房屋建筑設計中節(jié)能設計概述

楊獻宇

（中煤科工重慶設計研究院（集團）有限公司，重慶 400016）

結合多種數(shù)據(jù)和圖表可以看到，中國的自然資源其實很匱乏，節(jié)能環(huán)保是我們必須做的選擇。房地產(chǎn)所代表的房屋建筑行業(yè)極大地促進了我國經(jīng)濟實力的增長，但是由它引起的能源問題也不容小覷，給城市的發(fā)展造成消極的影響，所以在房屋建筑設計中進行節(jié)能設計很有必要。

1 房屋建筑節(jié)能設計的重要意義

房屋建筑工程是我國各行業(yè)中對能源消耗較大的一類，在很多房屋建筑工程中，人們追求利益而忽略掉它對于環(huán)境的污染。建筑的節(jié)能設計起初是一些比較發(fā)達的國家為了減緩建筑過程中資源的損耗，即合理地支配和應用各種資源，有力地促進建筑行業(yè)在進行作業(yè)時對各種能量與資源的利用。我國現(xiàn)有的建筑百分之七十以上都是高能耗的，建筑的節(jié)能設計不是一天就能完成的，前方還有很漫長的一段路要走，把外國建筑節(jié)能的理念滲入到我國房屋建筑的設計里，可以緩解一部分壓力，從而減小建筑耗能在全社會耗能中所占的比例[1]。房屋建筑為人們提供避風港，房屋建筑節(jié)能設計通過使用現(xiàn)代化的節(jié)能型技術、材料、設備等，促使人們的生活環(huán)境更加可持續(xù)化。在保障正常室內(nèi)溫度、干濕度的條件下，房屋建筑節(jié)能設計旨在加大室內(nèi)同室外的能量相互轉(zhuǎn)化與交換，將空調(diào)制冷、制熱以及其他大量耗能設備的使用減少，從而大大提高室內(nèi)隔熱保溫、制冷所涉及的應用系統(tǒng)的工作效率。房屋建筑節(jié)能設計的措施能夠合理應用，不僅能達到節(jié)約資源的目的，還能促進人們對大自然生態(tài)文明的保護，為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施提供了很大的便利[2]。

2 房屋建筑節(jié)能設計的策略分析

我國的房屋建筑節(jié)能設計之路漫長，任重而道遠。為了更加全面地實現(xiàn)建筑節(jié)能，房屋建筑節(jié)能設計可以從多個角度來考慮，這里筆者采用由大到小的范圍來闡述策略，主要能分成五個方面：建筑材料、房屋布局、地面、墻體以及門窗的節(jié)能設計。

2.1 房屋建筑采用節(jié)能環(huán)保材料

首先，房屋建筑工程的節(jié)能與建筑材料的選擇息息相關。房屋建筑離不開建筑材料，一些基礎的建筑材料如磚塊、沙子、水泥等必不可少，隨著我國科研實力的增強，房屋建筑行業(yè)也有了很大的突破，現(xiàn)代房屋建筑所使用的材料具有很好的節(jié)能效果?，F(xiàn)階段，新型的節(jié)能環(huán)保材料層出不窮，種類多種多樣，主要有新型的秸稈型建筑材料、由化學手段合成的建筑材料、隔熱保溫性能更高的墻體建筑材料以及具有新功能的門窗等。全球環(huán)境正處在不斷惡化的狀態(tài)之中，在這種情況下，節(jié)能環(huán)保的建筑材料的供應需求遠遠不夠，因此要實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，就必須采取節(jié)能減排、低碳環(huán)保的措施，以節(jié)約有限的建筑材料；同時技術人員可以大規(guī)模地進行回收建筑材料再合成的工作，生成新型的更具有節(jié)能特性的建筑材料[3]。

秸稈新型建筑材料是一種環(huán)保型的建材，它的使用范圍更加廣泛，能支撐更加長久的時間，不容易腐爛變質(zhì)。在房屋建筑過程中應用秸稈新型建筑材料，對人們所生活的環(huán)境更加友好，可以很大程度上減少對環(huán)境的破壞，比如在水資源污染上就可以比傳統(tǒng)建筑材料減弱很多，從某種意義上來說它幫助實現(xiàn)了我國現(xiàn)有資源的可持續(xù)利用。秸稈新型建筑材料在傳統(tǒng)的建筑材料上作了更大的改進，擁有著超過傳統(tǒng)的物理性質(zhì)：強度、實用性和耐用性。它和傳統(tǒng)的建筑材料有著相似之處，立足于傳統(tǒng)但在傳統(tǒng)的基礎上又做出了很大突破，除了防火、防凍以及防裂痕等功能，秸稈新型建筑材料擁有著更強的防震和防蟲防潮效果，為人們的生活帶來很大的便利和溫暖。秸稈新型建材不同鋼筋、水泥也能修建房子，在使用過程中不會產(chǎn)生過多的二氧化硫以及二氧化碳，所以對環(huán)境來說相對溫和。秸稈新型建筑材料融入了周興和先生發(fā)明的并申請了專利的核心母液，做到了對廢棄建筑材料的最大化利用，使建筑資源的循環(huán)變得更加環(huán)保。這種秸稈新型建筑材料使用中，也有減少粉塵、廢氣、廢渣等污染排放的運用，使得廢料、廢渣在房屋建筑中發(fā)揮更大的用處，十分有利于環(huán)境的改善，對于生態(tài)環(huán)境的建設也做出了貢獻[4]。

2.2 房屋建筑中布局的節(jié)能設計

布局關乎房屋建筑整體的效果，對房屋的布局進行節(jié)能設計在一定程度上能夠減少能源消耗。在布局構建的過程中，要通過研究和分析場地的環(huán)境，從而規(guī)劃和布設出更加合理的房屋建筑。房屋建筑過程中需要考慮多種因素，從選址開始，還包括有氣候、水文條件、房屋采光問題、周圍的自然環(huán)境等，房屋建筑設計人員在設計圖紙時，要考慮到多種因素，為了在建筑布局上做到節(jié)能設計，他們需要有更高的創(chuàng)新性，從而使得房屋建筑可以少依賴或者不依賴建筑工具。

節(jié)能的房屋建筑要設計性價比高的維護結構，這樣會給用戶帶來非常好的居住體驗，依托合理地選址，它的環(huán)境也相對優(yōu)美。房屋建筑在設計過程中，一般來說使用的總面積越小越好，因為在同樣的建筑范圍內(nèi)，圍護結構的覆蓋面積有所不同它所產(chǎn)生的能源損耗也有所不同，所以圍護結構在整個房屋建筑中的比例要適當?shù)匦∫稽c。在布局時，在同一樓層中，離外窗近處比離外窗遠處采光好，由于近窗看到的天空面積大可以把對采光要求高的房間設計在房屋的外圍，根據(jù)太陽光的分層結構來進行各個房間的使用。又因為自然狀態(tài)下，樓層越高受到的太陽光照射越全面而且自然光的光強度也越高，由于下層房間較上層房間容易被外界遮擋，天空視角相對小，那么就可以把對采光相對要求較高的房間建在上層[5]。

2.3 房屋建筑中地面的節(jié)能設計

地板是房屋建筑的重要組成部分，建筑設計人員作出相應的節(jié)能設計。就環(huán)保性而言，地磚優(yōu)于木地板，一些木地板雖然價格實惠但是產(chǎn)生的甲醛等有害物質(zhì)更多。在房屋構建過程中，如果要保證用戶居住的環(huán)保性，在購買木地板時一定要多對比一下地板材料。雖然，使用或不使用木地板，床、沙發(fā)等裝飾家具或多或少會沾到建筑材料而被污染，但是為了保障身邊人的安全和健康，這些有害材料的使用應該能少則少[6]。同時，如果房屋裝修好了最好是通風三個月以后再入住。地板磚是非常值得使用的地面節(jié)能材料，在性價比上它可以使用至少幾十年的時間，也有著更加耐腐蝕和堅硬的特點；而木地板就相對沒有那么高的性價比，遇到水、火容易導致木地板的破壞，嚴重的可能會腐蝕掉木地板，而且木頭在長時間的使用下也容易發(fā)生變形等現(xiàn)象。不過木地板可以進行較為方便的二次翻新，地板磚則不行，如果用戶家里有一定的資金可以支付二次翻新地板的費用，這種情況下可以充分考慮鋪木地板，然后居住幾年以后再重新開始鋪設地板，只是二次翻新地板相對來說復雜繁瑣一些。地板磚與木地板相比有著更強的導熱性能，北方的用戶有時會安裝地暖設備，考慮到導熱性地板磚就比木地板更加合適，而木地板隔熱效果有些不盡人意，所以，采取更加先進科學的節(jié)能措施和方法意義重大，對此，我們選擇更加節(jié)能環(huán)保的地板進行裝修裝飾[7]。

在房屋建筑關于地面的節(jié)能設計中，地板采暖是一個不錯的選擇。它具有以下三點優(yōu)勢：

第一，地板采暖所采用的是輻射傳熱和對流傳熱的形式，在傳熱過程中能量的來源更多，能源的循環(huán)也更為明顯，所以可以有效地降低損耗達到節(jié)能效果。

第二，地板采暖所采用的兩種傳熱形式，可以達到互補的效果，能夠有力地減少無效熱量的產(chǎn)生，而增大能量的利用率。

第三，地板采暖的節(jié)能效果更強，資料顯示地板設計要節(jié)能總體十分之一的話，室內(nèi)的溫度就相應的要降低一個攝氏度，通過地板采暖的形式，室內(nèi)的溫度會提高幾度，意味著稍低幾度就可以達到正常溫度，能量的消耗降低而環(huán)保效果更加明顯。

2.4 房屋建筑中墻體的節(jié)能設計

房屋建筑中墻體所涉及的節(jié)能材料主要有非粘土磚以及建筑砌塊等類型，它們在使用中也發(fā)揮著更好的作用，與傳統(tǒng)磚塊比重量更輕，同時對于環(huán)境的污染和破壞也大大降低。這些新型的墻體建筑材料更符合節(jié)能環(huán)保的理念，大多以田間農(nóng)作物還有廢棄的建筑材料作為原材料，造成的污染相對少、對能源消耗也大大減少、經(jīng)濟實惠、性價比也更高，而且隨著時代的發(fā)展，社會的進步，很多節(jié)能建筑材料出現(xiàn)在了市場當中，在某種程度上為房屋建筑墻體節(jié)能提供了幫助。當今時代人們追求更加低碳節(jié)能的居住方式，越來越多具有節(jié)能性能的墻體材料被生產(chǎn)和應用在房屋建筑工作中，強有力地降低了建筑的能耗，使得用戶的居住環(huán)境更加節(jié)能環(huán)保。

在房屋整體建筑過程中，墻體的保溫隔熱性能的實現(xiàn)消耗著一定的能量，大約可以占到全部能量損耗的三分之一或更多，所以墻體材料的節(jié)能設計很有必要。我國很多節(jié)能房屋的外墻保溫劃分為內(nèi)、外、夾心及綜合保溫四種形式，這其中保溫形式共同發(fā)揮作用，旨在降低墻體對于能量的消耗，保障房屋的隔熱保溫效果。對于外墻的外保溫是目前國內(nèi)比較倡導的一種保溫形式，它以獨特的保溫優(yōu)勢，成為我們國家應用廣泛的一種房屋墻體節(jié)能設計方式。

2.5 房屋建筑中門窗的節(jié)能設計

在房屋建筑的節(jié)能設計中，門窗因為其節(jié)能效果最差而需要做更大的節(jié)能改進，門窗的節(jié)能影響著房屋建筑的節(jié)能。從我國各種圍護結構的能源消耗來看，門窗在能源消耗上可以占到建筑總體消耗的百分之四十，有時甚至可以占到一半。在傳統(tǒng)的思維中門窗的存在是為了室內(nèi)與室外的空氣流通，但是在流通過程中熱量也會有所散失，因此為了更好地保障房屋建筑節(jié)能設計，門窗也應該提高隔熱保溫的性能。增加門窗的保溫隔熱性能，最大程度地減少門窗的能量損耗，對于房屋建筑的節(jié)能來說有著重要意義，可以說，門窗是房屋建筑結構中非常重要的組成部分，其不但起到美觀的作用，更對節(jié)能保暖帶來巨大的幫助。

對于房屋建設中門窗的節(jié)能設計，對于不同朝向的門窗要有不同的節(jié)能考慮，設計出不同的節(jié)能措施，為了使門窗的遮陽效果更佳，在房屋設計過程中要避免東西兩個方向的開窗形式，不過可以采用較為固定的方式遮陽。

除此之外，在門窗的節(jié)能設計中，還應該加強對門窗氣密性的設計，常見的方式有采用氣密條等，還應提高窗用型材的規(guī)格尺寸、準確度、尺寸穩(wěn)定性和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量，使得用戶在開窗通風過程中可以減小窗縫從而實現(xiàn)減少熱量散失的目的。對于門、窗與墻體接觸的地方或者結點處，應該采取措施去提高它的保溫能力：比較提倡的方法有提高鑲嵌材料對紅外線的反射能力，從而到達改善其保溫效果的目的。同時，對于窗框可以做斷熱處理，選擇使用更為高效的建筑材料，在窗框的材質(zhì)上也應該下功夫加大窗框的熱阻。值得一提的是，在房屋建筑設計過程中，可以選擇塑料制品窗框，塑料有著比其他材質(zhì)小的導熱系數(shù)，能夠更大程度地減少通過窗框而產(chǎn)生的能耗，從門窗環(huán)節(jié)有效降低能耗的產(chǎn)生，使節(jié)能工作變得更加順暢，滿足人們?nèi)找娑鄻踊淖》啃枨骩8]。

3 結語

綜上所述，房屋建筑的節(jié)能設計關系到國家的資源消耗、環(huán)境保護等問題，是促進全球范圍內(nèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措，對于建筑工程行業(yè)來說是十分艱巨的挑戰(zhàn)。我國房屋建設過程中應用節(jié)能設計能夠更加合理地應用自然資源，可以在很大程度上緩解我國的資源消耗壓力，促進資源的節(jié)約與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。房屋建筑的設計師選擇具有現(xiàn)代化節(jié)能技術的建筑材料，能夠根據(jù)地理位置等因素選擇合適的建筑場地以及合理布局，同時對房屋建筑的具體部分包括墻體、地面、門窗的設計也要采取因地制宜的策略，將房屋建筑的功能和創(chuàng)新性技術有機地融合在一起，嚴格遵守節(jié)能減耗的設計原則，從而提高房屋建筑節(jié)能設計的效率。