房屋建筑設計中的節(jié)能設計分析

潘喜鋒

（福建省南方建筑設計有限公司）

房屋建筑設計中的節(jié)能設計分析

潘喜鋒

（福建省南方建筑設計有限公司）

我國在世界領域一直都屬于能源大國，但是隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，各領域對能源的需求不斷增大，為了保證經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，各行各業(yè)必須普及節(jié)能意識，做好節(jié)能工作。我國建筑業(yè)屬于基礎性行業(yè)，在發(fā)展時需要消耗大量的能源，為了更好的促進建筑行業(yè)的發(fā)展，需要積極開展節(jié)能設計工作，在不斷總結的基礎上找到更為有效地節(jié)能方式，讓節(jié)能設計在建筑行業(yè)發(fā)揮出充分的作用。

房屋建筑；節(jié)能設計；分析

引言

新時期，社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，對節(jié)能減排的要求越來越高，加強房屋建筑節(jié)能設計已經(jīng)成為建筑行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。環(huán)境因素、節(jié)能工藝都會影響房屋建筑節(jié)能設計，而房屋建筑設計也應該依據(jù)節(jié)能影響因素不斷完善。

1　我國房屋建筑節(jié)能設計的意義

1.1緩解能源緊張形勢的需求

自我國實行改革開放政策以后，我國已經(jīng)進入快速發(fā)展的階段，我國的經(jīng)濟水平和人們生活水平顯著提高。但是經(jīng)濟發(fā)展、人們生活水平提高主要是建立在大量資源消耗基礎上。長期以往，我國經(jīng)濟發(fā)展必然面臨嚴峻的資源短缺問題，最終制約經(jīng)濟發(fā)展。而建筑領域屬于高能耗行業(yè)，是我國形成資源短缺的主要原因之一。房屋建筑作為我國建筑領域的重要組成部分，做好房屋建筑的節(jié)能設計，能夠減少房屋建筑的資源和能源消耗，極大地緩解我國日益嚴重的資源短缺與經(jīng)濟發(fā)展對資源需求之間的矛盾。因此，在房屋建筑設計階段必須做好節(jié)能設計。

1.2建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求

在房屋建筑設計中重視節(jié)能設計是對設計人員的挑戰(zhàn)，必須提高設計人員的設計水平，促進建筑行業(yè)優(yōu)化自身結構以及建筑行業(yè)的發(fā)展。在房屋設計中重視節(jié)能設計，可提高科研人員對節(jié)能技術及材料的研發(fā)力度，設計人員也會根據(jù)節(jié)能設計的要求將當前最新的節(jié)能技術以及節(jié)能材料應用于房屋設計中，提高我國建筑節(jié)能施工和設計水平，促進我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。不僅如此，房屋建筑設計中重視節(jié)能設計也符合我國科學發(fā)展觀的基本要求，有助于我國房屋建筑的全面發(fā)展。

2　建筑節(jié)能設計的影響因素

2.1環(huán)境影響因素

建筑節(jié)能設計因素主要包括日照、降雨以及空氣流通這三種。其中，日照對住戶的舒適度有很大影響，過度的陽光暴曬或者缺乏光照都會在很大程度上影響房屋溫度。我國處于季風氣候，夏季溫度干燥，冬季寒冷。一旦光照不足或者光照過于強烈，都會導致室內溫度引起人體不適，需要大量采用人為氣溫調節(jié)方式，例如空調和風扇。而大量使用家電降溫也必然消耗更多的電能。嚴寒與寒冷地區(qū)住宅節(jié)能設計的思路方法如圖1所示。

圖1　嚴寒與寒冷地區(qū)住宅節(jié)能設計的思路方法

降雨對房屋建筑節(jié)能的影響主要體現(xiàn)在對水資源的利用率上。水資源是人們生產(chǎn)生活的必要資源，提高雨水資源利用率能夠更好的服務于人們的日常生活，因此，房屋建筑設計必須重視這一因素。空氣流通主要通過影響溫度的方式來產(chǎn)生能源消耗，不同的建筑設計方式會造成不同的空氣流通性能，例如高度相似的建筑物建設于街道兩旁會形成風漏現(xiàn)象，使風速提高，加速建筑熱損耗。

2.2節(jié)能工藝

節(jié)能材料主要包括隔熱材料和蓄能材料兩種。其中，隔熱指的是通過某種方式，降低物體表面導熱系數(shù)，而隔熱材料指的是將表面熱量轉移或者固體導熱系數(shù)低的材料。通過使用隔熱材料，能夠有效降低室內外熱量傳遞，達到保溫隔熱的效果，將室內環(huán)境控制在適宜居住的溫度。減少各種空氣調節(jié)設備的使用，降低能源消耗。蓄熱材料是指延緩日照對室內溫度的影響，降低室內溫度因較大室外溫差而出現(xiàn)較大的溫差，降低溫度損耗，節(jié)約能源。

3　我國房屋建筑設計的主要方向

現(xiàn)階段，我國的房屋建筑需要堅持“適用、經(jīng)濟、美觀、節(jié)能”的設計原則，并且將這一原則貫徹于中國房屋建筑設計發(fā)展的全部過程。首先，房屋必須要滿足人們的基本需求，這一點是設計的基礎所在，因此設計者首先要從房屋功能入手，在滿足適用性的同時保證經(jīng)濟性。這一點主要是源于我國人口過多的現(xiàn)實情況，我國還處于發(fā)展中期，房屋對于很多人來講在購買時還是存在一定的困難，因此必須在保證質量的基礎上遵循經(jīng)濟原則。

另外，我國的房屋建設必須重視外觀的設計，但是必須需要做到“以人為本”。由于我國能源在近幾年的發(fā)展中消耗較大，因此房屋建筑設計行業(yè)需要將節(jié)能設計考慮在內，在未來的建設中以節(jié)能設計為重要的發(fā)展方向，各個環(huán)節(jié)都要滿足節(jié)能的要求。除此以外，我國建筑工程熱工設計規(guī)范如表1所示。

表1　建筑工程熱工設計規(guī)范

4　房屋建筑節(jié)能設計應用分析

4.1遮陽系統(tǒng)設計

遮陽系統(tǒng)設計是房屋建筑布局設計中的重點。遮陽構件類型較多，應該有針對性的對不同的遮陽部位進行設計。常見的遮陽類型有三種：水平式、垂直式和綜合式。水平式設計具有較大的遮擋高度角，可遮擋從門窗上方照射下來的陽光，因此水平式遮陽構件適用于南向門窗。垂直式遮陽構件的遮擋高度角低于水平式，但是垂直式可遮擋來自門窗兩側斜射而來的陽光，因而垂直式適用于東北和西南方向的門窗。綜合式的綜合遮陽效果較好，可以遮擋來自上下和側面照射的陽光，多應用于東南和西南方向的門窗。

設計人員應該根據(jù)房屋的地形地貌條件、房屋布局、氣候條件等多個因素進行遮陽設計，確保房屋建筑獲得良好的遮陽效果。我國南方緯度較低，季風氣候比較明顯，而季風性氣候具有夏天濕熱、冬季陰冷的特點。夏季溫度較高，日照時間長，晝夜溫差??；冬季天氣陰沉，降水量較少，日照時間短。根據(jù)南方的特點，南方房屋建筑的遮陽系統(tǒng)不僅需要在夏季發(fā)揮遮陽效果，而且在冬季還應該發(fā)揮保溫作用。最后，房屋的遮陽系統(tǒng)設計還需要堅持平面布局原則，即房屋設計不能采用東西方向設計，避免房屋在夏季長時間受太陽直射導致室內溫度過高。而且房屋遮陽系統(tǒng)設計還需要根據(jù)已有房屋布局進行合理規(guī)劃設計，充分利用現(xiàn)有房屋建筑的遮陽效果，減少額外增加遮陽構件，降低房屋建筑工程的成本。

4.2外墻保溫設計

目前，在我國房屋建筑節(jié)能設計中，房屋外圍結構熱損耗較大是主要問題之一，外墻屬于房屋建筑的主要部分，因此，做好外墻保溫設計能夠有效提高房屋建筑節(jié)能性能。傳統(tǒng)外墻保溫設計方式多使用保溫隔熱性能好的外墻體建筑材料。而且房屋建筑外墻保溫設計可以應用于已有房屋建筑，而且可以不改變原有建筑的基本形式。保溫涂料和輕型保溫板是常用的外墻保溫材料，但是隨著技術大發(fā)展，更加高效的絕熱材料以及更加完善的隔熱施工技術也在不斷推廣。

4.3房屋屋面節(jié)能設計

房屋屋面節(jié)能設計是房屋建筑能耗的重要組成部分，提高屋面節(jié)能設計能夠在很大程度上降低房屋能耗。通常情況下，房屋屋面節(jié)能設計應該采用質量好、強度高、吸水率較低的保溫材料。保溫材料的鋪設方法有正鋪法和倒鋪法兩種。其中，正鋪法的應用頻率較高，而倒鋪法大多應用于高層施工中。另外，倒鋪法通常使用質量輕、高輕度、低吸水率的保溫材料，并且在防水層上設計保溫層，這種設計方式可以最大限度的發(fā)揮保溫材料的保溫效果，并降低防水材料受外界溫度變化的影響；減少材料施工過程中的損壞，提高防水材料使用壽命，增加防水材料的節(jié)能效果。另外，屋面節(jié)能設計采用淺色系斜坡設計方式：①提高隔熱效果及降低能耗；②方便排水和預防屋面滲漏。

4.4門窗的節(jié)能設計

傳統(tǒng)的門窗為單層玻璃結構，但是其缺點在于密實性較低，保溫性能較差，室內容易出現(xiàn)較大的溫差變化，消耗能源較多。針對這一問題，房屋門窗節(jié)能設計可以采用鋁合金門窗，并采用節(jié)能建材，采用中空玻璃作為密封建材增強密實性。與此同時，還可以采用多片板玻璃作分離和密封處理，使玻璃之間形成干燥的氣體空間，預防水汽在外層玻璃形成霧氣，提高門窗的透明度、潔凈度和整體保溫效果。最后，根據(jù)玻璃的保溫性能以及對穿墻比例綜合設計門窗大小。

5　結語

對于房屋建筑設計中的節(jié)能設計，政府應該采取有效措施，加強節(jié)能減排宣傳，提高人們的節(jié)能意識；制定節(jié)能減排優(yōu)惠政策，鼓勵人們主動進行節(jié)能減排設計；加快節(jié)能新工藝和新材料的研發(fā)力度，積極借鑒他國先進的節(jié)能技術，為節(jié)能設計的應用提供技術和物質保障，推動建筑節(jié)能的發(fā)展，改變行業(yè)高能耗現(xiàn)狀，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的健康、持續(xù)發(fā)展。

[1]馬敏崇.芻議做好建筑節(jié)能設計中的相關設計工作[J].中國新技術新產(chǎn)品，2011（01）：56～57.

[2]劉麗.淺析當代建筑設計中建筑節(jié)能的重要性[J].科技與企業(yè)，2012（07）：196～197.

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TU201.5

A

1673-0038（2015）40-0089-02

2015-9-21

潘喜鋒（1978-），男，福建莆田人，工程師，國家一級注冊建筑師，大學?？?，主要從事建筑設計、福建建筑高等專科學校城鎮(zhèn)建設工作。