居住建筑節(jié)能設計淺探

朱海明,孫曉波

（1.江蘇省泰州經濟開發(fā)區(qū)建設局；2.泰州職業(yè)技術學院 建筑工程系，江蘇 泰州 225300）

居住建筑節(jié)能設計淺探

朱海明1,孫曉波2

（1.江蘇省泰州經濟開發(fā)區(qū)建設局；2.泰州職業(yè)技術學院 建筑工程系，江蘇 泰州 225300）

我國是一個能源消耗大國，發(fā)展節(jié)能型建筑是降低建筑能耗的必由之路。建設節(jié)能型建筑已被納入今后城市建設的重點發(fā)展方向，相關的指引、標準和法規(guī)也相繼出臺，建筑節(jié)能設計已成為今后建筑設計的重要組成部分。大力發(fā)展節(jié)能型建筑，才能適應現(xiàn)代城市建設發(fā)展的需要，才能實現(xiàn)人、建筑與自然的協(xié)調統(tǒng)一。

居住建筑；節(jié)能；設計

1 建筑節(jié)能設計內涵

我國建筑的能源消耗大約占全國總能耗的30%，居首位，單位面積所需要的能耗是同緯度發(fā)達國家的3-5倍。所以我國對于全球氣候變暖現(xiàn)象承擔著重大的責任，對我國的建筑進行節(jié)能設計具有十分重要的意義。

建筑節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，從建筑材料和制品的選擇與生產、建筑規(guī)劃與設計、建筑施工技術與管理、建筑設備設計與選型，到建筑物在使用過程中自然能源的開發(fā)與利用，采暖、空調、照明等設備的能耗節(jié)省，各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調和緊密聯(lián)系。在現(xiàn)有建筑中，城市建筑普遍存在著圍護結構保溫隔熱性和氣密性差、供熱空調系統(tǒng)效率低下等問題，節(jié)能潛力巨大。根據建設部2006年的統(tǒng)計顯示，目前全國供熱采暖耗能全年約為1.3億噸標準煤，占全社會總能耗的10%，其中一個很重要的原因就是北方冬季供熱采暖消耗了大量能源。如果在現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)50%的節(jié)能，則每年大約可節(jié)省0.6億噸標準煤。

2 居住建筑節(jié)能設計原則

節(jié)能設計的原則是在整個建設活動中，通過綜合衡量住宅小區(qū)各個方面，在不破壞原有環(huán)境的條件下，通過建筑布局、建筑形體等方面的節(jié)能設計，盡可能減少自然資源耗費，將環(huán)境、氣候等綜合因素轉化為高品質的空間、高舒適度的環(huán)境和完美的建筑形式。

建筑熱工性能之一，是通過建筑體形系數(S)=建筑的外表面積（F0）／建筑體積（V0）計算出來的。建筑體形系數小，則建筑比較規(guī)整，可以減少冬季供暖和夏季制冷通過外界面的熱工損耗，反之體形系數大則便于組織自然通風[1]。合理把握建筑的體形系數是建筑節(jié)能設計的重要環(huán)節(jié)。

在居住區(qū)的規(guī)劃中，一般根據夏季主導風向進行規(guī)劃，采用合理的布局、間距和適當的建筑體形以及路網的合理布局、綠化的分布等等，這些都會影響建筑的日照和通風，影響建筑的能耗。

在居住建筑的建筑單體節(jié)能設計實踐中，對夏熱冬冷、寒冷和嚴寒地區(qū)，通常采用增加房屋進深、控制其體形系數的辦法來減少建筑外表面與室外空氣的接觸，減少散熱、降低建筑物采暖能耗。對夏熱冬暖地區(qū)，居住建筑平面布置必須保證一套住房內不同方位的房間有通暢的氣流，盡量避免單朝向，實現(xiàn)南北通透，形成有利于夏季涼爽的穿堂風，確保自然通風、自然采光，使能耗和對環(huán)境的破壞降到最低。這種采用生態(tài)設計手段創(chuàng)造環(huán)境微氣候的思想是節(jié)能設計的重要手段。

在建筑構造設計和施工中，通過采用外保溫技術進行保溫隔熱的外墻節(jié)能設計；通過阻斷熱橋的方式達到保溫節(jié)能的效果；通過采用高效保溫隔熱屋面或者不同的屋面形式進行屋頂的節(jié)能設計；通過提高門窗的氣密性，采用適當的窗墻面積比、加窗玻璃層數，采用百葉窗等措施來提高門窗的保溫隔熱性能；通過建筑遮陽設施的設計降低太陽輻射過熱和眩光，從而改善室內環(huán)境氣候，提高室內熱舒適性和視覺舒適性，最終達到節(jié)能目的。

上海建科院在閔行莘莊實驗基地專門進行了住宅墻體外保溫節(jié)能新技術研究，試驗結果表明，通過外墻、屋頂鋪設保溫材料，并在窗體上設置中空玻璃和塑鋼窗，一間10平方米的房間，在夏天24小時都使用空調的情況下，每天比一般非節(jié)能住宅少用6度電[2]。

3 對居住建筑節(jié)能設計的思考

3.1 設計節(jié)能節(jié)地的大進深住宅

住宅建筑設計為了滿足采光大都進深較小，夏季就會受到太陽的輻射熱影響，使室內溫度很快就上升到接近室外溫度，夏季空調的能耗就會增大。適當加大房屋的進深從而減小建筑體形系數正是建筑設計節(jié)能標準的要求，而加大房屋的進深還有利于節(jié)省建筑的用地。作為新世紀的建筑師應該多向我國的傳統(tǒng)民居設計學習，吸取其精粹，設計一些現(xiàn)代的大進深住宅。

3.2 進行合理的平面布局

在住宅建筑設計中，平面布局中的主要空間朝向南，或南偏東，或南偏西，一直被認為是合理的設計，這是最基本的節(jié)能意識在住宅建筑設計中的導向作用。因為這既有利于夏季主導風(東南風)的進入，也可以防止太陽的西曬，減小陽光的輻射熱，是最基本的節(jié)能措施。我國現(xiàn)行國家標準《住宅設計規(guī)范(GB 50096-1999)》中規(guī)定“每套住宅至少應有一個居住空間能獲得日照，當一套住宅中，居住空間總數超過四個時，其中宜有兩個獲得日照?！?/p>

然而近年來，隨著國家經濟的發(fā)展，人們生活水平提高，住房條件不斷改善，有的設計人員經過多年的推敲、探討，提出以夜間睡眠作用為主，白天多是空關著的臥室，向南還是向北，有無直接日照，對于建筑節(jié)能而言差別不大。在滿足通風采光，保證窗戶的氣密性和隔熱性的要求下，臥室不向南不影響建筑節(jié)能[3]。而“廳”在現(xiàn)代住宅中，已成為居住者各種起居活動的主要空間，從而在居住建筑的平面布局中提出起居廳向南的方案。如果是南向起居廳，室內的自然熱環(huán)境較好，可以大大地節(jié)約采暖和空調的耗能。這也是一個值得探討的課題。

3.3 建筑構造的節(jié)能設計

墻體是建筑物的重要圍護結構，是熱交換的主要通道之一。加強外墻圍護結構的保溫主要通過采用新型墻體材料和復合型墻體構造的方法來實現(xiàn)。外門窗是建筑外圍護結構的開口部位，絕熱性最差。在滿足采光和通風要求的基礎上，盡量減少門窗的面積，可以減少能耗。而門窗洞口的合理位置的選擇以及可開啟面積的大小直接影響到室內的有效通風，在設計中應予以重視。在門窗的構造上，一般通過采用節(jié)能玻璃、節(jié)能窗框以及氣密性良好的構造方式作為門窗節(jié)能的有效措施。

屋頂是長期直接受太陽照射的部位，是建筑保溫隔熱、遮陽避雨的重要圍護結構。屋頂的節(jié)能構造通常是需要綜合采用導熱系數小、蓄熱系數大的新材料和新的構造方式實現(xiàn)。一般可采用通風屋頂、坡屋頂、種植屋頂、蓄水屋頂和熱反射屋頂等來提高建筑的隔熱能力，起到節(jié)能的作用。

3.4 不容忽視的建筑綠化

居住建筑群中多種一些樹冠面積大的喬木對于節(jié)能是十分有利的。但目前很多開發(fā)商為了省錢，房前種的用來遮陽光的喬木只有小酒杯粗，十年、二十年都難以長成大樹。建議應首選速成的樹，樹冠面積大的樹種，最好是移植已生長多年的高大的喬木。有條件時要盡量保留原有的樹木。除了室外綠化以外，還要重視建筑屋頂面和墻面的綠化，特別是東西山墻可以種攀緣植物。此外平屋頂上可開辟屋頂花園，也可以吸收大量太陽對屋頂的輻射熱，有利于建筑節(jié)能。

4 結語

節(jié)能型居住建筑順應時代發(fā)展潮流和社會民生需求，需要大家共同去研究，不斷去探索。設計師應當在人居環(huán)境建設中積極承擔推動者和先行者的責任，為我國住宅建設的理性發(fā)展貢獻力量。只要勇于實踐，并在實踐中不斷摸索，總結經驗，就既能把“節(jié)能省地”工作做好，又能設計出高品質住宅，使居住建筑舒適、健康、高效，以實現(xiàn)建筑與自然共生、人與自然和諧，對實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略意義深遠。

[1]王泉.淺談建筑節(jié)能及其應用[J].蕪湖職業(yè)技術學院學報,2007,9(1):33-35.

[2]劉素萍.建筑節(jié)能與圍護結構[J].工業(yè)建筑,2001,31(7):6-7.

[3]舒王鵬.淺談住宅建筑節(jié)能設計[J].山西建筑,2007,33(31):234-235.

（責任編輯 李冠楠）

Probe into Residential Building Energy Efficiency DesignAcute Esophageal Variceal Bleeding

ZHU Hai-ming1,SUN Xiao-bo2
(1.Constructiong Department of Taizhou Economic Development Zone in Jiangsu Province;2.Taizhou Polytechnic College,Taizhou Jiangsu 225300,China)

China is a big country in energy consumption,the development of energy-efficient building is the only way to reduce building energy consumption.To build energy-efficient buildings have been included in the focus of future development of urban construction,the relevant guidelines,standards and regulations also have been introduced,building energy efficiency design has become an important future component of architectural design.Vigorously develop energy-efficient buildings,to adapt to the needs of modern urban construction and development to their people,the harmonization of architecture and nature.

residential building；energy conservation；design

TU201.5

B

1671-0142（2011）01-0030-02

朱海明(1975-),男，江蘇泰州人，建筑師，規(guī)劃師.