探討節(jié)能措施在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用

劉淏舟

（廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

0 引言

在現(xiàn)階段社會飛快發(fā)展的條件下，我國資源消耗還有環(huán)境污染狀況日益嚴(yán)重，對社會的發(fā)展以及人類發(fā)展產(chǎn)生了極大影響。建筑領(lǐng)域作為時代發(fā)展當(dāng)中的關(guān)鍵構(gòu)成部分，應(yīng)當(dāng)在其他領(lǐng)域以及企業(yè)的發(fā)展做到良好的帶頭作用。例如應(yīng)當(dāng)把節(jié)能措施應(yīng)用住宅建筑的設(shè)計當(dāng)中。從而使住宅建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排成效，進(jìn)而使得資源消耗等情況發(fā)生概率下降，實(shí)現(xiàn)社會效益。如何實(shí)現(xiàn)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計是現(xiàn)階段住宅建筑設(shè)計發(fā)展當(dāng)中所面臨的關(guān)鍵問題。

1 住宅建筑設(shè)計當(dāng)中的節(jié)能措施運(yùn)用關(guān)鍵性分析

節(jié)能措施在住宅建筑設(shè)計當(dāng)中運(yùn)用的必要性，通過以下兩個方面開展分析以及闡述。

第一方面，現(xiàn)階段社會發(fā)展較快，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步以及社會市場當(dāng)中競爭力的逐漸上升，能源危機(jī)情況也逐漸增大。根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》的有關(guān)要求，推動全社會節(jié)約能源，提高能源利用效率，保護(hù)和改善環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。在住宅建筑設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)在能耗減少的情況下，保證住宅建筑的舒適性能夠得到滿足，而且滿足國家制定的住宅設(shè)計相關(guān)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)人類和生態(tài)環(huán)境之間和諧友善發(fā)展[1]。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，住宅建筑的設(shè)計和施工開展當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對于新工藝以及新技術(shù)的運(yùn)用，充分貫徹落實(shí)國家相應(yīng)的環(huán)保政策條例以及法律法規(guī)，為住宅建筑的良好發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)。減少建筑能耗較高的情況，為建筑設(shè)計單位和施工單位節(jié)約更多的成本，防止成本浪費(fèi)。

第二方面，現(xiàn)階段社會的主要矛盾是，優(yōu)質(zhì)服務(wù)供給的缺少和群眾對高生活品質(zhì)的需要之間的矛盾。群眾不僅更加關(guān)注住宅建筑的施工質(zhì)量，而且更為關(guān)心住宅建筑是否與環(huán)保需要相符合、是否滿足住宅采光、通風(fēng)的要求。在這個條件之下，提倡把節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念應(yīng)用住宅建筑的設(shè)計當(dāng)中，逐漸變成了建筑企業(yè)以及房地產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵以及重點(diǎn)，各個環(huán)節(jié)工作應(yīng)當(dāng)逐漸朝向品質(zhì)化的方向前進(jìn)。加強(qiáng)節(jié)能方面的設(shè)計工作，使住宅建筑可以節(jié)省更多的運(yùn)營成本以及建設(shè)成本，為群眾創(chuàng)造出更為安全以及舒適的生活條件。采光、通風(fēng)設(shè)計如圖1 所示。

圖1 采光、通風(fēng)設(shè)計

2 節(jié)能技術(shù)策略

2.1 在住宅建筑的總平面設(shè)計的應(yīng)用

在夏熱冬冷區(qū)域，建筑總體的布局一般是選取坐北朝南形式，而且建筑的朝向通長在南偏西5°到南偏東30°間。建筑群體豎向與平面布局，一般是采取交錯排列、斜、坡地臺階排列等多類樣式，很少采取對自然通風(fēng)不利的混合式以及周邊式。良好的環(huán)境通風(fēng)可以有效緩解住宅建筑夏季酷熱及冬季濕冷的問題。建筑間隔一定要將其控制于有效的范圍之內(nèi)，保證建筑的室內(nèi)采光，降低在人工照明采光方面發(fā)生的能源消耗狀況。

在場地的規(guī)劃當(dāng)中，科學(xué)合理的對場地進(jìn)行綠化設(shè)計也能夠有效改善建筑周邊的微氣候，使得室內(nèi)的環(huán)境獲得改善，降低建筑能耗。例如可在需要遮陽的建筑物南側(cè)以及東西側(cè)位置配置上樹冠高大落葉木。在炎熱的夏季，繁茂的枝葉能夠減弱太陽對于建筑物直接輻射，而且在冬天光禿枝干也不影響陽光照進(jìn)室內(nèi)。綠化設(shè)計不僅能夠提升住宅建筑整體美觀，而且能夠凈化環(huán)境。

2.2 在住宅建筑的戶型設(shè)計的應(yīng)用

在現(xiàn)階段我國建筑領(lǐng)域發(fā)展當(dāng)中，住宅項(xiàng)目于總建筑工程數(shù)量中占據(jù)了80%左右，而且住宅建筑直接影響群眾日常的生活品質(zhì)。因此戶型設(shè)計是住宅建筑設(shè)計的最關(guān)鍵的部分之一，。相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)提前了解群眾對相關(guān)的居住條件和對環(huán)境方面的需要，并且在其基礎(chǔ)上開展相關(guān)設(shè)計，保證設(shè)計的合理性[2]。住宅的戶型設(shè)計一般是采取南北通透的設(shè)計措施，這類設(shè)計措施的關(guān)鍵目標(biāo)為，提高住宅項(xiàng)目的自然通風(fēng)和自然采光的水平，并且能夠?qū)崿F(xiàn)冬暖夏涼成效，圖2 為南北通透的戶型設(shè)計。

圖2 南北通透的戶型設(shè)計

2.3 在外圍結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計的應(yīng)用

外圍結(jié)構(gòu)和材料在設(shè)計中節(jié)能措施的應(yīng)用，關(guān)鍵在以下3 個方面開展分析和闡述。

（1）門窗設(shè)計。在節(jié)能設(shè)計當(dāng)中，住宅的門窗設(shè)計是一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)建筑住宅的節(jié)能減排，需要對門窗設(shè)計工作應(yīng)當(dāng)給予更多關(guān)注。在門窗設(shè)計時，在滿足用戶的需求的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)盡可能減少使用落地窗等設(shè)計，實(shí)現(xiàn)住宅建筑的散熱面積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能成效果[3]。在現(xiàn)階段建筑造型的設(shè)計當(dāng)中飄窗為極為常見的造型方式，也是提高戶型品質(zhì)關(guān)鍵亮點(diǎn)之一，因此在設(shè)計時對于飄窗實(shí)施優(yōu)化設(shè)計，盡量使其頂板與底板不直接臨空，從而飄窗能夠當(dāng)做普通的窗扇開展節(jié)能計算，規(guī)避凸窗的上頂板與下底板變成節(jié)能設(shè)計薄弱位置。

門窗材料的選取當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)盡可能選取新型的密封性能更好的門窗，進(jìn)一步提高住宅建筑的保溫性，最大程度上減少室內(nèi)熱量的損失[4]。

平開窗氣密性一般優(yōu)于推拉窗，在相同窗框型材以及玻璃的情況下，平開窗的節(jié)能保溫性能比推拉窗要好。因此在住宅設(shè)計中，特別是在高層住宅的設(shè)計中，盡可能選取內(nèi)平開或內(nèi)開內(nèi)倒的窗扇開啟方式。

在住宅建筑當(dāng)中，玻璃為門窗設(shè)計中關(guān)鍵材料，不同種類的玻璃實(shí)際的防輻射能力以及保溫能力等方面存有較大差異。在外窗設(shè)計階段中，選取中空玻璃以及低輻射類型的玻璃，能保證建筑住宅保溫成效。其次門窗的安裝工作開展當(dāng)中，應(yīng)有效科學(xué)處理門窗和墻體間縫隙，防止住宅建筑在使用階段出現(xiàn)漏水、墻體開裂、保溫性能差能問題，如圖3 所示。

圖3 中空玻璃選擇對建筑節(jié)能具有一定影響

（2）住宅建筑外墻設(shè)計。在住宅建筑設(shè)計中，需要設(shè)計人員更加關(guān)注外墻的主體材料和節(jié)能材料的選取，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部的保溫水平和自保溫能力。要實(shí)現(xiàn)住宅建筑的外保溫措施，應(yīng)當(dāng)在主結(jié)構(gòu)的外側(cè)墻體采用保溫材料；而內(nèi)部保溫工藝則在墻體主結(jié)構(gòu)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)內(nèi)存保溫材料；而對于自保溫功能來說，關(guān)鍵是發(fā)揮墻體的保溫材料本身的阻熱功能優(yōu)勢。這兩類的節(jié)能設(shè)計中，運(yùn)用外部的保溫設(shè)計比較廣泛。內(nèi)部保溫工藝存有一些漏洞，會對于墻體的質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以，外保溫設(shè)計是節(jié)能設(shè)計的首選。外保溫材料如圖4 所示。

圖4 外保溫材料

（3）住宅建筑屋面設(shè)計。保溫屋面的做法通常有正置式屋面（防水上保溫下）以及倒置式屋面（保溫上防水下）兩種形式。倒置式的屋面性能與正置式相比較是更好的，倒置式屋面的保溫材質(zhì)選取憎水性材質(zhì)，且防水層是處于下方，開展施工的時不會因保溫層遭受破壞而對房屋的防水體系產(chǎn)生影響。因?yàn)榈怪檬降奈菝姹貙雍徒Y(jié)構(gòu)層是密切接觸的，具有良好熱保護(hù)能力，所以可以有效解決屋面內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)露的問題，如圖5所示。

圖5 屋面保溫隔熱做法

2.4 節(jié)能材料的運(yùn)用

節(jié)能材料的運(yùn)用在現(xiàn)階段建筑節(jié)能設(shè)計是極為關(guān)鍵的，在設(shè)計工作中，應(yīng)當(dāng)使得墻體能源消耗全面下降，而且具有透氣以及通風(fēng)等特征，這樣一來能夠使得不必要能源損耗降低，而且能夠使得材料應(yīng)用量減少，進(jìn)而來使得整體設(shè)計成效提升。需要注意到在方案設(shè)計當(dāng)中應(yīng)用中空混凝土，雖然中空混凝土的隔熱性比較好，但是不符合部分地區(qū)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，所以在設(shè)計工作中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取合適的材料，提升整體設(shè)計水平。輕質(zhì)塑料材料在溫?zé)釁^(qū)域的集中應(yīng)用，具有通風(fēng)優(yōu)勢，再根據(jù)外界的溫度科學(xué)合理調(diào)整內(nèi)部溫度[5]，降低能源消耗，如圖6 所示。

圖6 節(jié)能材料的選擇

2.5 推行建筑節(jié)能科技

隨著我國現(xiàn)階段科技水平的提升，越來越多的新型節(jié)能科技應(yīng)用在建筑設(shè)計中，有效提升住宅建筑節(jié)能設(shè)計成效，例如在建筑中應(yīng)用新型節(jié)能空調(diào)及節(jié)能熱水器，均能減少不可再生能源的消耗。應(yīng)用新型科技自動調(diào)節(jié)型的住宅，采用太陽能實(shí)現(xiàn)住宅內(nèi)部的電力供應(yīng)，而且也能夠把能量儲存其中，可以提升整體控制成效。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示這個方案中對于太陽能的利用率達(dá)到了70%左右，能源損耗有效降低。還能夠選取其他類型的節(jié)能技術(shù)，像是生物技術(shù)。在現(xiàn)實(shí)設(shè)計中能夠通過苔蘚等特征來對于屋內(nèi)甲醛進(jìn)行凈化，而且也能減少清洗劑的應(yīng)用，規(guī)避對于環(huán)境產(chǎn)生的污染影響。

3 結(jié)語

總的來說，住宅建筑的設(shè)計工作當(dāng)中，為了保證設(shè)計合理性以及科學(xué)性，應(yīng)當(dāng)合理科學(xué)的運(yùn)用節(jié)能措施。把節(jié)能理念應(yīng)用建筑設(shè)計中，確保住宅在設(shè)計以及施工等多個環(huán)節(jié)中，均可滿足社會設(shè)計的發(fā)展需求，緊跟時代的發(fā)展步伐。在這個過程當(dāng)中，設(shè)計人員需要具有較強(qiáng)的環(huán)保觀念以及節(jié)能觀念，才可以在滿足群眾對住宅建筑需求的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)住宅建筑綠色環(huán)保生態(tài)等高質(zhì)量發(fā)展，提高群眾居住品質(zhì)。