住宅建筑設計中的節能措施應用探析

摘要：能源問題是目前世界各國普遍關注的問題，如何做好節能減排牽涉到世界經濟的可持續發展，也牽涉到人類的共同進步。建筑行業身為能源耗大的重點企業，更應該堅持節能減排的原則。傳統的住宅建筑設計工作一般重視建筑的美觀、使用性能和舒適性，忽視建筑的節能工作，但事實上，住宅建筑設計中控制節能可以從很大程度上降低建筑行業的能耗，因此，對于住宅建筑設計人員來說，在設計過程中考慮節能問題，并能提出相應的節能措施，是實現建筑行業節能減排的重要措施。

關鍵詞：住宅建筑；設計；節能

1、節能住宅建筑設計的意義

1.1節約能源

隨著社會發展，消耗的資源也在增加，因此節約能源非常必要。建筑行業是耗能產業，如果將節能設計應用其中，不僅節省原材料，而且會節省相關的建筑經費。我國的城鎮化正在向前推進，其中消耗的資源不可估量，由于我國能源利用率與發達國家相比還有很長路要走，導致了巨大的能源浪費。因此，節能建筑理念對于我國能源的節省具有重要作用。

1.2改變人們的觀念

社會發展的進步伴隨著資源的消耗，環保的理念在人們心中有著重要位置。節能住宅建筑設計符合了當今社會追求簡約、環保的理念，并將其向更廣的范圍推廣，變成全民理念。這對于社會的發展起到良好的示范作用，住宅建筑設計理念的深入和應用可減少人們對資源的消耗，因此節能住宅建筑設計勢在必行。

2、我國建筑能耗現狀及存在的問題

2.1我國已有的建筑總量和新建的面積已占到世界總建筑的一半，并且大都使用常規能源，幾乎全為高耗建材，使用過程中也在采暖、空調、通風和熱水使用方面有很大的資源消耗，分散分戶的使用方式也使資源利用率很低，并且供熱方面也有較大的浪費。

2.2我國已有的建筑能耗高的原因主要有下列幾點：建筑的護欄部分多用實心粘心磚，熱導性也很差，并且在生產期間也會有很大的污染；目前我國建筑工程中門窗的設計普遍都比較簡單，所以隔熱性能也比較差，在使用的過程中會有大量的熱量損失，難以滿足我們對于建筑節能的要求；在整個建筑工程中，空調的耗能約占整體建筑耗能的一半，所以關于空調的節能設計是整個住宅建筑節能設計的重點；其次在建筑工程中耗能最多的就要數整個建筑的照明系統了，雖然已經有了很多的節能型照明設備，但是應用還不夠普及。

2.3現今我國政府極為關注建筑節能問題，并出臺了許多建筑節能法律規定和設計要領，但在實際工作過程中，這些法規和標準常常不能得到很好的貫徹落實。建筑用能上有下列趨勢，即發展中國家學習發達國家。農村學習城市，這也造成了建筑的高能耗，這種趨勢若繼續進行，則會使中國的能源面臨非常嚴峻的形勢。

3、建筑節能的因素

3.1平面形狀

建筑形狀直接決定建筑物的外型，這不僅會影響銷售情況，還會影響住宅建筑節能設計方案，因此，對建筑物的平面形狀進行構建是設計師在方案的初步規劃階段應考慮的問題。其次，設計師在對工程進行整體設計時，還要考慮用戶的需求。一般的建筑平面較為常規化，為迎合大眾的消費心理，大多呈現為方形或矩形。在設計平面時，還要將建筑空間的各個部分對接起來，以減少熱量損失。經過調查和數據分析，發現在所有的建筑物類型中，呈現長方形和正方形拼接出來的戶型較為常見，而且是住宅建筑設計和銷售的主流。

3.2平面尺寸

建筑物的體型計算公式為：建筑體型系數=建筑物外表面積/建筑物占地面積。由此得知，建筑物的體型系數與建筑物的占地面積、建筑層數和外觀形態息息相關，在設計平面大小時要特別注意建筑物的深度和高度等。寬敞的空間居住舒適，同時，也利于增加受熱面積，加強空間的通風，但是不利于保溫；相反，小面積的設計有利于保暖，但是在通風和采光方面不占優勢。因此，在設計時，要綜合考慮，確定符合實際情況又能滿足用戶需求的方案。除此之外，建筑的開窗形式以及窗與墻面的面積比設計，也是影響建筑節能的因素之一。在進行住宅建筑設計時，由于開窗方式較多，開窗材質也有區別，例如，平開式開窗、推拉式開窗等，各種開窗方式都有優點，也存在一定的缺陷，并且運用不同的開窗方式產生的傳熱系數也不同，另外，凸窗和轉角窗還會影響住宅建筑節能設計的計算。一般情況下，面積越大的窗墻，其節能保溫性能就越差，面積越小的窗墻節能保溫性能越好。

4、節能舉措在住宅建筑設計中的應用分析

4.1建筑的體型設計和布局

建筑的體型、高度，樓體之間的間距，建筑物的朝向，以及住宅區的綠色建筑、道路分布，建筑物周邊的地理環境，都是影響建筑質量的重要因素。在住宅建筑設計時綜合性地對建筑布局進行充分考慮，甚至是居民的風俗民情和生活習慣，嚴謹把握每個建筑物的功能設計，尤其重視住宅區的采光情況、局地氣候的變更和空氣的流通情況，滿足社會需求的同時，還要注重節能的標準，另外考慮建筑物的冷熱需求，合理涉及建筑物的朝向，建筑物之間的間距以及建筑物周邊的環境的，切實考慮到建筑的綜合性效益，減少空調的使用額度，從而降低能源的消耗。

4.2建筑的材料設計

首先考慮節能因素的設計，當前，建筑物應用效率較高的是高效保溫材料、倒置式保溫方法，節能的首要一個因素就是保溫層材料的選擇，切忌選擇密度較高的材料，極易造成屋面厚度過大，選材要適中，致力于生態建筑理念，嚴格把握選材。其次考慮建筑物的各個功能的節能舉措，致力于降低能耗，規避建筑的各個角落能源的不合理使用。譬如建筑物的外窗以及窗框的選材，盡量使用新型節能保暖外窗，著重使用熱工性能良好的材料，從而達到能源的最低消耗，生態的最優利用。另外，要注重在建筑中所占比例較大的墻體材料，選擇密度適中，吸水性較好的材料，充分保證墻體內部以及墻體外部的保溫技術，又提高了建筑物的美觀程度，同時還能夠防潮，既保證了建筑的安全性，又提高了建筑的實用性，同時合理采取節能設計方案，積極落實建筑的節能改造，從而實現建筑的最優化、生態的最大化。

4.3建筑的平面節能設計

在保證建筑物的安全性的情況下，應適度減少建筑物外圍的護欄結構比例，凈量保持平面布局的規整，并且充分利用太陽能，從而減少能源的消耗，冬季時，可以增加室內的光照，夏季時，達到減少陽光的輻射，同時，還要規避建筑物的傳熱能耗，適當將屋面進行密封式的入孔處理，夏季利于空氣的疏散，冬季又具有良好的集熱功能，既達到減少能耗，有減少了屋內能耗的損失。節能措施中還可以考慮通風平衡等因素，譬如，空氣對流設計，在建筑平面設計時，側重考慮戶型、朝向、門窗的設計，規避氣流轉折，利用空間氣流的對流性質提高建筑的質量，主動調節氣溫措施，最大程度上達到節能效益，同時，在實際的住宅建筑設計中，考慮夏季要疏散氣溫、冬季可以達到集熱的效果，從而達到最優的生態作用。

4.4對可再生能源的利用

除對建筑物材料、選址、布局等節約能耗以外，還可以充分利用風能、太陽能、地熱能等可再生能源，有效降低能耗，利用中水系統、沼氣、天然氣、太陽能、風能等將可再生能源轉換為熱能、電能等新能源，從而最大程度上實現減少能耗的目標。建筑業對保溫隔熱的屋面選材越來越重視，尤其注重冬夏兩季，屋面的選材及其注重適中的密度和較好的吸水性，充分利用室內外溫度差異，來達到降低能耗的目的。一般來說，引進新的技術，循序漸進地引導和完善，對可再生能源的充分利用，是絕好的建筑節能舉措，應該大力推廣和應用。

4.5墻體節能措施應用

建筑墻體是建筑節能的最主要構件，也是人們良好生活條件的保障，墻體本身所具有的保溫、隔熱、隔聲等使用功能也決定著墻體在節能中具有重要地位。對墻體進行節能措施設計可以從以下幾個方面考慮：首先，外墻設計可以采用保溫隔熱性能良好的多孔磚等材料進行設計，或者采用外墻外保溫的方式進行設計。其次，對于室內墻體，為了提高保溫隔熱效果，降低建筑結構荷載，可以將室內墻體設計成復合結構，內外設計成夾層方式。再次，在內墻粉刷過程中，可以優先選用石膏材料，盡量利用石膏板材的保溫隔熱性能，同時，墻體顏色盡量采用白色，不僅可以起到保溫隔熱功能，還可以節約電能，為建筑設計的節能減排多做貢獻。隨著科學技術的發展，當前有更多的保溫材料被應用到建筑中去，聚苯板、聚氨酯板、石膏板等，從很大程度上改變了墻體的傳統功能，大大的提高了墻體的節能效果。

4.6建筑門窗設計中的節能措施

門窗是建筑物采光、通風的主要途徑，也是建筑物內外熱量交換的主要通道，單純的對建筑墻體、屋面進行節能設計已經不能滿足現代建筑對節能的要求，因此，門窗節能設計也越來越受到設計者的重視，為實現門窗的節能，可以主要從以下幾個方面考慮：在保證窗地比的情況下縮小門窗尺寸，減少能量的損失和耗散，降低門窗的能源耗散。加強對門窗的氣密性檢驗，降低門窗和外界的空氣流通，從而降低室內外的空氣變化。在門窗材料的選擇上，盡量選用節能材料，采用中空玻璃、夾層玻璃等利于節約能源的玻璃進行設計。

5、結語

隨著高層建筑的發展，節能建筑和智能建筑將成為未來建筑發展的主要方向，在住宅建筑設計中，應充分考慮建筑的節能，盡量采用建筑節能材料和節能措施，尤其要重視屋面、墻體和門窗處的節能處理，減少熱量耗散。同時要重視對新型能源的利用，太陽能、風能等再生能源更應該成為節能設計的發展方向。當然，建筑節能的發展并非是一蹴而就的，需要設計工作者長久不懈的努力，我們相信，節能環保一定會成為我國建筑發展的長久之策。

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