城市建筑住宅的節能設計研究

王奕偉

【摘要】隨著社會經濟的發展，人們的生活水平和消費水平不斷提高，加速了城市化進程，促使城市住宅建筑的需求日益加大，對各項能源、資源的需求也越來越多，因此，人們逐漸重視節能環保的問題。為了實現城市建筑住宅的節能環保，則必須重視城市建筑住宅的節能設計。本文將研究城市建筑住宅的的節能設計的相關內容。

【關鍵詞】城市；建筑住宅；節能設計

建筑的節能主要目標是以保障人類居住舒適以及人類身體健康為基礎，充分且合理的利用能源與資源，實現資源利用的可持續發展，從而實現保護人類生活環境、減少環境污染的最終目標[1]。這樣的設計理念已經順利發展成了推動建筑行業發展的重要準則。

一、外墻的節能設計

外墻墻體是建筑住宅最主要的外部保護結構，也是整個建筑住宅里外熱交換的重要介質[2]。在現代的節能建筑中，實現能源節省的一種主要的方式是采用外墻保溫隔熱的方式，這種方式可有效節省25%的能源，因此，墻體的節能設計工作是整體建筑住宅節能設計工作中最為關鍵的的部分。目前，在現階段的建筑中，外墻的功能除了具備一定的承重作用之外，同時還有著防潮、防水、隔熱、防止熱量散失、儲存室內溫度等多方面的作用，因此，在進行墻體設計時，要格外注重對保溫隔熱性能較好的外墻建筑材料的使用，針對熱傳導性能較好的部位或墻體，應增加保溫隔熱層的設置，以此來提高墻體或該部位的隔熱性能。

現階段，常使用的集中外墻材料中，墻體隔熱性能較好的屬燒結多孔磚以及加氣混凝土磚塊。其中，玻璃棉、酚醛泡沫板、巖棉礦渣棉、聚苯乙烯泡沫板等是復合墻體中主要的絕緣材料，有著較好的隔熱作用[3]。特別是在一些較為寒冷的地區，需要尤其重視外墻的保溫結構，避免出現外墻在保溫過程中產生冷橋、熱橋的情況，影響建筑墻體的隔熱效果，從而進一步提升建筑住宅的節能性能。同時，降低建筑的體形系數也是墻體設計中有效實現建筑住宅節能的方法。體形系數指的是住宅建筑接觸室外大氣的外表面積，和其所包圍的體積的比值，體形系數能夠對建筑能耗狀況進行直接的衡量。例如，在寒冷地區，體形系數以0.30為基礎，每增加0.01，建筑能耗以2.4～2.8%的比例增加；每減少0.01，建筑能耗以2.3～3.0%的比例減少，因此，若建筑住宅有4～8樓的樓層，一般都要把體形系數保持在0.30左右，只有這樣，才能更好的實現整個建筑住宅的節能。在具體的建筑住宅設計中，特別是針對高層建筑進行設計時，為了方便設計師的自由設計，在建筑樓層超過14層，體形系數可以保持在0.25，因此，體形系數越小更有利于建筑住宅的節能設計，也就是說，寬體建筑更優于窄體建筑、高建筑更優于矮建筑、外表整齊的建筑更優于外表凹凸的建筑。

二、屋面的保溫隔熱節能設計

極易受到外部溫度影響的構造是屋面結構部分，并且，在建筑住宅整體的節能作用中，屋面的保溫及隔熱的功能是最為關鍵的。在屋面的節能設計中，建筑施工時使用的較為傳統的方法為正鋪法，也就是把新型的具有節能性能的屋面材料直接鋪設在屋面的兩層建筑材料間。雖然這種鋪設方法被廣泛應用于傳統的建筑設計中，但是隨著建筑行業的發展，這種方法不適用于現階段的建筑要求，已經逐漸被倒鋪法所取代。倒鋪法就是把保溫層鋪設在建筑屋面的防水層下面，顛倒一下二者的鋪設順序，從而實現提升保溫性能的目標。在現實的建筑施工中，發現倒鋪法不僅能提升保溫性能，而且還能明顯提高建筑屋面的防水性能，延長其使用時間。

另外，屋面鋪設太陽能遮光板還能有效實現節能，或者是利用太陽能集熱器對太陽能輻射能源進行有效吸收，加熱冷水，然后再把該熱水放于能夠保溫的水箱中存儲，利用控制溫差循環的辦法為建筑住宅提供24h的熱水。在建筑住宅的技能設計中，可以充分利用太陽光，促進陽光和空間的流通，同時，合理的開設窗戶，可以更好的實現住宅內部的空氣流通。為了實現室內陽光充足且氣流和溫度流動適宜，可以將感光器材設置在遮陽板上，同時保證感光器材和住宅中電源開關相通，在住宅室內的濕度和溫度處于設置的標準值時，將自動控制電源開關，實現了滿足室內空氣、光照、溫度、濕度適宜的情況下，最大限度能源節約的目標。

三、有關節能設計的其他措施

（一）通風設計

目前，高層建筑住宅的通風管逐漸使用智能化設計，一般建筑住宅使用空氣對流的方法來實現空氣的流通。通常，一些建筑住宅要想實現住宅內部的濕、熱的雙向傳遞、住宅室內的通暢，可以利用南北對流、單元樓間窗戶對流以及加寬樓距等方法。建筑住宅的最佳通風朝向為南北方向，南北對流是建筑住宅通風設計中最佳的通風方式。選擇住宅朝向時，應以夏季能自然風通風且無強光輻射、冬季有足夠日照且不受主導風向影響為主要原則。

（二）外窗隔熱設計

建筑住宅室內夏季溫度過高的主要原因是太陽輻射直接透過外窗進入室內，因此，在進行住宅節能設計時，除了對建筑墻體墻面選擇有所要求外，在選擇外窗玻璃時盡量選擇透光不透熱的Low-E玻璃，以減少室內空調的能耗[4]。建筑住宅的隔熱和設計可以利用計算機進行輔助設計，利用計算機技術來確定實時樓宇照射角度，從而進行正確的設計操作。

（三）使用低能耗、可循環的建筑物料

在進行建筑住宅施工的建筑材料選擇時，應盡可能選取低材耗、高性能的材料，比如輕質鋼結構，該材料不僅空間形體靈活，還能有效降低建筑的自身重量，極大地減少了建筑周期。由于每個地區存在著區域性差異，氣候有著明顯的不同，因此，在進行建筑住宅設計時，還應因地制宜，選擇本地區適合建筑材料進行建設。這樣的選擇主要的由于選取本地區材料，可以在開始建設時，便明確知道該建筑物料的消耗能量較少，一些非本地區的建筑物料的能量消耗可能會超出4、5倍。

結束語

目前，我國建筑住宅的節能設計仍然還停留在發展階段，有著巨大的發展潛力和發展前途，特別是體現在室內設計以及建筑規劃設計等方面，要想實現建筑住宅節能設計的更好發展，必須結合現階段的節能設計情況進行更深入的研究。

參考文獻

[1]張海麗，王亞斌.關于住宅建筑設計中節能設計的探討[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（10）.

[2]陳靜.現代住宅建筑節能設計[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（4）：648-648.

[3]侯靜芳.住宅建筑節能設計要點剖析[J].建筑工程技術與設計，2015，（1）：650-650.

[4]梁彩虹.關于住宅建筑節能設計實現方式的思考[J].城市建筑，2013，（10）：32-32.