住宅建筑節(jié)能設(shè)計的實(shí)現(xiàn)方式思考

1、住宅建筑節(jié)能設(shè)計的實(shí)現(xiàn)方式思考 摘 要：建筑節(jié)能是城市住宅建筑未來發(fā)展的一個新的趨勢，是實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。本文結(jié)合筆者多年實(shí)踐經(jīng)驗，在介紹建筑節(jié)能涵義的基礎(chǔ)上，分析了建筑節(jié)能研究的現(xiàn)狀及存在的問題，并對住宅建筑節(jié)能設(shè)計的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行探討，供類似研究工作參考。 關(guān)鍵詞：住宅建筑；節(jié)能設(shè)計；單體設(shè)計；實(shí)現(xiàn)方式 1 建筑節(jié)能的涵義 建筑節(jié)能指的是在保證建筑物較高舒適性的條件下，合理使用能源、不斷提高能源利用效率并達(dá)到節(jié)約能源、減少能耗的目的。建筑能耗是指建筑在正常使用條件下所消耗的總能量，包括采暖、空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)、炊事、家用電器等方面的能耗，隨著居民生活水平的提高，住宅建設(shè)的迅

2、速發(fā)展及人們對住宅室內(nèi)舒適度環(huán)境的追求，造成了能源的大量消費(fèi)，因此，推廣建筑節(jié)能對建設(shè)資源節(jié)約型社會有著十分重大的意義。要想達(dá)到節(jié)能效果，可通過合理的建筑規(guī)劃設(shè)計、單體設(shè)計，改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫及隔熱性能，充分利用自然通風(fēng)、太陽能資源、余熱回收等措施，提高采暖、通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的能效。 2 住宅建筑節(jié)能設(shè)計的實(shí)現(xiàn)方式 建筑節(jié)能不僅僅只是建筑的材料、建筑設(shè)備節(jié)能的問題，曾經(jīng)“節(jié)能建筑”被當(dāng)成了時尚去追求，一批有著最新節(jié)能技術(shù)的建筑產(chǎn)品蜂擁而至，“高”技術(shù)也造成了“高”造價，把建筑節(jié)能引入誤區(qū)。在建筑中，建筑設(shè)計是源頭，建筑節(jié)能是一個建筑整體和宏觀區(qū)域控制的問題，節(jié)能型住宅建筑應(yīng)從整體規(guī)劃設(shè)計（

3、包括建筑的選址、建筑布局、建筑形態(tài)、建筑物的間距、通風(fēng)及朝向等多方面）、建筑單體設(shè)計（包括建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)如外窗、屋頂及外墻等）、建筑細(xì)部構(gòu)造設(shè)計以及建筑設(shè)備設(shè)計等多方面考慮。因此從規(guī)劃及方案設(shè)計階段就應(yīng)該注重節(jié)能問題，通過分析當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、地理等自然條件進(jìn)行合理地布置，注重地域和氣候特點(diǎn)，因地制宜?？紤]整體的生態(tài)環(huán)境因素，充分利用現(xiàn)有資源，合理開發(fā)利用，從設(shè)計入手做好建筑節(jié)能。通過節(jié)能措施，在滿足室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)的前提下，達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、改善建筑功能的作用，以降低我國住宅建筑的耗能比、減少高耗能建筑比例、改善我國建筑節(jié)能相對落后的狀況，做到人類和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。如在廣東等南方地區(qū)，以

4、炎熱潮濕的氣候為主，節(jié)能設(shè)計不能等同于北方，在保溫設(shè)計的同時應(yīng)該強(qiáng)調(diào)建筑物的遮陽和對流。建筑外立面的造型、色彩、窗墻比等都會對節(jié)能產(chǎn)生重要的影響。 2.1 合理的建筑規(guī)劃設(shè)計 建筑的規(guī)劃設(shè)計要強(qiáng)調(diào)“以人為本，環(huán)境為先”的原則，最大限度地提高能源和材料的使用效率，減少在建設(shè)和使用過程中對環(huán)境的污染，在滿足建筑的適用性、耐久性的同時，著重強(qiáng)調(diào)“均好性”，注重環(huán)境、節(jié)能、環(huán)保三大主題，使建筑和環(huán)境都達(dá)到可持續(xù)和諧發(fā)展，提高住宅空間品位，提升城市的品牌。因此節(jié)能設(shè)計不能單純地依賴節(jié)能保溫材料的應(yīng)用，而應(yīng)該從住宅建筑方案設(shè)計階段入手，規(guī)劃設(shè)計過程中，在保持原有生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過分析當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文?/p>

5、地理等自然條件進(jìn)行合理的規(guī)劃建筑布置，因地制宜進(jìn)行建筑設(shè)計。從合同、組織、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面，采取措施有效控制工程造價，考慮選址、能源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和運(yùn)營維護(hù)等因素，進(jìn)行全生命周期分析。 （1）建筑物的選址及布局 建筑群體的布置是否合理，對冬季獲得太陽輻射熱和夏季通風(fēng)降溫非常重要。如建筑選址上，建筑用地不宜選擇在洼地、山谷等處，應(yīng)該選擇在向陽、避風(fēng)的地段上，為建筑物爭取日照創(chuàng)造必要的條件。結(jié)合建筑用地的自然環(huán)境、氣候條件及建筑物的使用功能等，在不破壞原有生態(tài)環(huán)境的前提下，結(jié)合人的行為活動特點(diǎn)，建立一個自然人工生態(tài)平衡的系統(tǒng)，降低太陽輻射、增強(qiáng)建筑物的通風(fēng)效果，利用建筑樓群的合理布局，在節(jié)約土地

6、資源的前提下增加建筑物之間的間距，既爭取日照，又能合理組織氣流，從而使建筑物與空氣的熱交換增加，降低建筑能耗。 （2）建筑形態(tài) 建筑形態(tài)的設(shè)計中不僅對建筑的體形系數(shù)有要求，而且需要冬季有利于避風(fēng)寒，夏季減少日輻射熱。需要根據(jù)得熱和失熱的具體情況權(quán)衡后對建筑進(jìn)行優(yōu)化組合。 （3）建筑間距 建筑物的間距對人的心理及精神具有很大的影響，因此在進(jìn)行設(shè)計時不能只單純考慮日照間距，要根據(jù)衛(wèi)生視距及對人的影響進(jìn)行綜合設(shè)計。人類對環(huán)境的認(rèn)知是通過感官感受的，建筑時時刻刻伴隨著人們的生活，建筑物的間距過小則會讓人產(chǎn)生壓抑感，在緊張的工作后精神仍處于緊繃的狀態(tài)，社會就容易產(chǎn)生犯罪，對人有消極的影響。反之則過于浪費(fèi)

7、土地、資源，增大人流、物流的流動空間和時間。 （4）綠化設(shè)計 住宅小區(qū)不宜一概硬化，設(shè)計盡量選用可滲透地面，給大地以透水透氣的余地，不僅可以蓄積大量的雨水，緩解城市的“熱島效應(yīng)”，改善環(huán)境質(zhì)量，同時也可以緩解對城市下水管網(wǎng)和污水處理管網(wǎng)的壓力。小區(qū)綠化和水體也要綜合考慮，不是僅僅滿足于政府部門要求的最低綠化率，還要對植被的性能加以了解應(yīng)用，如在建筑環(huán)境中，使用體態(tài)高大的喬木遮擋冬季寒風(fēng)，行植闊葉樹可在夏天遮陽，大中小喬木與灌木相結(jié)合可降低噪聲。這不僅可以改善小區(qū)的微氣候，還可減少熱島效應(yīng)，改善局部氣候。 2.2 建筑物的單體設(shè)計 建筑物的單體設(shè)計上，如何實(shí)現(xiàn)在滿足建筑物的美觀、實(shí)用的基礎(chǔ)上控制

8、其體形系數(shù)達(dá)到節(jié)能的目的，對于建筑物來說，應(yīng)減少建筑物的外表面積和加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，以減少能耗。外立面的造型、色彩、窗墻比等，要在滿足美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，以減少傳熱耗能，在提高居民居住舒適度的同時又能達(dá)到節(jié)能的目的，實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。房屋單體設(shè)計時，要考慮多種因素的制約，進(jìn)行優(yōu)化組合。 （1）建筑物的體形系數(shù) 建筑物體形系數(shù)是指建筑物接觸室外大氣的外表面積與其所包圍的體積的比值。建筑物體形宜規(guī)則，減少凹凸，可適當(dāng)增加房屋的進(jìn)深，減少其外表面積，通過這些措施可減少體形系數(shù)。體積小、體形復(fù)雜的建筑，以及平房和低層建筑物，體形系數(shù)較大，對節(jié)能不利；而體積大、體形簡單的建筑物，以

9、及多層和高層建筑，體形系數(shù)較小，對節(jié)能較為有利。在其他條件相同的條件下，進(jìn)深大的建筑比進(jìn)深小的好，外表整齊的建筑比凹凸變化多的好，長的比短的好，高的比矮的好，但建筑師在進(jìn)行建筑創(chuàng)作時要結(jié)合功能綜合考慮。一般來講，體形系數(shù)不大于0.30，體形系數(shù)越小節(jié)能效果越好。 （2）建筑物的通風(fēng)與朝向 做好單體建筑的通風(fēng)設(shè)計，要盡可能考慮穿堂風(fēng)。同時建筑物窗戶面積在滿足日照等衛(wèi)生要求的前提下要適當(dāng)，但又不宜過大，室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口同時存在的情況下，窗戶通風(fēng)面積的大小是決定室內(nèi)風(fēng)速的關(guān)鍵，既可降低建筑物的成本又起到節(jié)能的作用，減少建筑物的二次耗能。實(shí)驗表明，增大房屋建筑通風(fēng)換氣次數(shù)對降低夏季空調(diào)能耗效果明顯。

10、 （2）建筑物窗墻面積比 窗墻面積比是指窗戶洞口總面積與同朝向建筑立面面積的比值。對于門窗，首先應(yīng)符合功能要求，如充足的光線可避免白天燈光的使用，減少電能的損耗，同時也要滿足通風(fēng)的要求；要使用保溫、隔聲，氣密性等級、水密性能好的符合國家標(biāo)準(zhǔn)的中空保溫玻璃，可以積極使用推廣一些先進(jìn)的材料，如現(xiàn)在示范性項目中用的low-e玻璃等，以達(dá)到節(jié)能的目的。 （3）屋面的節(jié)能構(gòu)造 在建筑物受太陽輻射的各個外表面中，屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點(diǎn)部位，受輻射熱也是最多的，其保溫與隔熱對建筑節(jié)能具有重要意義。為達(dá)到節(jié)能目的，屋面上可設(shè)置架空層增加空氣的流動，蓄水屋面及設(shè)置屋頂綠化形成生態(tài)型屋面等。這樣不僅

11、可以增加環(huán)境的美觀性，還可以改善建筑物屋面的熱工性能以達(dá)到節(jié)能的目的。屋面保溫材料的選用上不宜用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，這樣會導(dǎo)致屋面的重量和厚度過大，不利于結(jié)構(gòu)設(shè)計；同時也不宜選用吸水率較大的材料，防止保溫層吸水而降低保溫效果。 2.3 加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫及熱工性能 現(xiàn)代建筑在設(shè)計時除保證建筑的安全性、舒適度、智能化和生態(tài)環(huán)境因素外，還應(yīng)注重能源的有效使用和節(jié)約，減小外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，強(qiáng)化建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱構(gòu)造。 （1）墻體保溫 外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)用粘接材料固定一層保溫材料，并在保溫材料外側(cè)抹砂漿或作其它保護(hù)裝飾，在外墻根部、女兒墻、陽臺、變形縫等易產(chǎn)生熱橋的部位，采用外保

12、溫技術(shù)，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。目前主要采用的方式有：聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等。外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。總之，外墻保溫材料要選用導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材質(zhì)，減少室內(nèi)外的熱交換。另外，也可利用植物來調(diào)節(jié)氣溫，如在建筑物西側(cè)墻面上種植爬山虎，有利于吸塵和降噪，減少溫室效應(yīng)。 （2）門窗保溫 建筑門窗的主要功能是在獲得足夠采光的條件下，需要控制門窗在有太陽照射時合理得到熱量，而在沒有太陽照射時減少熱量流失。影響門窗獲得能量的因素包括：窗戶的位置和朝向、窗戶類型的設(shè)計、使用的玻璃材料、設(shè)置合理的外遮陽等。門窗是構(gòu)成熱能損失的主要因素，可

13、以通過合理配置，減少門窗熱能損失。門窗能量傳遞方式主要有：輻射傳熱、對流傳熱、傳導(dǎo)傳熱，另外空氣滲漏也是窗戶能量損失的重要組成部分。 （3）建筑設(shè)備節(jié)能 如盡可能的利用自然光，采用高效照明光源；衛(wèi)生器具的選擇上選用節(jié)水型衛(wèi)生器具；空調(diào)器選用節(jié)能型等方式，暖通空調(diào)制冷在建筑中具有主動性，對建筑節(jié)能有很大的影響。 2.4 新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用 應(yīng)用新型材料節(jié)能，引進(jìn)新型建材生產(chǎn)技術(shù)、開發(fā)生產(chǎn)環(huán)保、節(jié)能型建筑材料是建材工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的方式，研究發(fā)展太陽能光熱、光電應(yīng)用、沼氣、風(fēng)力發(fā)電等經(jīng)濟(jì)適用技術(shù)，推動以節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)保為核心的綠色建筑的發(fā)展。 3 結(jié)語 住宅建筑節(jié)能是貫徹我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措，能夠大大節(jié)約能耗，減少大量的二氧化碳、粉塵等的排放與污染，對全面建設(shè)我國