居住建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討

金月梅 于洋 彭濤

摘 要：建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是中國(guó)目前和未來(lái)建筑設(shè)計(jì)的方向。建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，從建筑材料和制品的選擇與生產(chǎn)、建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)、建筑施工技術(shù)與管理、建筑設(shè)備設(shè)計(jì)與選型，到建筑物在使用過(guò)程中自然能源開(kāi)發(fā)與利用，采暖、空調(diào)、照明等設(shè)備的能耗節(jié)省，各個(gè)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和緊密聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；節(jié)能設(shè)計(jì)；節(jié)能措施

1 居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)含義

（1）節(jié)能的重要性。中國(guó)建筑能耗約占全國(guó)總能耗的30%，建筑物保溫隔熱性能很差，再加上供能系統(tǒng)的低效率，致使建筑物要達(dá)到規(guī)定的舒適度，單位面積所需的能耗比同緯度發(fā)達(dá)國(guó)家高出3～5倍。因此，生態(tài)住宅進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。

（2）節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)容。建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，從建筑材料和制品的選擇與生產(chǎn)、建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)、建筑施工技術(shù)與管理、建筑設(shè)備設(shè)計(jì)與選型，到建筑物在使用過(guò)程中自然能源開(kāi)發(fā)與利用，采暖、空調(diào)、照明等設(shè)備的能耗節(jié)省，各個(gè)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和緊密聯(lián)系。

2 居住建筑環(huán)境規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)原則

2.1 建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）應(yīng)優(yōu)化建筑布局，提高住區(qū)風(fēng)環(huán)境質(zhì)量，達(dá)到夏季通風(fēng)良好，冬季局部最大風(fēng)速不超過(guò)5m/s，建筑物前后壓差不大于5Pa，這樣有利于減少住宅冷風(fēng)滲透量，從而減少住宅冬季采暖負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能的目的。（2）合理的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)注意盡可能爭(zhēng)取到建筑物合理的間距、最有利的朝向，采用南北向或接近南北向，主要房間宜避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向，使建筑物冬季可以增大太陽(yáng)輻射熱，夏季可以減少太陽(yáng)輻射熱，且與當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向一致，避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向。

2.2 建筑物節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)主要通過(guò)構(gòu)造、技術(shù)手段創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境，減少能耗，減少排放。應(yīng)盡量增加房屋進(jìn)深，控制其體型系數(shù)，減少外表面與室外空氣的接觸就能減少散熱，降低建筑物采暖能耗。一般來(lái)講，體積大、體形簡(jiǎn)單的建筑以及多層和高層建筑，體形系數(shù)越小，節(jié)能效果越好。對(duì)夏熱冬暖地區(qū)，居住建筑平面布置，必須保證使一套住房?jī)?nèi)不同方位的房間有流暢的氣流，臥室、起居室應(yīng)為進(jìn)風(fēng)房間，廚房和衛(wèi)生間應(yīng)為排風(fēng)房間，形成有利于夏季涼爽的穿堂風(fēng)。這種采用生態(tài)設(shè)計(jì)手段創(chuàng)造環(huán)境微氣候的思想，是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要手段。

（1）外墻保溫隔熱節(jié)能設(shè)計(jì)。冬季通過(guò)外墻散發(fā)的熱量，約為建筑物總散熱量的20%，夏季通過(guò)外墻壁吸收的熱量約為建筑物總吸熱量的30%。因此，外墻采取保溫隔熱措施非常重要。外墻應(yīng)采用傳熱系數(shù)小、蓄熱能力及強(qiáng)度較低的砌塊墻體，如加氣混凝土砌塊；或采用新型節(jié)能復(fù)合墻體材料，使建筑物外墻熱工性能滿(mǎn)足規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。如外保溫、內(nèi)保溫、夾心保溫和內(nèi)、外混合保溫。推薦采用外保溫技術(shù)，因?yàn)闊o(wú)論從保溫效果還是從外墻飾面安裝牢固度和安全性考慮，外保溫都是最好的外墻保溫方式。

（2）阻斷熱橋節(jié)能設(shè)計(jì)。熱橋是熱量傳遞的捷徑，不但造成相當(dāng)大的冷熱量損失，而且會(huì)有局部結(jié)露現(xiàn)象。因此在設(shè)計(jì)施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)嵌入墻體混凝土梁柱，預(yù)制板接縫、外墻角、檐口、勒腳、外門(mén)窗、陽(yáng)臺(tái)板、突出圈梁及構(gòu)造柱等位置采取保溫隔熱措施，將其熱橋阻斷，達(dá)到較好的保溫節(jié)能效果。

（3）屋面保溫隔熱設(shè)計(jì)。屋面能耗在圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗中占有相當(dāng)?shù)谋壤?，因此?yīng)當(dāng)重視其保溫隔熱效果。屋頂應(yīng)采用高效保溫隔熱屋面，一般而言，屋面的傳熱系數(shù)小于外墻的傳熱系數(shù)，可根據(jù)屋面的形式，選用不同的保溫材料，其傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足當(dāng)?shù)匾?guī)定標(biāo)準(zhǔn)；也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方法達(dá)到提高屋面保溫隔熱性能的目的。與此同時(shí)，有條件的可采取屋頂綠化屋面、蓄水屋面、淺色坡屋面等措施來(lái)降低夏季太陽(yáng)輻射熱，以達(dá)到節(jié)能效果。

（4）外門(mén)窗系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。外門(mén)窗是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位，其保溫性能和氣密性能對(duì)采暖能耗有重大影響，是墻體失熱損失的5～6倍，因此應(yīng)該是節(jié)能的關(guān)鍵部位，是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。為了減少外門(mén)窗能耗，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，可以通過(guò)提高門(mén)窗的氣密性、采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比、加窗玻璃層數(shù)、采用百葉窗等措施來(lái)提高門(mén)窗的保溫隔熱性能。

（5）遮陽(yáng)設(shè)施節(jié)能設(shè)計(jì)。遮陽(yáng)設(shè)施設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的具體情況而定。建筑遮陽(yáng)是傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，通過(guò)降低太陽(yáng)輻射過(guò)熱和眩光改善室內(nèi)環(huán)境氣候，提高室內(nèi)熱舒適性和視覺(jué)舒適性，最終達(dá)到節(jié)能的目的。遮陽(yáng)設(shè)施分類(lèi)方法很多，從安裝位置分為外遮陽(yáng)和內(nèi)遮陽(yáng)。

3 居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中有關(guān)技術(shù)的探討

（1）關(guān)于小區(qū)總平面的環(huán)境設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)表明，建筑單體的居住舒適度和建筑的環(huán)境有很大的關(guān)系。位于城市中心區(qū)的居住小區(qū)由于周?chē)鷺欠苛至?，加之中心區(qū)的地價(jià)高，開(kāi)發(fā)商為了保證必要的利潤(rùn)，小區(qū)內(nèi)建筑的密度也大，因而徐州市中心區(qū)的幾個(gè)居住小區(qū)，與城市邊緣區(qū)的幾個(gè)居住小區(qū)比較，夏季不僅室外氣溫要高（1℃～2℃）而且無(wú)風(fēng)悶熱。

（2）大進(jìn)深的住宅有利于節(jié)能節(jié)地。目前的住宅設(shè)計(jì)。為了采光的需要大都進(jìn)深較小，通常在10m左右。炎夏季度受太陽(yáng)的輻射熱影響較大，室內(nèi)溫度很快就上升到接近室外溫度，在夏熱冬冷地區(qū)空調(diào)的使用率逐年上升?，F(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了建筑體形系數(shù)的最大限值，其目的也是為了減小陽(yáng)光的輻射量。而減小體形系數(shù)的最有效的方法就是適當(dāng)加大房屋的進(jìn)深。

（3）合理設(shè)計(jì)住宅的朝向。在小區(qū)建設(shè)中，住宅往往可以選擇適合當(dāng)?shù)氐淖詈玫某颍话闶悄掀珫|。這既有利于夏季主導(dǎo)風(fēng)（東南風(fēng)）的進(jìn)人，也有利于防止太陽(yáng)的西曬，減小陽(yáng)光的輻射熱。但是在中國(guó)的中小城市，在道路兩旁的建筑物，當(dāng)?shù)缆窞槟媳毕驎r(shí)，臨街的房屋則成為了東西向。次要道路兩旁的建筑物通常只能一層、二層為商業(yè)建筑，以上各層通常都是住宅，西向的住宅整個(gè)下午都被太陽(yáng)炙烤，因而對(duì)建筑節(jié)能十分不利，我們應(yīng)重視和解決這一問(wèn)題。

（4）建筑的綠化。多種一些樹(shù)冠面積大的喬木是十分有利的。但目前很多開(kāi)發(fā)商為了省錢(qián)房前種的喬木來(lái)遮陽(yáng)光只有小酒杯粗，十年、二十年都難以長(zhǎng)成。建議喬木應(yīng)首選速成的樹(shù)，樹(shù)冠面積的樹(shù)種，最好是移植已生長(zhǎng)多年的高大的喬木。

（5）推廣太陽(yáng)能熱水器。中國(guó)近幾年來(lái)，太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用正在逐步普及，一些品牌和性能好的太陽(yáng)能熱水器，在中國(guó)可以做到年平均220天可以供應(yīng)熱水，只有連續(xù)陰雨天才需要啟動(dòng)電力熱水。利用太陽(yáng)能熱水器不僅可供給熱水節(jié)能。而且夏季有利于降低屋頂?shù)臏囟?，建立一個(gè)節(jié)約型的社會(huì)，關(guān)系到人和自然的和諧和發(fā)展，建筑節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)該是住宅。

（6）合理面寬與住宅層數(shù)設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)人的職業(yè)、年齡特征等，平均每天約1/3～1/2的時(shí)間是在住宅內(nèi)度過(guò)的，因此，住宅設(shè)計(jì)需要考慮空間健康因素和生理健康因素。它包括清晰的功能分區(qū)、適宜的空間尺度和無(wú)障礙的室內(nèi)布置。起居、飲食、洗衣等公共活動(dòng)區(qū)，稱(chēng)之為動(dòng)區(qū)；睡眠、學(xué)習(xí)、個(gè)人清潔衛(wèi)生等私密性活動(dòng)區(qū)，稱(chēng)之為靜區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

我們的能源有限，需要大家共同去研究，不斷去探索，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)在人居環(huán)境建設(shè)中積極承擔(dān)推動(dòng)者和先行者的責(zé)任，為中國(guó)住宅建設(shè)的理性發(fā)展貢獻(xiàn)力量。只要我們勇于實(shí)踐，并在實(shí)踐中不斷摸索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，既能把“節(jié)能省地型”工作做好，又能設(shè)計(jì)出高品質(zhì)住宅，對(duì)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略意義深遠(yuǎn)。