活服務是一個在規劃及建筑設計中需要注意的課題。

2.2首先談談在規劃設計中如何利用這些自然要素。規劃設計的重點是平面布局、開發強度及相關的配套設施。

2.2.1合理的平面布局。

（1）建筑朝向：南北向的住宅排列方式可以保證住宅獲得充足的日照，并且山墻面對西向則可以有效避免被日光曝曬。

（2）建筑間距：住宅之間保證合適的間距是滿足日照及通風的重要保證，根據居住區設計規范，滿足日照要求為基礎，綜合考慮采光、通風、消防、防災、管線埋設、視覺衛生等要求確定。

（3）風道：住宅區內的空氣流通主要依靠建筑圍合形成的風道。因此在平面布局時要注意避免在風道上設置障礙物影響了空氣的流通。

（4）綠化及樹木種植：盡量減少建筑群間的硬化地面，推廣植草磚地面，提高綠地率，加強由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系，以便由樹冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽直射輻射，減小地面對建筑物的反射輻射，降低區域的夏季環境溫度，減輕區域的熱島現象。

2.2.2合適的建筑密度。

在住宅區的設計中，建筑密度對創造良好的生態環境有直接的影響。較低的建筑密度意味著住宅區內會有更多的空間設置開敞空間及綠地，同時較低的建筑密度也是合適建筑間距、充足日照、通暢的風道的有力保證。所以，在規劃設計中，降低建筑密度是保證良好生活環境、有利于居住節能的有效的措施。

2.2.3市政設施。

住宅區的市政設施設計需要重點注意能源的收集和循環使用。例如設計雨水收集系統、水利用循環系統、太陽能利用裝置等，均可以起到充分利用能源的作用。

3. 建筑設計中的節能要點

對于單體住宅建筑來說，在設計中注意以下幾點問題可以有效的降低建筑能耗。

3.1建筑朝向：這個在規劃布局中進行了論述。

3.2建筑面寬與進深：住宅建筑保持合適的面寬與進深有助于自然采光及充分享受日照，進而降低空調等耗能工具的使用。每戶住宅的建筑面寬直接關系到其迎風面的大小。單戶住宅建筑面寬越大，其迎風面就會越寬，越有利于自然換氣。而建筑進深則關系到建筑的自然采光及氣流在室內的流通。一般來說，建筑進深越窄，則空氣在建筑內部流通的的距離就會越短，空氣受到的阻礙就會越少;同時，在建筑受光面寬一定的情況下，建筑進深越窄，則建筑內部可受到日照的面積就會越大。當然，建筑的面寬和進深也同時受到用地形狀，內部空間設計等因素的制約，在滿足使用及法規要求前提下，應盡可能的加大建筑面寬，縮短建筑進深。

3.3窗戶的設計。

3.3.1窗戶的朝向。

窗戶的朝向影響到風如何進入室內及風在室內的流動方向。入口與出口間的直接軸線經常是空氣在房間內流動的路徑，當進風口與風向成正交（90度）時，空氣流動會直接朝向出口，對房間內其他部分的作用很小。當窗戶與風向成一定角度時，進入室內后，風速會變快，風所影響的區域也會變大，這種情況下，有利于空氣的自然流通及室內散熱。

3.3.2窗戶的大小。

窗戶的大小決定對流的空氣速度。要使空氣進入房間，也必須讓空氣有出口流通。需要注意，當窗戶愈開愈大時，室內風速反而會下降。

對流提供自然換氣的最佳情況，設計時需要注意。當出風口大于入風口時，房間內會產生最大的風速。出風口與入風口大小相同時，風產生最大的風流量。不過如要達到涼快的效果，最大的風速比較重要。

3.3.3窗玻璃色澤的選擇。

窗玻璃是窗戶構成中最重要的因素。玻璃材料的選擇直接關系到建筑受到日照的影響、氣流的流入及流出，這對寒冷地區的保暖十分重要。除去一般的玻璃材料而使窗玻璃對日照、反光、吸熱等產生的影響外，在一般的處理上，窗戶的色澤會對上述因素產生重大的影響。

一般來說，深色澤的玻璃會極大的降低照入室內的日光量，所以，經由玻璃透射的熱量較少，因此室內溫度較低，有利于在炎熱地區使用。但是由于深色澤的玻璃反射陽光現象較為嚴重，會影響建筑物周邊環境的溫度，同時反射所造成的眩光現象也是干擾行車安全的重要因素。

和深色澤的玻璃相反，淺色澤的玻璃可具有更好的透光性，吸收更多的熱量，比較適宜在寒冷的地區使用。

在新技術的支持下，開發出的多層強化玻璃有效的解決了淺色玻璃和深色玻璃的缺陷，在雙層玻璃之間的中間膜層可以滿足各種顏色的要求，同時中間膜層具有阻擋透射的特性，在準許光透射的情況下，對于噪音干擾的控制及降低熱透射與過度眩光等問題，都能發揮良好的功效。

3.4建筑的垂直綠化。

目前，高層住宅樓在城市內鱗次櫛比，高層建筑所帶來的適居性、生態結構失衡、高能量消耗等問題，通過垂直造園手段可以有效的解決這類問題。

垂直造園就是將高層住宅樓加以綠化，包括在高層住宅中導入植栽及其他生態系統的構成元素，垂直造園將改善建筑物立面的微氣候。

3.4.1在高層住宅的外觀、內部空間、空中庭園、地面層和立面處理上，運用植栽會產生下列益處：

（1）可以改善地區的生態。

（2）在高層住宅中增加植物數量，可以提升其生態價值，此價值在于增加基地內生物的多樣性，有助于生態的穩定。

（3）美化室內空間環境，提高適居性。

（4）植栽除了提供內部空間與外墻的遮陽作用外，也可減少建筑物內部產生的熱反射與眩光。

（5）植物的蒸發作用有助于降低建筑外墻溫度。

（6）植物可作為視覺屏障及聲音屏障。

（7）植物可以賦予建筑外立面以特殊質感。

3.4.2在垂直造園中，把建筑物系統和植栽整合的手段有如下兩種：

（1）將植栽區分為幾個不相聯結的種植區。在此情況下，雖然能維持物種的同質性，不過需要更規律的人為照顧以確保其生態穩定性。

（2）利用連貫的階梯狀花臺方式，在建筑物立面上創造連續的植栽區。垂直庭園可以使用藤架（便于垂直生長）及容易透水的花盆。這些方式可讓物種產生某種程度的互動作用，并與地面層的生態系統聯結在一起。相比較第一種方式，這種處理方式有利于生物的連續性，是最佳的處理方式。

3.4.3在垂直造園中，需要重點處理好植物生長的有機條件以及如何將這些條件納入摩天大樓的建筑結構中。

（1）適宜的覆土深度。300毫米到400毫米的深度就可以滿足植物的生長。

（2）需要處理好建筑物頂部滲漏的問題。

（3）對植物按照科學時間進行澆水、施肥。

（4）適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應低于5℃。

（5）通風及換氣：大部分的室內空間中，二氧化碳含量應該足夠，只需換氣補充被光合作用消耗的二氧化碳。

（6）需要特別注意的是，過冷或過冷都有可能傷害植物。因此，植物需要避免放在空調系統附近。

3.5合理設置交通核的位置。

3.5.1交通核是高層住宅重要的結構組成部分，一般來說，交通核位置有如下三種做法：（1）中央核;（2）雙核;（3）單側核。

3.5.2從節約能耗的角度考慮，將交通核設置在建筑物周邊有利于節能，具體有如下優點：

（1）不需裝設防火加壓風管，降低裝置費用與營建運用。

（2）電梯門廳有直接對外的視野，易于辨認所在位置。

（3）提供自然換氣及采光。

（4）服務核位于建筑側面，直接受到太陽的照射，可以極大降低建筑內部空調負荷（窗戶位于南北向，服務核位于東西向）。服務核的配置滿足上述要求，避免在比核區域更需要冷氣的使用空間中產生熱量，同時形成緩沖地帶，盡可能減少使用空間的冷氣（或暖氣）的流失。同時核安排在周邊也可以抵擋冬季寒風。

4.結語

以上是在設計過程中，一些基本的降低能耗的規劃和建筑設計手段。能源是我國的戰略物質和經濟發展的動力，又是后代人生存的必要條件，建筑節能是貫徹國家節約能源法和可持續發展戰略的大事，所以節能建筑的設計者又實際上承擔了一份牽涉到國家發展戰略和后代人生存條件的社會責任。規劃工作者和建筑工作者現在所做的工作是力圖和自然建立和諧對話的建設，為可持續發展作出貢獻。

[文章編號]1619-2737（2014）10-20-820

（3）對植物按照科學時間進行澆水、施肥。

????? （4）適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應低于5℃。

????? （5）通風及換氣：大部分的室內空間中，二氧化碳含量應該足夠，只需換氣補充被光合作用消耗的二氧化碳。

????? （6）需要特別注意的是，過冷或過冷都有可能傷害植物。因此，植物需要避免放在空調系統附近。

?3.5合理設置交通核的位置。

????? 3.5.1交通核是高層住宅重要的結構組成部分，一般來說，交通核位置有如下三種做法：（1）中央核;（2）雙核;（3）單側核。

????? 3.5.2從節約能耗的角度考慮，將交通核設置在建筑物周邊有利于節能，具體有如下優點：

????? （1）不需裝設防火加壓風管，降低裝置費用與營建運用。

????? （2）電梯門廳有直接對外的視野，易于辨認所在位置。

????? （3）提供自然換氣及采光。

????? （4）服務核位于建筑側面，直接受到太陽的照射，可以極大降低建筑內部空調負荷（窗戶位于南北向，服務核位于東西向）。服務核的配置滿足上述要求，避免在比核區域更需要冷氣的使用空間中產生熱量，同時形成緩沖地帶，盡可能減少使用空間的冷氣（或暖氣）的流失。同時核安排在周邊也可以抵擋冬季寒風。

4.結語

????? 以上是在設計過程中，一些基本的降低能耗的規劃和建筑設計手段。能源是我國的戰略物質和經濟發展的動力，又是后代人生存的必要條件，建筑節能是貫徹國家節約能源法和可持續發展戰略的大事，所以節能建筑的設計者又實際上承擔了一份牽涉到國家發展戰略和后代人生存條件的社會責任。規劃工作者和建筑工作者現在所做的工作是力圖和自然建立和諧對話的建設，為可持續發展作出貢獻。

[文章編號]1619-2737（2014）10-20-820