住宅建筑設計的節(jié)能措施探討

姜春明

（云南省建筑工程設計院，云南 昆明650041）

1 住宅節(jié)能與規(guī)劃設計

1.1 住宅節(jié)能與居住舒適性的關系

居住舒適性是目標，節(jié)能是方法。不能因節(jié)能舍棄居住舒適性，舒適性必須與國情相適應，需要尋找兩者的最佳結(jié)合點。

1.2 住宅節(jié)能與科技應用的關系

住宅節(jié)能技術的應用，并非必須依賴高科技。節(jié)能應采用“因地制宜”、“就地取材”的低成本的適用技術。引進的節(jié)能技術應盡快國產(chǎn)化與本土化。

1.3 住宅節(jié)能與地域氣候差異的關系

應消除推行節(jié)能技術的地域偏見。北方寒冷地區(qū)采暖的節(jié)能固然重要，南方炎熱地區(qū)的空調(diào)節(jié)能也同樣重要，冬冷夏熱過渡地區(qū)的采暖、空調(diào)節(jié)能更加重要。北方應強調(diào)保溫，南方須重視遮陽隔熱，需視氣候差異采取不同的節(jié)能措施。

1.4 住宅節(jié)能與整體技術的關系

要做好保溫、隔熱、降耗等單項節(jié)能技術的設計和應用，但更應重視系統(tǒng)化和整體化的節(jié)能技術。應該將居住區(qū)規(guī)劃、住宅設計、材料選用、維護保養(yǎng)、日常運營等各階段、各環(huán)節(jié)，作系統(tǒng)和整體的綜合考慮。

2 住區(qū)規(guī)劃的節(jié)能措施

2.1 正確選擇朝向

居住區(qū)具有充足的陽光和良好的通風，是大自然賜予人類的居住條件，她創(chuàng)造了最節(jié)能、最舒適的室內(nèi)外居住環(huán)境。我國大部分地處北溫帶，選擇正確朝向，一般以正南朝向或南偏東、南偏西較小角度（10°以內(nèi)）為好。

2.2 順應風流環(huán)境

選擇夏季主導風向為導風口，使住區(qū)內(nèi)風速流暢，降低氣溫；冬季應阻擋西北風的侵襲，使住區(qū)氣溫溫和，避免寒風刺骨。

2.3 適度的綠化和水面

綠化和水面能改善住區(qū)微氣候，起到調(diào)節(jié)氣溫、增加濕度、遮陽庇蔭和美化環(huán)境的作用。需要合理選擇樹種，適應當?shù)赝寥篮蜌夂颍侠泶钆錁浞N，常年有綠樹相伴。切忌種植大片觀賞花卉和草坪，不要盲目地移植名貴樹種和古老大樹，以免事倍功半、得不償失。

水面應從地域水資源條件考慮，面積不宜過大，以免減少活動場地。嚴禁使用城市供水作為景觀水源，應積極采用中水和雨水，保證水質(zhì)水量，控制維護經(jīng)費。

2.4 控制住宅組合的長度

住宅單體的多單元組合，可以節(jié)省用地，減少建筑物外圍護面積，從而減少能耗；而少單元組合，可以擴大光照面積，并使居住區(qū)內(nèi)的氣流暢通。應視不同地域而采取相應的優(yōu)化組合方式。

3 住宅單體設計的節(jié)能措施

3.1 適度的面積標準

每戶面積標準的提高，應與經(jīng)濟發(fā)展水平和能源基礎條件相適應。超越當前現(xiàn)實，過分追求大面積的住宅，購房熱刺激下的互相攀比，均不應提倡。應提倡節(jié)約型住宅，合理的使用面積，是當前最有效的節(jié)能措施?？梢怨?jié)約建材、節(jié)約勞動力和建造、使用、維護過程中的大量能源。

3.2 合理的平面布置

在住宅設計中，首先要確定臥室、起居室、餐廳、廚衛(wèi)等功能空間的合理尺度、面積、開間和進深，當前有盲目擴大起居室面積，每套住宅設大小幾個衛(wèi)生間，進戶過廳和景觀平臺等的奢華傾向。要關注功能空間的緊湊性，避免與功能無關的空間尺度，出現(xiàn)過多的交通面積等。應盡可能多地布置主要居住空間于南向，并做好日照、通風和空氣對流。

3.3 適當?shù)淖≌瑢痈?/p>

要正確對待住宅層高的概念：層高過低，會減少室內(nèi)的采光面積，阻擋了室內(nèi)通風，造成室內(nèi)空氣混濁和空間的壓抑感；層高過高，必將浪費建造成本，浪費日常使用的能源；一般以2.8m為宜，不宜超過3m。

3.4 合理的體形系數(shù)

規(guī)范規(guī)定了不同氣候地區(qū)的體形系數(shù)標準值，以控制外圍護結(jié)構的面積。為調(diào)節(jié)體形系數(shù)的超限，允許以加強外圍護的保溫隔熱措施來彌補。夏熱冬暖地區(qū)為增加自然通風流量適當多些凹口可以理解，但應避免因追求建筑陰影或立面凹凸變化，所造成的過大的體形系數(shù)。

3.5 合理的窗墻面積比

應從地區(qū)、朝向和房間功能出發(fā)，合理選擇窗面積的大小。窗面積過大，并不反映建筑現(xiàn)代化。應強調(diào)不同朝向、不同功能房間、多層和高層住宅的開窗有別，不能隨意開設落地窗、飄窗、多角窗、低窗臺。

3.6 科學的建筑構造

圍護結(jié)構是住宅節(jié)能的關鍵部位。住宅的墻體、屋面、地面、外門窗都直接暴露在室外，應重視維護結(jié)構的節(jié)能構造設計。還要充分注意不同部位連接處的節(jié)點構造，如外門窗與墻體、陽臺與房間、女兒墻或挑檐與屋面等處連接部位的構造，避免出現(xiàn)“冷橋”和“熱橋”。南方隔熱還須重視遮陽，不同朝向應有不同的遮陽構造。遮陽百葉或遮陽窗簾應設在外部。

4 住宅建筑規(guī)劃與設計的節(jié)地措施

4.1 控制住宅面積標準

資料表明，我國人均城市建設用地僅為100m2左右，其中人均居住區(qū)用地指標為17m2～26m2，居住區(qū)占建設總用地的25%。如果保持目前的比例，在一定的容積率條件下，每套住宅的面積擴大，勢必增加人均居住區(qū)用地指標，這就與合理利用土地的國策相違背。因此，適度控制每套住宅的面積標準，抑制過度消費，將使有限的土地資源得到有效的利用。

4.2 積極開發(fā)利用地下空間

在居住區(qū)和住宅單體的設計中，積極開發(fā)中心綠地、宅間空地或住宅單體的地下，布置車庫、輔助用房等，是提高土地使用率的有效辦法。被開發(fā)利用的地下空間，可以不計入總?cè)莘e率，鼓勵提高開發(fā)地下空間的積極性。當然，也要做好規(guī)劃，處理好工程技術問題。

4.3 合理開發(fā)利用山坡地和廢棄用地

隨著住宅建設不斷迅速發(fā)展，可用的完整、平坦的建設用地愈來愈少，需要對山坡地或廢棄土地等，進行改良后使用。如：山區(qū)、丘陵地帶的荒坡，湖邊的墁灘地，沿海城市還可有計劃地采用填海增地的辦法。

4.4 禁止使用粘土磚

我國的土地資源非常貧乏，人均可耕地面積只有0.08hm，為世界平均值的1/3，已接近聯(lián)合國確定的人均可耕地0.053hm的最低界限。國家建設部已三令五申，必須嚴格禁止粘土磚的生產(chǎn)和使用。需要積極研制混凝土空心砌體、粘土空心磚、工業(yè)廢料砌體等產(chǎn)品，盡快替代傳統(tǒng)實心粘土磚。還要大力推廣混凝土結(jié)構、鋼結(jié)構等結(jié)構類型，并切實解決好設計、構造、施工等有關技術問題。

5 居住區(qū)規(guī)劃設計中的節(jié)地措施

5.1 圍合的居住空間

在居住區(qū)規(guī)劃設計中，因地制宜地將行列式的布局改進為院落式圍合，使住宅的外部環(huán)境成為院落內(nèi)居民的共享空間。行列布置的東西缺口的適當圍合，有效提高了土地利用率。并可以密切鄰里交往，增強居住安全。圍合程度應視地區(qū)氣候而定，圍合單元應。

5.2 集中布置配套公建集中布置可方便管理和使用，又節(jié)約用地。

5.2.1 分散、沿街的商業(yè)設施，集中布置成獨立的商場建筑；

5.2.2 機動車庫與自行車庫，集中設于半地下室或架空層；必需的地面停車場，推廣植草磚鋪砌地面，增加綠化面積；

5.2.3 燃氣調(diào)壓站、水泵房、變電室等公用設施，在負荷距離允許的情況下，盡可能集中設置；

5.2.4 集中設置居住區(qū)垃圾中轉(zhuǎn)站；為居住區(qū)服務的公共衛(wèi)生間，附設于會所或商場內(nèi)等措施。

5.3 綜合使用功能，提高土地利用率

在城市中心地段的居住區(qū)，集多種使用功能于一體，建造綜合樓是提高土地利用率的好辦法。①集住宅、商場于一樓；②集住宅、商場、辦公于一樓；③集住宅、商場、辦公、文娛活動、車庫于一樓等。綜合樓可以提高土地使用率，但是，設計難度大，結(jié)構和設備管道系統(tǒng)復雜。

5.4 合理利用各種基地地形

在北高南低的向陽坡地形上，應順著坡向平行布置住宅，既能獲得充分日照和良好的通風，且正面視野寬廣，可減少住宅之間的日照間距。在南高北低的坡地上，要調(diào)整前后排住宅的層數(shù)，避免過多拉大日照間距。還要盡量利用高差所形成的、住宅底部的半封閉空間，作為停車、儲藏等輔助空間。在東、西向的坡地上，應垂直坡地的方向布置住宅，并跟隨坡地的高差改變住宅層數(shù)和高度，可以做南向退臺的躍層住宅。保持合理的日照間距，節(jié)省用地。在平坦的地形上，應布置成正南、北向（可適當偏角），既能順應風向，又可獲得較好日照，是減少間距、節(jié)約用地的最好辦法。在邊角地區(qū)，根據(jù)基地形狀，布置塔式、單元式高層住宅；在基地的北側(cè)，布置高層住宅，也是節(jié)地的好措施。

6 住宅單體設計的節(jié)地措施

6.1 適當縮小面寬加大進深

單體住宅的建設用地面積＝（住宅進深＋日照間距）×住宅面寬。因此，住宅面寬對土地用量的增大或縮小非常敏感。通常采用加大進深、縮小面寬，達到節(jié)約用地的效果。加大住宅的進深，必須有效地減小面寬，否則，反而會更增加用地。加大住宅進深，還會明顯地提高住宅室內(nèi)的熱惰性，有利于節(jié)約能源。但是，應解決好對中間部位功能空間的采光與通風。

6.2 適當降低住宅層高

《住宅規(guī)范》規(guī)定的室內(nèi)凈高：居室不低于2.4m，廚衛(wèi)不低于2.2m。只要確?！蹲≌?guī)范》規(guī)定的凈高，適當降低每層的層高和住宅單體的總高度，就可以直接縮小日照間距。降低住宅總高的節(jié)地效果，在高緯度地區(qū)尤為明顯。住宅層高的確定，當然還應綜合考慮室內(nèi)空間效果、居住習慣、日照和通風質(zhì)量、心理感受等條件。降低層高后的室內(nèi)凈空，也要由室內(nèi)裝修、結(jié)構厚度、通風方式等技術措施的協(xié)調(diào)配合。

6.3 處理好屋頂空間

屋頂是住宅第五立面，對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面，可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點，可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下，既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果；也減少了住宅之間的日照間距，節(jié)約了建設用地。平屋頂可采用北向的退臺，既獲得露天活動空間，也可縮小日照間距。

6.4 適當提高住宅的層數(shù)

提高住宅層數(shù)與提高居住區(qū)的容積率，成正比關系。但是，節(jié)地的曲線，并非始終呈直線上升。當住宅達到一定數(shù)量的層數(shù)，容積率增加就顯得緩慢，因為住宅用地由住宅基底用地和住宅日照間距用地兩部分組成，住宅層數(shù)增加只能重復利用住宅基底用地，隨著層數(shù)的增加，日照間距仍要擴大。所以，一般由低層升至多層，節(jié)地效果最為明顯，至中高層，效果尚可，至高層，節(jié)地效果并不明顯，節(jié)地曲線呈平緩狀。不同層數(shù)住宅，優(yōu)缺點的比較。①低層：居住環(huán)境較好，建設用地耗量大。②多層：節(jié)地效果較好，能營造較好的居住環(huán)境。③中高層：節(jié)地效果最明顯，當18層以下布置一個安全出口、使用一部電梯時，影響造價較小，登高遠眺、視線擴大。④高層：能節(jié)省建設用地，做好居住區(qū)的環(huán)境，外部空間通透，視野開闊。但是建設投資大，建設周期長，日常維護費用大。高層住宅中的居民，有遠離地面、束之高閣的心里感受。因此，在城市邊緣地段、山坡地、風景區(qū)宜建低層住宅；中小城市宜建多層住宅，少量中高層住宅；中大城市宜建中高層住宅，少量多層住宅；特大城市宜建高層和中高層住宅。

6.5 多戶單元的組合

多戶單元的組合，能有效地利用土地資源。塔式高層住宅，過去做到一個標準層布置8戶～10戶，顯然使每戶功能質(zhì)量下降；當布置6戶，既能達到多戶單元組合的目的，又有較好的光照和通風，戶內(nèi)組織合理，不會出現(xiàn)死角和暗房，節(jié)地率較高；當布置3戶～4戶，功能改善，但節(jié)地效果明顯下降。板樓高層住宅，常規(guī)布置成2戶，布置3戶～4戶時，可明顯節(jié)地，但中間戶通風較差。

6.6 做好東西朝向和盡端戶型住宅單元的設計

東西向住宅在特定條件下可以提高用地效率，但必須解決好東西朝向房間的日曬與通風問題。住宅單元的盡端戶，由于三面無遮擋，可較自由布置并加大住宅進深，不影響前后樓的日照間距，有效達到節(jié)地的效果。

7 結(jié)語

綜上所述，住宅的可持續(xù)性，不僅是節(jié)能省地，還應包括四節(jié)一環(huán)保，應是少消耗資源、高性能品質(zhì)、輕環(huán)境污染、長生命周期和多回收利用，做到人、住宅、自然的和諧友好共生。

[1]馮巍，李慧敏.建筑節(jié)能技術對建筑設計的影響[J].山東土木建筑學會建筑熱能動力專業(yè)委員會第十二屆學術交流大會論文集，2008-09-01.