西北地區(qū)節(jié)能住宅設(shè)計

摘要：西北地區(qū)的住宅設(shè)計中加強對節(jié)能相關(guān)問題的研究，符合現(xiàn)代人在建筑設(shè)計中的可持續(xù)理念，也是建筑優(yōu)化設(shè)計的方向方法。本文通過對西北地區(qū)住宅各種特點的分析研究，歸納總結(jié)出西北地區(qū)節(jié)能住宅的設(shè)計思路，希望此住宅節(jié)能設(shè)計以西北地區(qū)為代表，對我國其他地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計參考價值。

關(guān)鍵詞：西北地區(qū)；節(jié)能住宅；住宅設(shè)計

1 西北區(qū)位

我國的西北地區(qū)干旱少雨，四季分明，劃分為冬冷夏熱地區(qū)以及嚴寒地區(qū)。地區(qū)周邊四面臨陸地，地勢較高，區(qū)域內(nèi)建筑質(zhì)量設(shè)計的關(guān)鍵點就在于節(jié)能設(shè)計是否合理。此區(qū)域內(nèi)的建筑具有封閉、保守，并且節(jié)水、防風的典型特征，其在規(guī)劃設(shè)計中常見磚、石、土等自然材料建造的建筑物組合成窄而長的院落空間。建筑形象自然質(zhì)樸，富含了實用功能為主，裝飾效果為次的思想，代表形象為最簡單的平屋頂，以及合理范圍內(nèi)較小的門窗洞口組合。

2住宅建筑

住宅建筑承載了人類最基本的居住功能，人在其中停留的時間最長，居于其中，不僅可以休息生活，還一定程度上兼具工作等其他功能。住宅建筑的安全舒適美觀程度代表著這一時期人類生活條件的發(fā)展程度，建筑類型特點在于其對住戶私密性的表達。規(guī)劃布局上對私密性的設(shè)計表現(xiàn)為外部封閉內(nèi)部開敞，以獨棟式與院落式為多。住宅建筑的造型則常由平面功能主導(dǎo)，簡潔干凈，少見冗余無意義的裝飾構(gòu)件。

3節(jié)能設(shè)計的時代背景

地球的資源與能源是難以再生的寶貴財產(chǎn)，是全人類共同擁有、保護的對象，隨著現(xiàn)代社會大量高耗能建筑的投產(chǎn)，全球資源能源逐漸陷入短缺的危機形式。我國的資源能源供應(yīng)遠遠不能滿足大量的高能耗浪費型建筑的增長需求，許多項目由于資源的短缺及經(jīng)濟原因，被迫進行舊房改造。

基于住宅建筑與人之間的緊密聯(lián)系，西北地區(qū)住宅性質(zhì)特殊卻具有相當大的規(guī)模數(shù)量，成為建筑設(shè)計者不能忽視的重要群體體，其節(jié)能設(shè)計極為重要。建筑節(jié)能設(shè)計也是近年來建筑界提倡的方向，在西北地區(qū)住宅建筑建設(shè)中積極提高能源的效率，改善居住環(huán)境，能夠?qū)τ谖覈茉淳o缺現(xiàn)狀的改善，對于當?shù)丶捌渌鞯鼐用窬幼l件的提升，對于世界范圍內(nèi)的可持續(xù)發(fā)展做出極大的貢獻。

4節(jié)能住宅的設(shè)計

節(jié)能設(shè)計是建筑設(shè)計未來的發(fā)展趨勢之一，良好的節(jié)能住宅設(shè)計需要建筑、環(huán)境、設(shè)備、結(jié)構(gòu)等各個專業(yè)設(shè)計師的緊密配合，協(xié)調(diào)完善，使全套設(shè)計成為一個有機統(tǒng)一的整體。

4.1 設(shè)計原則

住宅建筑的節(jié)能設(shè)計應(yīng)考慮到從規(guī)劃到建筑細部的整體合理性，鑒于規(guī)劃設(shè)計的步驟與深度，其合理的節(jié)能設(shè)計也應(yīng)把握減少能耗，提高能效的總原則，從設(shè)計的先到后，從宏觀到微觀逐步落實。

（1）減少能耗，提高能效

對能耗的減少是節(jié)能設(shè)計的重中之重，主要是指設(shè)備能耗的降低。具體來講包括夏天設(shè)置的降溫措施，在冬季提供的取暖措施，干燥時采取的加濕措施，潮濕時采用的抽濕措施等等設(shè)施控制的設(shè)備能源消耗量。供暖系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)的能效包括設(shè)備運行效率、管網(wǎng)輸送效率、端點計量效率、環(huán)境控制效率等等。

控制設(shè)備能耗，提高系統(tǒng)能效，要求住宅建筑在設(shè)計、安裝、運行等環(huán)節(jié)上綜合考慮材料、系統(tǒng)、管理模式等因素，進行合理的選取與控制。具體的方法有應(yīng)用計算機、智能儀表、溫度調(diào)節(jié)閥的智能分配調(diào)節(jié)控制措施，還有以新型保溫材料包敷輸送管道的做法，還有采用高能效的地輻熱進行采暖。

（2）合理選址

在設(shè)計的外部環(huán)境與規(guī)劃選址階段，應(yīng)力求爭取較好基址與朝向，因地制宜組織好項目外環(huán)境。在基址與朝向的選擇方面應(yīng)嚴格把握，在經(jīng)濟科學合理的豎向范圍內(nèi)，爭取更多的陽光資源，方便后期的太陽能儲備工作；在外環(huán)境設(shè)計方面應(yīng)合理組織，使植物組合、景觀環(huán)境充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，為整個建筑環(huán)境的節(jié)能提供一定的保證。

（3）恰當布局

在設(shè)計的建筑布局與體量選擇階段，選擇較為集中的布局，選擇較小的體形系數(shù)，盡可能的減少建筑的外表面積，為建筑使用中最大程度的降低熱負荷。合理的建筑朝向、體量能夠充分調(diào)動室外微環(huán)境中的積極因素。

（4）構(gòu)造優(yōu)化

設(shè)計理念應(yīng)與時俱進，通過充分比較學習，應(yīng)注意節(jié)約技術(shù)成本，盡量采用經(jīng)濟合理的，當下最具有節(jié)能效果的構(gòu)造技術(shù)與材料來設(shè)計建筑單體中內(nèi)外熱交換的關(guān)鍵節(jié)點。如墻體做法、屋面構(gòu)造、門窗洞口等節(jié)點都是應(yīng)該重點注意的，它們的節(jié)能性需要通過綜合優(yōu)化來分析，如墻體應(yīng)合理選取適當?shù)男滦筒牧献龇▉硖娲鷤鹘y(tǒng)的粘土磚，如門窗設(shè)計可以綜合遮陽技術(shù)、節(jié)能玻璃、雙層玻璃等做法來實現(xiàn)較好的節(jié)能性能。

對構(gòu)造的優(yōu)化分析應(yīng)根據(jù)實際條件來區(qū)別實際項目的重點，到底是在于夏季的采光隔熱與自然通風的組織，還是冬季的防風與保暖隔熱熱。

4.2 節(jié)能設(shè)計重點

節(jié)能設(shè)計的重點在于對能耗的把控和對能源資源的合理配置與高效利用。以下是幾條節(jié)能提效具體措施。

（1）減少圍護結(jié)構(gòu)能耗的措施

圍護結(jié)構(gòu)在外墻、門窗、屋頂這三個重點部位是能耗損失較大的關(guān)鍵部位。對維護結(jié)構(gòu)能耗的減少應(yīng)通過構(gòu)造技術(shù)的創(chuàng)新，提高其保溫、隔熱等性能。

外墻的構(gòu)造技術(shù)創(chuàng)新常用的有在承重墻內(nèi)附、外附或夾心復(fù)合保溫層的復(fù)合墻體做法。其保溫層的設(shè)置與做法應(yīng)綜合考慮，選擇能夠提高保溫效果的材料做法。同時，墻體在建筑設(shè)計方面也可以考慮相應(yīng)的蓄能要求來進行設(shè)計分隔。窗的節(jié)能控制設(shè)計中，應(yīng)在滿足采光、通風等基本功能需要的前提下，增強密閉性，提高其保溫隔熱性能。西北地區(qū)住宅的屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計應(yīng)兼顧冬夏的溫度調(diào)節(jié)，現(xiàn)今對屋頂智能、生態(tài)技術(shù)的研究有望實現(xiàn)低成本、高效能。

（2）降低設(shè)備運行能耗的措施

對設(shè)備運行能耗的控制，應(yīng)著重于采暖設(shè)備、制冷設(shè)備及照明設(shè)備，重點設(shè)計節(jié)能控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有的節(jié)能思路常與科技結(jié)合，使設(shè)備能夠智能切換兩種能源，使各種節(jié)能設(shè)備得到真正高效的利用。

（3）開發(fā)利用新能源

開發(fā)利用新能源也是對不可再生能源的節(jié)約與補充，常采用先進的科學技術(shù)來開發(fā)新型能源。目前具有較好發(fā)展前景的技術(shù)是將光電產(chǎn)品與建筑構(gòu)件復(fù)合，變能耗為產(chǎn)能，復(fù)合的建筑構(gòu)件包括光電屋面板、遮陽板、窗間墻、外墻板、天窗、玻璃幕墻等等，具有很好的創(chuàng)新能源的效果。

結(jié)語：

對建筑的節(jié)能應(yīng)全方位、綜合考慮，從設(shè)計階段到使用階段，所有的能耗都要通盤考慮，是大范圍的系統(tǒng)工程。西北地區(qū)的住宅規(guī)模大、范圍廣，使用人群眾多，西北地區(qū)節(jié)能住宅的規(guī)劃設(shè)計則有著更深遠的意義，設(shè)計中對于各個層面的節(jié)能手段有著更加嚴格的要求。在節(jié)約能源、高效用能、減少能耗的大思路下，對維護結(jié)構(gòu)的能耗及設(shè)備運行的能耗控制需要與高技術(shù)的采取及新能源的探索結(jié)合起來考慮，各個專業(yè)緊密配合，切實實現(xiàn)住宅的真正節(jié)能。

參考文獻：

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[3]曾祥才，朱冬生，《淺談建筑節(jié)能技術(shù)》，建筑節(jié)能，2007/01.

[4]于海翔，《淺談建筑節(jié)能的技術(shù)措施和發(fā)展》，科技資訊，2007/27.

作者簡介：

王廷（1986-），男，西安建筑科技大學建筑學專業(yè)畢業(yè)，工作于北京中廈建筑設(shè)計研究院有限公司。

朱鈺鵬（1987-），男，西安科技大學工業(yè)與民用建筑專業(yè)畢業(yè)，工作于北京中廈建筑設(shè)計研究院有限公司。