淺談住宅建筑的節能設計

關博昊

摘 要： 隨著社會發展建設的步伐加快，建設物的數量必然會越來越多，對能源的消耗也會越來越大。要實現能源可持續發展，建筑節能是未來節能環保領域的重要研究方向。本文主要分析了建筑節能設計的重要性，對建筑節能設計的切入點進行研究，提出關于建筑的門窗、水電、圍欄結構等方面具有針對性的節能措施，對如何優化結構、合理利用再生材料等方法進行了探討，旨在進一步提升建筑節能設計的有效性。

關鍵詞： 住宅；建筑；節能設計

住宅建筑節能設計主要目的是采用保溫、隔熱、密封等措施提高建筑的熱能利用率，通過科學的設計，環保綠色的建筑材料減少住宅建筑在正常使用中的過度的能源損耗。進行建筑節能的研究，是適應新時代世界能源發展的需要，也是提高建筑領域節能減排綠色環保發展的重要手段。我國對住宅建筑節能的研究的時間不是很久，全國的住宅建筑符合國家的節能標準的比例也很低，和國際上的同類國家相比，我國住宅建筑的能耗消耗情況不容樂觀。所以，如何通過科學的方法對住宅建筑進行設計優化，利用滿足節能需要的清潔再生能源，促進住宅建筑能源消耗量的下降，實現國家提出的節能減排綠色環保的發展目標，為國家經濟建設發展做出應用的積極貢獻，是建筑行業需要研究的重點課題。

一、影響住宅建筑節能效果的因素分析

住宅建筑一旦完工后，其建筑的使用功能和相應的設備都會相對固定，此時建筑的能耗使用情況會固定起來，受到建筑本身和內外部環境的影響不大。因此住宅建筑節能設計主要是要從住宅的建設初期就進行研究分析和設計規劃。在住宅建筑中空調、供暖、制冷等能耗是建筑能耗的主要影響因素。其他相關的能耗影響因素有水電、電器、電梯等設備。外部對建筑能耗消耗的影響因素主要有所在地氣候情況、建筑結構的熱工作性能、室內條件、室內熱源、潮濕度的影響等。在冷熱負荷處于比較穩定的情況下，建筑的空調等設備的性能會影響到最終的建筑能耗。

建筑的朝向會對建筑能耗帶來影響。建筑的朝向不僅會影響采光，還會影響能耗的消耗。冬季采暖期時，建筑的能耗會通過圍護結構和門窗的縫隙出現傳導過程的失熱現象。門窗縫隙的空氣熱量損失也和建筑的朝向十分密切。不同地區和不同的氣候環境下，住宅建筑的光照時長和面積會有很大區別。在冬季和夏季太陽的輻射角度不同，會給建筑每個墻體、墻面帶來差異性的日照時間和強度。在住宅建筑設計中要注重選擇利于冬季保溫和夏季防熱的平衡點，在統籌采光通風和建筑設計需要下，避免建筑朝向對能源的損耗。建筑的窗墻比會影響建筑能耗。窗墻比是建筑的窗戶面積和房間立面的一個比值。國家對住宅建筑的窗墻比有一個技術推薦指標。對建筑的外窗設計時，要考慮到既能遮擋外部環境變化對室內的影響，又要滿足住戶的采光、通風等需要。住宅建筑能耗增大的一個主要因素是外窗保溫隔熱功能是否優良。外窗的大小設計要考慮到夏季太陽輻射導致室內過熱需要啟動空調，和冬季散熱保溫不好造成熱量損耗的影響。建筑的圍護結構會影響建筑能耗。建筑圍護結構的傳熱性能是對建筑節能效果進行評價的重要考核參數。圍護結構造成的傳熱耗熱量是建筑采暖期熱能消耗的主要因素。所以在設計中要注重改善建筑內外部墻體的保溫隔熱效果，使用符合標準的節能型門窗。

二、住宅建筑節能設計的要點

對住宅進行科學的選址和規劃是住宅建筑節能的設計原則。可以從建筑所在地的環境氣候、建筑的朝向布局、建筑的間距采光等方面對建筑的內外部環境進行深入的分析和研究，主動規避節能設計中的不利因素，利用對能耗消耗少的自然條件，讓住宅建筑形成生態綠色的環保環境，實現住宅建筑的能耗降低、適宜居住的設計目標。

一是要對建筑合理選址布局。要從建筑所在地的自然地理條件、氣候環境情況、住宅功能需要和用戶使用需求等內容出發，對建筑進行全面規劃設計。建筑的朝向選擇時，按照夏季東南風流通順暢，防止冬季西北風的灌入等原則，對住宅建筑朝向西北方向的部位進行封閉性處理。對建筑的入口位置和方向的選擇要進行科學對比，通過各種美觀、便于使用的建筑方式對開口位置進行封閉或者是半封閉處理，減少四季風向對建筑能耗的影響。在多棟建筑處于同一區域時，要采用錯落有致、斜排、連排等組合形式，讓建筑之間的空氣流通順暢。

二是要對建筑朝向進行科學選擇。我國大部分地區是在地球的北溫帶上，因此坐北朝南是很多住宅建筑的朝向選擇。其實住宅建筑的朝向不僅僅只能是使用坐北朝南的朝向，在結合建筑所在地的地形地貌和氣候環境條件下，可以對建筑的采光、建筑的光照面積、太陽熱能輻射效果等多個因素的綜合考慮，通過計算機模擬技術對建筑朝向進行先期計算和校驗，從而選擇出最適合的建筑朝向。

三是要準確計算建筑間距對能耗的影響。建筑間距規劃時，一方面是要保證間距足夠，讓建筑相互之間能有好的通風和空氣的流通，特別是在夏季氣溫較高的地區，建筑間距對建筑熱能揮發的影響很顯著。同時，建筑物設計中還可以通過降低每層的高度、使用斜坡式屋頂，建筑總體南部高于北部等方法，來保證建筑的采光和光照面積，從而減少建筑白天補充光源的使用，降低能耗浪費。

四是要加強建筑周邊的綠化，讓建筑靠近水面湖泊。綠色植被和水面湖泊不僅可以美化建筑周邊的生態環境，也科院降低建筑的能源消耗。如果能在建筑物周邊根據需要種植高低錯落的綠色大型植物，能很好地降低住宅小環境中的濕度和溫度。靠近水面和湖泊的建筑在夏季會有更好的空氣流通和濕度，也必然會避免空調的使用，減少能源消耗。

三、住宅建筑節能設計的措施

在建筑墻體的設計中，要把傳統的實心磚逐步淘汰掉，多應用由復合材料制成的重量輕、保溫效果好的空心磚墻。目前國內主流的復合墻體的建筑材料是鋼筋混凝土和輕質磚體，其中填充隔熱效果好的絕熱材料，以增強建筑物的保溫效果和隔熱性能。在建筑內墻中可以采用絕熱材料進行建構，在中間保溫墻中選用保溫隔熱效果好的材料進行填充，讓內墻和外墻之間進行熱能的隔絕，提高墻體的保溫性能。外墻的保溫層要考慮到承重受力情況，增加保溫材料，注重對熱能的穩定使用和控制。

在建筑門窗的設計中，要通過選用先進的材料，減少因為門窗帶來的導熱現象，在滿足采光通風、空氣流通和觀看視野等條件下，通過對窗墻比、門窗的密封保溫性能進行合理控制。一般情況下要控制墻體上玻璃的使用面積，通常為總墻面的15%-30%。朝向北面的窗墻比要小于30%，東西方向的小于40%，南面的小于50%。要利用密封條、密封膏、彈性密封件來對門窗之間的縫隙進行封閉，以提高門窗的保溫效果。

在建筑屋頂的設計中，要優先先用重量輕、密度高、導熱差的保溫建筑材料，讓屋頂具有保溫隔熱的效果。同時要減少屋頂材料的吸水性能，避免保溫材料在吸水率過高的情況下，導致保溫能力下降。要設置排水口，保證屋頂保溫層的干燥。或者是鋪設屋頂保溫層來降低熱能和噪音對建筑帶來的影響。

在全球經濟建設持續發展的背景下，建筑實現節能綠色環保，正成為建筑行業的重要設計理念。要適應時代發展和國家建設的需要，對建筑節能設計的質量進行綜合全面的把控，不斷完善建筑的結構、材料等設計，降低住宅建筑的能源消耗，為用戶提供符合環保標準的綠色舒適的健康住宅。

參考文獻

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