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時間：2023-08-16 09:20:23
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Abstract: along with our country economy development and the building energy consumption has become an increasingly important issue. Reduce building energy consumption, save energy, improve energy efficiency has become a concern of the building designers. Based on many years' design experience, the design idea of residential energy saving is discussed in this paper.
Keywords: residential; Architectural design
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
建筑能耗一般是指建筑在建造和使用過程中在采暖、通風、空調、照明、炊事、熱水供應、家用電器和電梯等方面的消耗的能源。建筑節(jié)能通常是指在居住建筑和公共建筑的規(guī)劃、設計、建造和使用過程中，通過各種技術措施以及采用節(jié)能型系統(tǒng)和可再生能源利用系統(tǒng)，切實降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動。其實質是在滿足人們對建筑舒適性需求的前提下，達到在建筑建造和使用過程中能源利用率盡量提高的目的。建筑節(jié)能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節(jié)約型目標決定了其未來發(fā)展將與綠色建筑、生態(tài)建筑以及智能建筑有效融合。
一、住宅設計最基本的節(jié)能意識
住宅建筑設計中，主要空間朝向南，或南偏東，或南偏西，歷來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應用在我國的大部分夏熱冬冷地區(qū)住宅的總體規(guī)劃和單體設計中，為住宅的主要居室空間爭取良好朝向，滿足當地規(guī)定的冬季的日照要求，充分利用天然能源，無疑是最基本的改善住宅室內熱環(huán)境的設計，是最基本的節(jié)能措施。
二、節(jié)能設計思路
1、建筑的朝向
建筑布局應考慮朝向與節(jié)能的因素。坐北朝南的建筑物能夠避免太陽的東照西曬，降低日射影響，若同時配合以遮陽隔熱，效果將更加顯著，如某建筑物的南立面設lm寬的陽臺加深遮陽就是成功的做法。除此之外，設計師還應考慮當地的氣候條件，參考當地的太陽高度角及風玫瑰圖等參數值。
2、建筑的護結構節(jié)能設計
2.1護結構的建筑節(jié)能設計。
外墻體建筑節(jié)能設計按廣東省實施細則“建筑圍護結構外表面吸收系數”和“建筑熱工設計常用計算參數”等計算。
外墻體圍護結構節(jié)能設計建議首選采用“加氣混凝土砌塊190厚,10厚擠塑聚苯板”的做法，詳見附圖一。它的平均傳熱系數、平均吸熱系數和平均熱惰性容易符合規(guī)范的節(jié)能標準規(guī)定。
居住建筑的外窗面積不應超過外窗（包括陽臺門）的開啟面積不應小于窗所在房間地面面積的8%或外窗面積的45%；公共建筑房間外窗的開啟面積不應小于窗面積的30%；各朝向的窗墻面積比不應小于10%；當窗墻面積比小于12%時，外窗應全部可開啟。
外窗是建筑節(jié)能設計關鍵步驟之一。因普通窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多，且夏季太陽輻射通過窗戶入室內增加了總得熱量，成為夏季空調負荷的主因。
外窗節(jié)能設計應考慮：控制各朝向窗墻面積比，外窗的遮陽、傳熱系數和綜合遮陽系數等規(guī)范的標準。
在外窗的節(jié)能設計上，建議修改目前傳統(tǒng)的“普通玻璃鋁合金推拉窗”為“Low－E中空玻璃鋁合金平開窗”的做法。它的平均傳熱系數、平均吸收系數、平均熱惰性指標和綜合遮陽系數等容易達到規(guī)范的節(jié)能要求。
2.2屋面節(jié)能設計。
屋面節(jié)能設計的原理與外墻節(jié)能一樣，主要節(jié)能措施有保溫屋面、架空通風屋面、坡屋面和綠化屋面等技術，通過改善屋面層的熱工性能、阻止熱量的傳遞，達到節(jié)能的目的。
在屋面節(jié)能設計上，建議首選采用“剛性防水屋面（30擠塑聚苯板保溫隔熱）”的做法，詳見附圖二。它的屋面平面吸收系數、平均傳熱系數、平均熱惰性指標等設計指標基本滿足屋面的防水，隔熱及規(guī)范的節(jié)能標準。
3、復合節(jié)能墻體
復合節(jié)能墻體通常由絕熱材料與傳統(tǒng)墻體材料或某些新型墻體材料復合而成。如果絕熱材料復合在建筑物外墻的內側，則稱為內保溫復合墻體。
（1）圍護結構系指剪力墻結構混凝土現澆墻和填充墻，框架結構的梁柱面以及填充墻，內澆外砌或磚混結構的外磚墻。
（2）空氣層空氣也是一種優(yōu)良的保溫材料。因此，在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層，不但可以保溫隔熱，而且具有切斷液態(tài)水份的毛細滲透、防止保溫材料受潮的功能。因為一般外側墻有吸水能力，而其內表面常因溫度低而出現冷凝水，可被結構材料吸入且不斷向室外轉移和散發(fā)。
（3）保溫隔熱層這是節(jié)能墻體的主要功能部分，常用絕熱材料可分為有機、無機、金屬等三大類。出于導熱系數、抗壓強度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮。此處選用擠塑型聚苯板(XPS)為保溫材料。
（4）保護層主要功能是防止保溫層受破壞，并阻止室內水蒸汽侵入保溫層。出于防火、抗沖擊和環(huán)保等方面的考慮，宜選用A級無機防火板為保護層材料。
4、改善門窗性能
門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。其節(jié)能措施有：（1）控制住宅窗墻比住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26―1995《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規(guī)定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20％、30％、35％”。 （2）提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封：框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等：扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等：扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。（3）改善住宅門窗的保溫性能戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能：窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃：縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
5、綠化與節(jié)能
近年來由于城市綠地不斷減少，加之空調的大量使用，導致“熱島效應空氣環(huán)境日益惡化，給建筑節(jié)能帶來負效應。一塊草地和一塊瀝青地面的表面溫度差可達14℃以上。綠地每天蒸發(fā)大量水份，帶走大量熱量，為建筑物創(chuàng)造了十分有利的周圍環(huán)境條件，同時美化了城市，改善了空氣質量。城市建設中應嚴格控制對新居住小區(qū)綠化率的控制，同時也應保留更多的公園綠地及公共綠地，以改善城市的環(huán)境為主要任務。
6、充分利用太陽能資源
太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是居住建筑設計上廣泛推廣的節(jié)能設計之一。從近年來的能源使用和發(fā)展情況來看，煤、電、油的供應緊張已經不容忽視，太陽能應該由“補充能源”向“替代能源”發(fā)展。在設計時將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中，預留太陽能設置位置，特別是在廚房衛(wèi)生間內。如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應用，就可以大大節(jié)省常規(guī)能源，這也是建筑節(jié)能的發(fā)展方向。
一、發(fā)展節(jié)能住宅建筑的意義
在建筑領域，人類從自然界所獲得物質原料的50%用來建造各類建筑及附屬設施，建筑能耗在人類總能耗中所占比重約為1/4。在經歷了數次能源危機以及對礦物能源資源的不可恢復性和溫室效應對生存環(huán)境負面影響的認識越來越清楚之后，世界各國提出了控制礦物能源用量的增長，提高能源使用效率，開發(fā)新能源和可再生能源的目標。作為耗能大戶的建筑業(yè)節(jié)能受到極大的關注。建筑節(jié)能是近年來世界建筑發(fā)展的一個基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新生長點。隨著人們物質生活水平的不斷改善，對住宅建筑的環(huán)境質量要求也日益提高。我國是一個經濟快速增長、人口占世界20%的大國，也是能源相對匱乏的大國，已成為世界上第三大能源生產國和第二大能源消費國。目前我國每年建成房屋面積已超過所有發(fā)達國家一年建成建筑面積的總和。建筑在生產和使用過程中要消耗全球資源中能源總量的50%，產生的污染也十分驚人。所以建筑節(jié)能和保護環(huán)境是擺在人們面前的緊迫課題。
二、節(jié)能建筑設計應貫徹的設計原則
各地區(qū)的節(jié)能建筑，必須適應本地區(qū)的氣候特征，既不能照搬嚴寒地區(qū)的建筑型式，也不能照搬夏熱冬暖及海洋性氣候地區(qū)的建筑型式，更不能照搬四季如春的溫和氣候地區(qū)的建筑型式，一般說來設計時應遵循以下原則：
(1)建筑物盡量采用南北朝向布置。否則，須加強建筑圍護結構的保溫隔熱性能而需增大建筑成本。
(2)建筑群之間和建筑物室內，夏季要有良好的自然通風，建筑群不應采用周邊式布局型式。低層建筑應置于夏季主導風向的迎風面；多層建筑置于中間；高層建筑布置在最后面，否則，高層建筑的底層應局部架空并組織好建筑群間的自然通風。
(3)按相關設計標準的規(guī)定，盡量加大建筑物之間的間距，盡量減少建筑群間的硬化地面，推廣植草磚地面，提高綠地率，加強由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系，以便由樹冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽直射輻射，減小地面對建筑物的反射輻射。
(4)應控制建筑物的體形系數不超過節(jié)能設計標準的規(guī)定。即盡量減少外墻的凸凹面和架空樓板，坡屋頂宜設置結構平頂棚或降低坡度，應采用封閉式樓梯間等。當體形系數超過標準的規(guī)定時，應加強圍護結構的熱工性能，計算建筑物的采暖空調能耗并不得超過標準的規(guī)定。
(5)不應設置大窗戶，窗戶大小以滿足采光要求為限。門窗玻璃應采用普通透明玻璃或淡色低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和辦公建筑不應采用可見光透光率低的深色鍍膜玻璃或著色玻璃。還要求外門外窗具有良好的氣密性、水密性、不小于30分貝的隔聲性能和不小于2.5kea的抗風壓性能。
(6)屋頂和外墻既要保溫又要隔熱，其保溫隔熱性能應符合建筑節(jié)能設計標準的規(guī)定，還要防止保溫層滲水、內部結露和發(fā)霉。屋頂和外墻，不能采用單一的輕質材料和空心砌塊材料，最適合采用厚實材料加輕質材料的復合構造做法。
(7)屋頂和外墻的外表面，宜采用淺色飾面層，不宜采用黑色、深綠、深紅等深色飾面層，否則應加大屋頂和外墻保溫隔熱層的厚度，計算其夏季的內表面計算溫度不超過36.9℃，宜低于35℃。
(8)加強分戶墻和樓地面的保溫性能，使其符合建筑節(jié)能設計標準的規(guī)定。居室及辦公室樓地面面層的吸熱指數還應符合民用建筑熱工設計規(guī)范的規(guī)定。
(9)設有集中采暖、空調的節(jié)能建筑，應選用高效、低能耗的設備與系統(tǒng)，不得采用直接電熱式采暖設備和裝置，應設置分室溫度控制裝置。除上述9點之外，節(jié)能建筑還應具備設計規(guī)范所要求的隔聲性能等適用性能、安全性能、耐久性能和環(huán)境性能。
三、節(jié)能設計在我國住宅建筑中的應用措施
(一)屋頂保溫隔熱的節(jié)能設計
在住宅建筑屋頂構造設計中，應使用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等進行合理的保溫和隔熱設計，這樣可以很好地保證在冬季低溫地區(qū)、夏季高溫地區(qū)給室內提供適宜的生活溫度，同時為冬季的暖氣用能、夏季的空調降溫用能節(jié)省出大量能源。我國冬季的采暖大多數地區(qū)還在用煤，夏季的降溫一般都是用電，合理的屋頂保溫和隔熱設計可省出大量的能耗。
(二)門、窗系統(tǒng)的節(jié)能設計
外門窗是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位，其面積約占建筑外維護結構面積的30%，其能耗約占建筑總能耗的2/3，其中傳熱損失為1/3，所以門窗是外維護結構節(jié)能的重點。在節(jié)能措施上，首先在保證日照、采光、通風、觀景條件下，要盡量減少外門窗洞口的面積。其次，可采用外廊、陽臺、挑檐、遮陽板、熱反射窗簾等遮陽措施減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內。再次，加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一，提高門窗氣密性。最后，在經濟狀況允許的條件下，可考慮使用新型保溫節(jié)能門窗，能耗低的節(jié)能材料制造的新型保溫節(jié)能門窗可大大提高熱工性能。
(三)建筑外墻節(jié)能設計
以往以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準，按照新標準在單一材料墻體中，只有加氣混凝土能滿足要求，所以應發(fā)展復合墻體技術。設計中主墻體可采用混凝土空心砌塊、空心磚墻體、空心砌塊墻體、現澆混凝土墻體，然后加以輕質高效保溫層和耐候飾面層。保溫層可放在承重層外側，特別提到的是復合結構中常采用單層或多層封閉空氣間層與帶反射材料的封閉空氣間層，在增大熱阻、滿足保溫的同時還可以減輕圍護結構的自重。
四、結語
在建筑節(jié)能設計方面，通過以上幾方面的優(yōu)化設計不僅可以解決國家的能源問題，同時也可以促進建筑技術和建筑產業(yè)的發(fā)展，為合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、提高人民生活水平起到一定的作用。
參考文獻
建筑節(jié)能是關系國計民生的大事，也是功在當前，造福后人的千秋大業(yè)。作為建筑設計師，在設計時不但要增加建筑的現代感及藝術感，還要保證減少能耗，符合建筑節(jié)能的標準，這樣才能符合社會經濟發(fā)展和優(yōu)化自然環(huán)境的需要，實現建筑的可持續(xù)發(fā)展。
1 建筑節(jié)能設計整體環(huán)境設計
當前，環(huán)境設計已成為居住區(qū)規(guī)劃設計中的重要的一環(huán)。創(chuàng)造對節(jié)能有利的微氣候條件對建筑節(jié)能也非常重要，建筑的總體布局決定了建筑的朝向，并與基地的通風和熱環(huán)境狀況密切相關，因此，適應氣候的總體布局是建筑節(jié)能的起點。具體措施有：（1）在規(guī)劃設計中，合理、高效地利用自然通風是節(jié)能設計的一個重要手段，為減少夏季空調運行時間和保證不使用空調季節(jié)室內的熱舒適性，通過疏導基地和建筑群體通風，在群體空間布局上采用前后錯列、斜列、前疏后密等方式以疏導氣流，并使建筑物處于周圍建筑物的氣流漩渦區(qū)以外。（2）太陽輻射熱對建筑能耗影響最大，根據太陽高度角方位角的變化規(guī)律，建筑南向夏季可減少輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，是最有利的建筑朝向。（3）在建筑設計中建筑體形盡量簡潔，減少體形系數，使體形系數控制在0.3以下。利用建筑體形和建筑能耗之間的關系，設計出合適美觀的創(chuàng)新形體來降低建筑能耗水平。（4）綠化對居住區(qū)氣候條件起著十分重要的作用，它能調節(jié)改善氣溫，調節(jié)碳氧平衡，減弱溫室效應，減輕城市的大氣污染，減低噪聲，遮陽隔熱，是改善居住區(qū)微小氣候，改善建筑室內環(huán)境，節(jié)約建筑能耗的有效措施。
總之，建筑工程設計要按功能要求合理組合空間造型，充分考慮建筑體形、圍護結構對建筑節(jié)能的影響，合理確定冷源、熱源的形式和設備性能，選用成熟、可靠、先進、適用的節(jié)能技術、材料和產品。
2 建筑墻體節(jié)能設計
在建筑護結構中，墻體所占比重最大，通過圍護結構的傳熱耗熱量約占75～80%。因而外墻體的保溫設計相當重要，必須改變以往老的護設計，改為采用新的節(jié)能墻體材料。實施《民用建筑節(jié)能設計標準新標準》，外墻材料有了很大的變化。增加保溫效果。將承重粘土磚改為承重空心磚，增加了磚的孔空隙率，對保溫起到了一定的作用，但由于施工磚墻體時，空隙易被砂漿堵住，難以保證保溫效果。墻體改革，推動了新型墻體材料的發(fā)展，多種節(jié)能型墻體應運而生，主要有：（1）承重空心砌塊。它是由混凝土和多孔材料組成，具有高強、承重、保溫、節(jié)能、導熱系數低等特點。（2）加氣混凝土外墻。加氣混凝土產品有粉煤灰加氣和砂加氣2種，有砌塊、條板狀，該類產品本身導熱系數小，是建筑熱工性能較好的一種新型墻體材料。（3）內保溫復合外墻。構造特點與單一材料墻相比，構造組合合理，有較高的熱絕緣系數，能較好地發(fā)揮保溫材料的作用，在滿足承重要求的前提下，磚墻可適當減薄。（4）夾心復合外墻。將墻體分為承重和保護部分，中間留有20-50mm空隙，內填無機松散或塊狀保溫材料如爐渣、膨脹珍珠巖等，也可以不填材料做空氣層。
3 建筑門窗節(jié)能設計
在建筑護結構中，窗戶是薄壁的輕質構體，也是耗熱的薄弱環(huán)節(jié)，通過門窗縫隙空氣滲透耗熱量占20-25%，普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物冬季保溫或夏季降溫能耗的50%以上，所以改善門窗的絕熱性能是節(jié)能工作的重點。
窗戶的節(jié)能應區(qū)別不同朝向控制窗墻比，盡量避免東西向開大窗，以提高窗戶的遮陽性能；另一方面，應根據空調設備的價格和制冷、采暖費用的比較去確定合適的玻璃品種，從各種玻璃的太陽能阻隔特性和導熱性兩個方面去比較其節(jié)能效果，選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃和中空玻璃等，以提高玻璃的氣密水平。此外，窗上加貼透明聚酷膜，也是窗戶節(jié)能的措施之一。近年來，聚氯乙烯塑料門窗、單框雙玻彩板鋼窗和鋁合金窗，以其良好的保溫性和氣密性，在民用建筑中得到了較為廣泛的應用。
另外窗戶是引起輻射熱的有利方面，但又是傳熱損失冷風滲透損失都比較大的不利方面，即窗縫透氣，玻璃和窗框的熱阻太小，在符合窗墻面積比條件下其節(jié)能設計的主要措施有：（1）采用傳熱系數小的窗體材料，就目前來講，采用塑剛門窗，盡量減小開窗面積，以及夜間用保溫窗簾、窗板等節(jié)能措施。（2）減少冷風滲透，加設密封條，提高氣密性，如泡沫聚氨脂，泡沫聚乙烯等。（3）加強戶門保溫，戶門采用填有聚苯板或巖棉板的保溫防盜門。
門窗的保溫隔熱性能：在建筑圍護結構中，與墻體、屋面相比，門窗（包括玻璃幕墻）的熱工性能最差，是影響室內熱環(huán)境與建筑能耗最主要的因素之一。為改善門窗的保溫隔熱性能，可以采用提高門窗的氣密性，控制窗墻面積比，窗框采用斷熱金屬型材，增加玻璃層數等措施來提高門窗的保溫隔熱性能，另外有效的遮陽設施對降低太陽輻射對建筑能耗的影響非常有益。
4 建筑屋面節(jié)能設計
屋面的節(jié)能措施主要有兩點，一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以避免屋面的重量、厚度過大；二是屋面保溫層不宜選用吸水率較高的保溫材料，以防屋面濕作業(yè)時因保溫層吸水量大而降低保溫效果。若選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔，以排除保溫層內不易排出的水分。在南方住宅中，用架空板隔熱也十分普遍，近年來，坡頂屋面發(fā)展較快，這種屋面便于設置保溫層。設置保溫層時，即可以順坡頂內鋪釘玻璃棉氈或巖棉花氈，也可在天棚上鋪設絕熱材料，還可噴、吹或直接鋪設玻璃棉、巖棉、膨脹珍珠巖等松散材料作為屋面保溫層。
為了滿足節(jié)能要求，高效保溫材料已廣泛應用于屋面，如水泥聚苯板等，采用該材料保溫性能大大提高一般采用內保溫。目前正在研究外保溫，即倒置式屋面，它是將防水層設在保溫層之下，防止防水層直接暴露在大氣中受日曬交替凍融等作用老化，使防水層得到保護，從而大大提高其耐久性。目前所有保溫材料為擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板，它具有閉孔型結構，使得材料吸水率和透濕率均很小，壓縮強度大，具有出色的保溫隔熱性能，優(yōu)越的抗?jié)裥院秃芨叩目箟簭姸?。這些都符合建筑節(jié)能技術的發(fā)展方向。
屋面的保溫隔熱性能：屋頂在整個建筑圍護結構件所占的比例雖然遠低于外墻，但對頂層房間而言，卻是比例最大的圍護結構，其保溫隔熱性能的好壞，直接影響頂層房間的室內熱環(huán)境與建筑能耗，與外墻一樣，也應控制傳熱系數，采用高效保溫材料作為屋面的保溫層，根據保溫層的位置分內外保溫，一般屋面大多采用外保溫，傳統(tǒng)的作法是保溫層設在防水層內，現在是作法是保溫層設在防水層外的倒置式保溫屋面，即提高防水層的耐久性，又達到保溫隔熱的效果。
5 節(jié)能設施技術
隨著季節(jié)的更替，冬季要采暖，夏季要有空調，這些已經成為現代住宅的追求，這種舒適完全依賴設備的運轉，同時也意味著有大量的能源消費。采暖系統(tǒng)控制技術針對。垂直串聯式單管采暖系統(tǒng)”無法控制及無法計算采暖能耗問題，采用“按典型房間溫度對整幢建筑的采暖系統(tǒng)進行控制” 和“改造供暖管道系統(tǒng)，單管加跨越管和雙管系統(tǒng)” 措施，提高供熱系統(tǒng)的熱效率，應用戶用熱表和溫度調節(jié)閥，應用熱管網水力平衡技術和調控設備。
6 結束語
住宅建筑節(jié)能設計屬于一項系統(tǒng)工程，它在策劃、實施和獲得實效的長時間過程中涉及設計、規(guī)劃、施工、調試、運行、維修等很多環(huán)節(jié)。作一名設計人員，在對建筑進行節(jié)能設計的同時我們應根據當地資源條件，因地制宜，重視綜合設計過程這個新觀念，在方案之初即組織相關專業(yè)工種介入，統(tǒng)籌考慮相互影響，尋求合理的解決方案。因此現代住宅建筑設計中節(jié)能設計必須從建筑設計的整個過程出發(fā)，是對由多個子系統(tǒng)所組成的復雜大系統(tǒng)的全局優(yōu)化設計。
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
住宅建筑節(jié)能應從住宅區(qū)的規(guī)劃布局著手，根據所處地區(qū)的氣候特點，因地制宜，使建筑群的總體布局和建筑物的平面布置充分考慮冬季日照和夏季自然通風，并盡量保留自然資源，如水域、植被、綠化等，盡量減少硬地面積，以調節(jié)局部溫度，改善小區(qū)微循環(huán)氣候。單體設計應盡可能選擇當地最有利的建筑朝向，一般采用南北向或接近南北向，滿足日照要求，使建筑冬季可以增加太陽輻射得熱，夏季減少太陽輻射得熱。另北方地區(qū)建筑物的設計應注意控制其體型系數，將體型系數限制在一個較低的水平上，以減少其圍護結構的傳熱損失。南方地區(qū)建筑應與當地夏季的主導風向一致，通過合理、有效的平面布置組織夏季涼爽時間的穿堂風，以降低建筑能耗。
一、住宅建筑整體設計的節(jié)能措施
1、住宅總體平面的節(jié)能設計
住宅的科學的整體規(guī)劃是住宅建筑設計的節(jié)能措施之一。規(guī)劃節(jié)能設計的思路是從建筑的選址開始，從住宅的布局、住宅的朝向、建筑的間距、氣候風向、陽光輻射等外部環(huán)境營造入手，進行必要的分析并總結出氣候結構和地理因素對建筑節(jié)能的影響，選擇有利的條件，避免不利的因素，通過合理的布局和對自然因素的利用，形成一個有利于節(jié)能的微型小區(qū)氣候環(huán)境，實現降低建筑使用能耗的目的。
2、住宅建筑的外部環(huán)境的節(jié)能設計
眾所周知必要的綠化可以改善空氣質量和降低粉塵，減輕噪聲污染和降低室內外溫度，營造良好的室外熱環(huán)境。住宅建筑的整體設計中就可以利用綠化來實現對整體環(huán)境的改善。住宅區(qū)中的綠地、廣場、預留設施等不僅僅可以提供必要的休閑場所，還可以提高住宅小區(qū)的綠化面積，利用各種植物的穿插使用，營造安靜舒適的居住環(huán)境，而且可以降低整住宅小區(qū)的環(huán)境溫度，從而達到降低能耗的目的。
二、住宅建筑設計的結構節(jié)能
住宅建筑之所以會產生能耗主要是因為冷熱傳導造成的內外能量交換而造成的能量的流失。為了維持建筑物內部舒適，人們往往通過制冷或者供暖的形式來維持建筑物內的溫度的穩(wěn)定，而建筑內外的冷熱傳導加劇增導致制冷或者取暖的能量消耗，這就產生了能耗。當然能耗是不可完全避免的，而適當的改進建筑的為結構和建筑形式，則可以降低能耗。
1、建筑物門窗的節(jié)能
建筑的門窗是導熱的薄弱環(huán)節(jié)，因為門窗都是輕薄材料構成，其導熱的性能高是降低能耗的薄弱環(huán)節(jié)。據試驗，單層的玻璃窗的能量損失是整個建筑夏季降溫和冬季保暖能耗的50%。因此在節(jié)能設計中應當合理的設計墻窗的比例和位置，如：在東西墻面避免開有較大的窗口，同時也需要合理設計高度平衡光線和控制溫度的關系。另外，在材質選取和形式設計上也應當充分考慮節(jié)能的需求，做到既經濟又合理。
2、墻體設計
隨著傳統(tǒng)的實心磚墻的使用減少，復合材料構成的輕質保溫墻體越來越得到了廣泛的應用，成為了建筑墻體設計的主流。其主要的形式是：利用輕質磚或者鋼筋混凝土作為墻的承載主體，而絕熱材料與之配合，以粘貼的形式增強墻體的保溫隔熱的性能，從而形成了復合墻體。目前的復合墻體有：1）內保溫墻，也就是將絕熱材料復合在外墻的內側。這種方法施工簡單，是廣泛采用的保溫技術。2）中間層保溫墻。這種方法就是將保溫材料設計在外墻和內墻中間，保暖性較好，但是施工工藝較復雜，需要保證填充的質量。3）外保溫墻，也就是將保溫材料粘合在承重墻的外層，這種方法的熱穩(wěn)定性較高，可以增加居住空間，但是對外保溫層的穩(wěn)定性要求較高，需要其能夠對抗惡劣天氣和溫度的變化，尤其是北方住宅，對外保溫材料的耐久性要求更高。
3、外墻節(jié)能
墻體是建筑護結構的主體，外墻的節(jié)能設計直接影響到建筑的耗能。隨著節(jié)能設計的深入開展，外墻的保溫材料、做法也越來越科學、合理。而不同的建筑物及所處地區(qū)的不同均有不同的要求。如何選擇合理的保溫構造、材料，是建筑師應該用心研究和思考的。
盡管保溫材料的發(fā)展研究不斷創(chuàng)新，新材料層出不窮，但按形態(tài)區(qū)分基本可分為板材(固體)保溫隔熱材料和漿體保溫隔熱材料兩種。常用的板材保溫隔熱材料有發(fā)泡型聚苯乙烯板、擠出型聚苯乙烯板、巖棉板等，其使用的地區(qū)和范圍比較廣，可在外墻外保溫工程中使用，也可在外墻內保溫工程中使用。漿體保溫隔熱材料主要有膠粉EPS顆粒保溫漿料、硬泡聚氨酯等。
外墻保溫也可將單一保溫材料與其他輔助材料復合而成為一個系統(tǒng)，稱為系統(tǒng)保溫隔熱材料?，F有的系統(tǒng)保溫材料有：
(1)外墻外保溫系統(tǒng)：發(fā)泡型聚苯乙烯板(或擠出型聚苯乙烯板)+耐堿玻纖網布+含有膠粘劑的聚合物砂漿。
(2)內保溫系統(tǒng)：發(fā)泡型聚苯乙烯板(或擠出型聚苯乙烯板)+紙面石膏板、GRC保溫板(發(fā)炮型聚苯乙烯板與水泥砂漿復合)、巖棉夾心保溫板、增強水泥聚苯保溫板等。
目前外墻保溫做法越來越多，但無論采用哪種保溫構造，都應滿足一般外墻的功能要求，應能經受冷、熱、冰、雪、風雨的考驗，并達到防火、防水、防潮的要求。保溫材料的防火性能及防火構造應引起人們重視，當外墻構造中有保溫材料暴露在空氣間層中。但又無防火隔斷時，保溫材料的防火性能顯得尤其重要。另保溫材料在施工過程中發(fā)生火災的情況也時有發(fā)生，可見外墻保溫的防火需要設計與施工、管理等各方密切配合，才能達到預期的效果。
近年來，住宅設計中有一種趨勢，就是一唯追求凸窗臺、大玻璃、落地窗，全然不顧是東南西北，嚴寒酷熱，其實，從環(huán)保節(jié)能的角度看，那是不值得提倡的，因為窗戶面積的大小直接影響建筑采暖和空調的能耗。采暖建筑應避免在北向大面積外窗、幕墻，一般窗墻比應控制在0-3左右。北向也不宜采用凸窗臺的形式，尤其在嚴寒地區(qū)，因為凸窗的傳熱系數比相應的平窗降低10％，會導致采暖費用的增加。空調建筑不應在東、西朝向設置大面積采光外窗，減小玻璃面的日照面積，降低夏季空調能耗 另南方地區(qū)，為避免太陽光直射，應更多的采用外遮陽的建筑形式，尤其是固定外遮陽。好的遮陽設計應該與建筑整體非常的協調統(tǒng)一，并研究光和風的利用，形式簡單、美觀，便于安裝、維護。因此做好建筑外遮陽是一個很大的課題，需要我們做很多的工作，付出很大的努力。
4、住宅建筑的屋頂保溫
建筑的結構中對節(jié)能影響較大的還有屋頂，設計中應當保證：1）屋頂使用的保溫材料應當嚴格的控制吸水率，盡量降低材料吸水性能。這樣可防止屋面因降雨而產生材料吸水影響其保溫性能。2）設計中屋頂還應該選用輕質、高密的材料，以此降低屋頂的自重，并提高其保溫效果。
三、住宅建筑設計的其他節(jié)能措施
1、設計盡量做到對常規(guī)能源的節(jié)約
目前，建筑住宅的主要能源消耗就是電能和采暖用熱能。因此設計中應合理的采用必要的措施來降低這兩種常規(guī)能源的消耗。1）在用電方面：應對建筑的電氣設計合理的規(guī)劃，并采取必要的措施降低供電配電系統(tǒng)中的線損，提高用電效率，降低無謂的能量損耗。
另外，在住宅建筑設計中結合整體規(guī)劃設計，盡可能的利用日光作為日常的光源，減少住宅的“采光死角”，減少白天照明所產生的浪費。2）對于供暖方面，應當配合集中供熱系統(tǒng)來實現住宅的集中化供熱，以此降低采暖的額外能耗，并且對建筑中的管網合理設計提高熱量的利用效率，做到溫度適宜，減少浪費。
2、住宅設計中可以充分利用太陽能
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
1 建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內大部分天然資源已日趨枯竭，比如石油、煤炭、天然氣等三種傳統(tǒng)能源,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能、核能,就我國來說，這個問題尤為嚴重。
我國能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結構依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現在經濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農村商業(yè)能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低10%。
隨著城市建設的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑, 且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
2 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計
2.1選址要合理
一般來說，建筑選址主要是根據當地的天然氣候、土質、水質、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件, 同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2.2外部環(huán)境設計應合理
其次是建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求,應通過合理的外部環(huán)境設計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等。
2.3合理的規(guī)劃和體型設計
根據當地的各種自然因素，對建筑規(guī)劃和體型進行合理設計，能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此, 只能權衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。
3 建筑各部位的節(jié)能構造設計
3.1墻體節(jié)能
墻體是建筑護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例，JGJ26-1995標準規(guī)定，在建筑物形體系數（建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值）小于0.3時，北京地區(qū)傳熱系數不超過1.16W/（m2.K），而目前常用的內抹灰磚墻，傳熱系數都大于上述節(jié)能標準數值。因而在節(jié)能的前提下，應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
3.2門窗節(jié)能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。
3.2屋面節(jié)能
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分?，F在，高效保溫材料已經開始應用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境；芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。
4節(jié)能建筑設計要點
4.1自然條件
地區(qū)自然條件特征包括太陽能輻射強度、最熱(冷)月平均氣溫及空氣濕度、夏(冬)季主導風與平均風壓、雨雪量等要素。這些要素是我們節(jié)能設計需要注意的“自然條件”。此外,還需注意區(qū)域的“微環(huán)境”,如地形條件、地表環(huán)境、地表土壤和環(huán)境植被等。
4.2通風
良好的自然通風,既有利于改善室內的熱舒適程序,也可減少開空調的時間,降低建筑物的實際使用能耗,因此在建筑單體設計和群體總平面布置時,考慮自然通風是十分必要的?？涩F在有的樓盤本來自然通風良好,卻將南向平臺用玻璃密封起來,形成所謂“陽光房”,阻斷自然通風,是達不到建筑節(jié)能設計標準要求的。
4.3建筑物朝向
朝向對建筑能耗的影響,除了通風之外,還有太陽輻射。太陽輻射得熱對建筑能耗影響很大,夏季太陽輻射得熱增加制冷負荷,冬季太陽輻射得熱降低采暖負荷。總之,由于太陽高度角和方位角的變化規(guī)律,南北向的建筑夏季可以減少太陽輻射的熱,冬季可以增加太陽輻射的熱,是有利的朝向。在規(guī)劃條件允許的情況下,應該優(yōu)先采用南北或接近南北朝向,盡量避免東西朝向。經計算若將南北朝向的建筑旋轉90°成為東西朝向,其建筑的能耗會增加一倍。
4.4合理控制體形系數
建筑物體形系數是指建筑物的外表面積和外表面積所包的體積之比。體形系數的大小對建筑能耗的影響非常顯著,體系形數越小,單位建筑面積對應的外表面積越小,護結構的傳熱損失就越小。從降低建筑能耗的角度出發(fā),應將體形系數控制在一個較低的水平上。但體形系數不只是影響圍護結構的傳熱損失,它還與建筑造型、平面布局、采光通風等緊密相關。體系系數過小,將制約建筑師的創(chuàng)造性,造成建筑造型呆板,平面布局困難,甚至損害建筑功能。當然,我們也要避免片面追求怪異、表面積過大的建筑造型。
4.5正確控制窗墻比
住宅建筑圍護結構中熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是窗戶。一般而言,窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多,夏季白天通過窗戶進入室內的太陽輻射熱也比外墻多得多,窗墻面積比越大,則采暖空調的能耗也越大。窗墻比就是建筑外窗總面積與護墻體總面積之比值。由于護墻體的熱工性能比玻璃窗戶要好。盡管外窗面積比外墻面積要小得多,但通過外窗得失熱量卻占護結構得失熱量的40%左右,因此需根據不同地區(qū)氣候特征合理控制窗墻比。
4.6屋頂的保溫隔熱
在夏季,太陽輻射強度大,屋頂外表面溫度最高達到60～80℃,頂層室內溫度受其影響會提高2～4℃。屋頂在整個外包面積中占的比例不大,但對頂層房間而言卻是比例最大的圍護結構,而且水平面的太陽輻射也遠大于垂直墻面。在冬季,屋頂對外散失熱量,又增加了室內的空調熱負荷。屋頂的保溫隔熱設計類似于外墻。從長遠來看,我們應鼓勵外墻和屋頂采用薄抹灰膨脹或擠塑型聚苯乙烯板外保溫等較高檔的節(jié)能技術和產品,熱工性能應突破標準的規(guī)定值。屋面隔熱保溫除采用倒置式設計外,蓄水屋面和種植屋面越來越引起人們的重視。
5 結語
面對全世界的各種天然能源的日漸短缺，我國也不能例外的面對各種能源問題，而建筑能耗在能源總消耗量中占很大部分，現階段，如何在建筑設計中融入節(jié)能的設計是非常必要的。建筑設計應結合當地的事實條件比如地理環(huán)境、氣候條件,按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定,在傳統(tǒng)民居中吸取營養(yǎng)，充分地利用地方材料，從建筑的整體設計和局部細節(jié)，包括外觀和內部的設計方面，整體結構設計和細部深化等方面全方位進行節(jié)能設計，只有這樣才能打到真正的節(jié)能。
參考文獻:
一、住宅小區(qū)節(jié)能設計理念
技術的進步使得空調、暖氣等采暖制冷設備廣泛應用于住宅建筑中，住宅小區(qū)建筑一瞬間成為高能耗建筑。據統(tǒng)計表明，我國能源消費總量所占的比例已從上世紀70年代末的10%，上升到近年的30%左右，加之我國大部分地區(qū)氣候條件多為冬冷夏熱，煤炭采暖，空調制冷等設備產生的巨大建筑耗能量，對城市生態(tài)環(huán)境和住宅居住環(huán)境造成了一定程度的污染，嚴重影響到居民的身心健康。種種副作用的出現和能源的日益匱乏，使得人們對建筑節(jié)能的意識逐步提高，對節(jié)能設計的要求也隨之不斷完善。
節(jié)能設計是指在少使用或不使用采暖、制冷設備的前提條件下，盡可能采用自然通風，合理建筑總體規(guī)劃、加強墻體節(jié)能、外門窗節(jié)能等措施，讓室內氣溫一年四季維持或接近在人體舒適范圍之內。在進行建筑節(jié)能設計時，首先要符合我國現行國家標準《住宅設計規(guī)范》要求；其次對住宅小區(qū)的節(jié)能、綠化生態(tài)設計要尊重當地居住生活習慣，適應當地的氣候特征，以發(fā)展地方建筑文化為基礎合理節(jié)能設計；最后，要統(tǒng)籌全局著眼于城市總體規(guī)劃戰(zhàn)略，從經濟性、全局性、地方性出發(fā)，結合建筑市場運作，把節(jié)能技術和綠色生態(tài)建筑相融合，形成一整套住宅產業(yè)化技術?？傊?，在進行住宅小區(qū)節(jié)能設計時，要始終將“統(tǒng)籌城市總體規(guī)劃戰(zhàn)略，發(fā)展地方建筑文化，采用新技術、新工藝、新材料等生態(tài)節(jié)能措施，達到人與自然的和諧統(tǒng)一”，作為建筑節(jié)能設計的理念，方能長久服務社會，造福黎民。
二、住宅小區(qū)建筑總體節(jié)能規(guī)劃
住宅小區(qū)建筑總體規(guī)劃設計應與單體建筑相協調，與節(jié)能設計相配合，應統(tǒng)籌考慮建筑宏觀因素，如朝向、方位、日照間距、通風、綠化等， 充分利用當地的天然熱源、自然風等來實現小區(qū)內每棟住宅單體夏季都有充足的迎風面，冬季都有充足的日照，通過利用自然能源來滿足建筑通風、采光與采暖的要求，達到建筑節(jié)能的目的。其中自然通風就是實現建筑節(jié)能的有效手段之一，它可以大大減少空調、暖氣等設備帶來的高能耗，改善室內熱環(huán)境，降低建筑物的實際使用能耗。特別是高層住宅建筑群內部易受到回旋渦流的作用，容易出現死角，不利于室內的自然通風，所以調整好建筑單體之間的組合，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區(qū)之外，避免出現滯流區(qū)，十分重要。同時在總體節(jié)能規(guī)劃時，建議可以合理利用雨水回收系統(tǒng)，透水地面磚等節(jié)能、環(huán)保技術以及配套設備（能源供應、小高層給水、公共照明、電梯等）采取節(jié)能措施，大力推廣部分太陽能熱水供應系統(tǒng)等先進技術，可以形成全方位的住宅建筑節(jié)能體系，能夠實現低能耗、高舒適的住宅居住環(huán)境。
三、住宅建筑平面節(jié)能設計
實踐證明：建筑平面的巧妙設計能夠獲得良好的節(jié)能效果。我國地處北半球，太陽方位角和高度角的變化規(guī)律使得南向成為最佳節(jié)能的建筑朝向，而且南朝向的建筑與我國夏季盛行的東南風可成垂直關系，容易形成自然通風中的最佳“穿堂風”，避開冬季寒冷的西北風。故建筑平面宜設計成南北向，而且將居民長時間活動的居住空間，如客廳、主臥等設于南向位置，可以很好地利用自然環(huán)境，達到室內環(huán)境的最大舒適度，為住戶節(jié)約空調和采暖的能耗。同時將平面功能比較次要的衛(wèi)生間、電梯、樓梯、機房等布置于日照、通風條件較差的北向或長時間接受太陽輻射的東西向，可避免冬季西北風灌入，起到很好地保暖節(jié)能效果。
四、住宅建筑體型節(jié)能設計
建筑設計中，減少建筑物外表面積，適當控制建筑體型系數（即建筑物外表面積與其所包圍的體積之比），減少建筑面寬，加大進深或增加組合體，也是節(jié)能措施之一。從建筑外觀形態(tài)上來講，建筑體量大小和平面是否緊湊是影響能耗的兩大因素。所以節(jié)能設計時建筑體型的平面、立面凹凸通常不宜變化較大，特別是背陰面北側墻體的凹凸變化和外墻面積的增大均不可過大。總體來說進深大的建筑比進深小的好，長的建筑比短的好，外觀整齊的建筑比凹凸變化的好。換言之就是，建筑體型系數越小，護結構的傳熱損失越小，對建筑節(jié)能越有利，對其適當控制可達到有效節(jié)能的目的。
五、建筑構造節(jié)能設計
對建筑構造節(jié)能的設計，個人認為選擇成本適宜、保溫隔熱性能好的維護結構、節(jié)能材料及節(jié)能技術是實現建筑節(jié)能的關鍵。
①墻體節(jié)能設計：墻體是住宅建筑護構造的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國住宅小區(qū)主要為高層住宅一般由剪力墻結構組成，故大力推廣保溫隔熱性能較好的加氣混凝土砌塊及復合墻體技術結合高效節(jié)能保溫砂漿是實現節(jié)能設計的重要措施，因為使用此種保溫材料設置在墻體的外側能夠有效的保護主體結構，并延長建筑的使用壽命，有效的減少了混凝土梁、柱等產生的的熱橋效應，而產生“斷橋”作用，達到預期的節(jié)能降耗效果。
②門窗節(jié)能設計：門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，現在建筑設計為了增大采光通風面積或表現現代建筑的特征元素，住宅建筑的門窗設計越來越大更是有全玻璃的幕墻住宅建筑，以至門窗的熱損失占建筑的總熱損失的40%以上，所以門窗節(jié)能也是住宅建筑節(jié)能的關鍵，門窗既是能耗散失的敏感部位，又關系到建筑采光、隔聲、通風、立面造型。這就對門窗的節(jié)能提出了更高的要求，其節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，應盡量減小住宅門窗洞口的面積，控制住宅窗墻比；提高外門窗的氣密性，采用高性能的密封措施，降低空氣滲透率，提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理性能。使用新型的、隔熱性能良好的門窗材料。所有外窗及陽臺封閉門窗采用噴涂鋁合金型材、塑料窗等，避免金屬窗產生的冷橋。也可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等諸多措施，均可起到減少能耗損失達到有效節(jié)能的目的。
③屋面保溫隔熱節(jié)能設計：屋面的保溫也是住宅建筑護結構節(jié)能設計的重點。 屋面保溫材料及節(jié)能措施選用要點主要為，一是保溫材料不宜選用導熱系數較高、密度較大的材料，以免增加保溫層后導致屋面荷載加大、 厚度過高，使主體結構用料加大造成不必要的浪費； 二是保溫材料不宜采用吸水率較大的材料，吸水率較大的材料在前期施或后期使用過程中因保溫層大量吸水而降低保溫效果及屋面防水層、保護層起鼓， 造成不必要的維修成本。
除了上述保溫節(jié)能措施外，屋面還可以采用隔熱降溫的方法來降低建筑能耗，主要做法有： 屋面架空通風、 設計蓄水屋面或采用定時噴水措施、 屋頂種植綠化等。由于南方夏季日照時間較長， 太陽輻射強度大，為防止大量熱輻射透入室內，在屋面增設隔熱層， 這也是減小住宅空調耗能的一項重要構造措施。
六、住宅建筑綠化節(jié)能設計
綠化住宅建筑對節(jié)能降耗的功效也是不容忽視的，它可以有效改
善小區(qū)的微氣候。
①屋頂綠化：即在屋頂種植空中花園，不但美化家園，讓人賞心悅目，還能為住戶提供戶外活動和交往的空間，更重要的是兼具了很好的保溫隔熱效果。
②西墻綠化：植物具有調節(jié)氣溫的作用。在日照強烈的墻面，種植植物可以吸收太陽熱量，減少傳入室內的熱源。故最簡單的做法就是在建筑西墻上種植爬墻虎，來遮擋陽光直射墻面，通過葉面蒸發(fā)帶走部分能量，減少溫室效應。
③陽臺綠化：陽臺綠化也是綠化系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。具體做法是根據陽臺外沿尺寸的大小，在充分考慮到住戶操作安全方便和易于組織花槽排水后，設計適當寬度和深度的花槽，由住戶自行種植或放置花盆，來美化室內環(huán)境，有效調節(jié)氣溫。
結語
總之，建筑節(jié)能是建筑規(guī)劃設計創(chuàng)作、構造等的綜合體， 作為節(jié)能設計的一員，我們應從自身做起，從不同角度依據建筑規(guī)范，基于節(jié)能設計理念，從建筑總體規(guī)劃、平面、體形、構造、綠化等五方面綜合考慮，靈活運用各種節(jié)能技術措施，趨利避害，進行最優(yōu)化建筑節(jié)能設計，才能為建設節(jié)約型社會用盡所能，為實現我國可持續(xù)發(fā)展竭盡全力。
1實施建筑節(jié)能設計的必要性
（1）我國能源消耗量不斷增大，對我國社會經濟的發(fā)展帶來了一定的阻礙，因此，如何合理節(jié)約能源成為建筑業(yè)首要解決的問題。目前，我國建筑能耗居世界首位，這主要與人類活動密切相關。尤其是在住宅建筑設計中，若能實現建筑節(jié)能降耗措施，加強能源利用，就能夠實現社會經濟的持續(xù)發(fā)展。因此，我國實行了一系列的節(jié)能標準，并建立了相應的監(jiān)管機制，以實現建筑節(jié)能目標。（2）隨著我國社會經濟的發(fā)展和人們生活質量的提升，能源消耗問題變得越來越嚴重，能源短缺形勢也越來越嚴竣。據相關數據統(tǒng)計發(fā)現，出于住宅建筑使用耗能和建材耗能的綜合考慮，住宅總能耗占全國能耗的35%左右，并且這一比例正在逐年增長。這使得人們不得不對建筑行業(yè)的發(fā)展要求和標準作出節(jié)能規(guī)范。
2住宅建筑節(jié)能設計的有效措施
2.1建筑整體規(guī)劃節(jié)能設計
城市建筑都是自成建筑群或是與相鄰建筑構成群體關系。通過合理的設計布局，可以最大限度的取得自然通風采光等自然條件，從而減少建筑內人工能源的消耗，甚至不需要消耗額外能源就可以滿足人們使用的各種要求。建筑布局時要考慮到周圍建筑環(huán)境對建筑用地的各種影響，總平面布置時，盡量用自然條件來滿足主體建筑使用中的各種采光通風需要。例如，某住宅小區(qū)規(guī)劃時，將高層板式的樓布置在西北方位，阻擋住深入小區(qū)中心的寒冷西北風。而將點式樓布置于東南向，中間交錯布置多層與小高層，就可以較好地組織夏季穿堂風。同時住宅小區(qū)環(huán)境設計時，引入水體和植被，夏季臨近水面的空氣溫度低3～4度，可以形成局部溫差，促成空氣積極流動，達到調節(jié)住宅樓溫度的效果。
2.2建筑造型節(jié)能設計
建筑節(jié)能規(guī)范里的建筑體型系數這一指標就是通過表面積與圍合體積的比例，控制建筑體量的凹退，從而降低散熱面積。譬如設計采用南向弧線的形式，增加南向的表面積，同時減少北向門窗面積，可以較好的利用南向陽光的自然條件，減少北向的熱量損失。再譬如，同一建筑物的頂部分別設計為坡頂和平頂。相比之下，坡頂的造型既可以豐富天際輪廓線，還可以增加一個緩沖層，降低頂層用戶屋頂與外界交換熱量而導致的溫度變化幅度。坡頂部分如果設計為通風頂，能更好地降低夏季建筑吸熱。在通風頂棚空間里鋪設一層保溫材料，將取得比平頂保溫構造更好的保溫效果。因為大多松散質地的建筑保溫材料性能好，但是遇到水和水汽就會失去保溫作用，而擱置在通風坡頂夾層正是最好的選擇。平頂的造型一般要選擇憎水型的保溫材料，否則屋面直接曝露于大氣，長久風吹日曬，容易導致保溫效果降低。
2.3建筑細部節(jié)能設計
節(jié)能型城市建筑設計也要貫徹到建筑細部的處理，從而真正達到節(jié)能效果。建筑的墻體和屋面等對外部位用保溫材料包裹，尤其混凝土構件這些薄弱的“冷橋”構件部位要用加厚保溫材料等方法降低能量損失。保溫材料的運用可以提高建筑墻體的熱阻，降低通過墻體和屋面的熱量交換，節(jié)約建筑采暖或制冷的能耗。屋面以及墻面等太陽直射的建筑部位還可以增做通風隔板的細部構造措施，利用室外空氣換熱帶走吸收的熱量，避免夏季吸熱升溫，從而節(jié)約空調制冷的建筑能耗。
2.4附加設施節(jié)能設計
每一個城市建筑單體就是一個能源細胞，共同構成了城市這一能源消耗主體，如果能充分發(fā)掘城市建筑自身的占地優(yōu)勢，附加設施生產能源，就能將城市建筑變成一個個能源生產體，補充自身消耗的能源。國內城市建筑幅員廣闊，占據城市的大部分面積，如果利用太陽照射的各處受光面，譬如在建筑的屋面和停車場頂棚等處加設光電轉化的光電池板，將太陽能轉化成電能，供城市建筑使用，不失為一種增收節(jié)能的途徑。
2.5住宅單體節(jié)能設計
（1）平面布置。在住宅建筑設計過程中，首先要做是控制好建筑功能空間的尺度、面積和進深，包括臥室、起居室、餐廳、廚衛(wèi)等。但目前來說，在建筑設計中仍存在著一些問題，直接影響到人們的正常使用。如有些設計人員盲目擴大起居室面積、住宅衛(wèi)生間設置數量過多、進戶過廳設計過于奢華等。因此，在建筑設計中我們要注意功能空間的緊湊性，控制好住宅空間尺度，避免住宅功能空間出現過多的浪費。另外，還要合理地布置居住空間，在空間布置時應將建筑設置于南向，并做好日照、通風和空氣對流。（2）提高住宅的層數和居住區(qū)的容積率。在住宅建筑設計中，住宅層數與居住區(qū)的容積率成正比關系。然而，當住宅層數呈增時，其容積率就會增加，這是由于住宅用地主要由兩部分組成，即基底用地和日照間距用地。隨著住宅層數的增加，我們只能對住宅基底用地進行重復利用，擴大日照間距。從建筑節(jié)地曲線可以看出，建筑低層至多層節(jié)地效果較明顯，而建筑中高層節(jié)地效果尚可，對于建筑高層，其節(jié)地效果明顯不足。住宅層數的不同，具有不同的優(yōu)缺點。低層：能營造較好的居住環(huán)境，用地耗量大。多層：節(jié)地效果較好，居住環(huán)境較好。中高層：節(jié)地效果較為明顯，且18層以下可以布置—個安全出口，共用一部電梯時，能夠節(jié)約成本，且擴大視線。高層：居住區(qū)的環(huán)境好，空間通透，視野好。但建設周期長，投資成本高，且維護費用多。（3）體形系數控制。建筑節(jié)能規(guī)范中規(guī)定了不同地區(qū)的體形系數標準值，以達到控制護結構面積的目標。為了對建筑體形系數的超限值進行調節(jié)，我們一般采用加強護的保溫隔熱措施。對于夏熱冬暖地區(qū)，我們可以采用增加自然通風流量進行體形系數控制，但是在控制中要避免由于追求建筑立面凹凸效果而造成體形系數過大問題。（4）窗墻面積比控制。在建筑窗墻面積比控制時，我們應考慮到當地氣候，注重建筑的朝向和房間功能，同時還要控制好窗面積。若窗面積設置過大，并不能體現建筑現代化風格。而是更要注重建筑的朝向和功能，控制好多層住宅和高層住宅的開窗面積，禁止隨意開設落地窗、飄窗等。
3結束語
總而言之，隨著我國現有的能源危機的增多，建筑業(yè)建設規(guī)模不斷擴大，建筑的能耗量隨之日益增多。因此，作為一名合格的設計師，我們應結合當地氣候環(huán)境、合理布局、綠化節(jié)能進行住宅建筑設計和規(guī)劃，同時在設計中還要做好住宅建筑結構、門窗及過渡空間等節(jié)能保溫措施，以實現建筑節(jié)能降耗的目標，促進建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:張凱 單位:廣東博意建筑設計院有限公司
一、住宅小區(qū)節(jié)能設計理念
技術的進步使得空調、暖氣等采暖制冷設備廣泛應用于住宅建筑中，住宅小區(qū)建筑一瞬間成為高能耗建筑。據統(tǒng)計表明，我國能源消費總量所占的比例已從上世紀70年代末的10%，上升到近年的30%左右，加之我國大部分地區(qū)氣候條件多為冬冷夏熱，煤炭采暖，空調制冷等設備產生的巨大建筑耗能量，對城市生態(tài)環(huán)境和住宅居住環(huán)境造成了一定程度的污染，嚴重影響到居民的身心健康。種種副作用的出現和能源的日益匱乏，使得人們對建筑節(jié)能的意識逐步提高，對節(jié)能設計的要求也隨之不斷完善。
節(jié)能設計是指在少使用或不使用采暖、制冷設備的前提條件下，盡可能采用自然通風，合理建筑總體規(guī)劃、加強墻體節(jié)能、外門窗節(jié)能等措施，讓室內氣溫一年四季維持或接近在人體舒適范圍之內。在進行建筑節(jié)能設計時，首先要符合我國現行國家標準《住宅設計規(guī)范》要求；其次對住宅小區(qū)的節(jié)能、綠化生態(tài)設計要尊重當地居住生活習慣，適應當地的氣候特征，以發(fā)展地方建筑文化為基礎合理節(jié)能設計；最后，要統(tǒng)籌全局著眼于城市總體規(guī)劃戰(zhàn)略，從經濟性、全局性、地方性出發(fā)，結合建筑市場運作，把節(jié)能技術和綠色生態(tài)建筑相融合，形成一整套住宅產業(yè)化技術?？傊?，在進行住宅小區(qū)節(jié)能設計時，要始終將“統(tǒng)籌城市總體規(guī)劃戰(zhàn)略，發(fā)展地方建筑文化，采用新技術、新工藝、新材料等生態(tài)節(jié)能措施，達到人與自然的和諧統(tǒng)一”，作為建筑節(jié)能設計的理念，方能長久服務社會，造福黎民。
二、住宅小區(qū)建筑總體節(jié)能規(guī)劃
住宅小區(qū)建筑總體規(guī)劃設計應與單體建筑相協調，與節(jié)能設計相配合，應統(tǒng)籌考慮建筑宏觀因素，如朝向、方位、日照間距、通風、綠化等， 充分利用當地的天然熱源、自然風等來實現小區(qū)內每棟住宅單體夏季都有充足的迎風面，冬季都有充足的日照，通過利用自然能源來滿足建筑通風、采光與采暖的要求，達到建筑節(jié)能的目的。其中自然通風就是實現建筑節(jié)能的有效手段之一，它可以大大減少空調、暖氣等設備帶來的高能耗，改善室內熱環(huán)境，降低建筑物的實際使用能耗。特別是高層住宅建筑群內部易受到回旋渦流的作用，容易出現死角，不利于室內的自然通風，所以調整好建筑單體之間的組合，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區(qū)之外，避免出現滯流區(qū)，十分重要。同時在總體節(jié)能規(guī)劃時，建議可以合理利用雨水回收系統(tǒng)，透水地面磚等節(jié)能、環(huán)保技術以及配套設備（能源供應、小高層給水、公共照明、電梯等）采取節(jié)能措施，大力推廣部分太陽能熱水供應系統(tǒng)等先進技術，可以形成全方位的住宅建筑節(jié)能體系，能夠實現低能耗、高舒適的住宅居住環(huán)境。
三、住宅建筑平面節(jié)能設計
實踐證明：建筑平面的巧妙設計能夠獲得良好的節(jié)能效果。我國地處北半球，太陽方位角和高度角的變化規(guī)律使得南向成為最佳節(jié)能的建筑朝向，而且南朝向的建筑與我國夏季盛行的東南風可成垂直關系，容易形成自然通風中的最佳“穿堂風”，避開冬季寒冷的西北風。故建筑平面宜設計成南北向，而且將居民長時間活動的居住空間，如客廳、主臥等設于南向位置，可以很好地利用自然環(huán)境，達到室內環(huán)境的最大舒適度，為住戶節(jié)約空調和采暖的能耗。同時將平面功能比較次要的衛(wèi)生間、電梯、樓梯、機房等布置于日照、通風條件較差的北向或長時間接受太陽輻射的東西向，可避免冬季西北風灌入，起到很好地保暖節(jié)能效果。
四、住宅建筑體型節(jié)能設計
建筑設計中，減少建筑物外表面積，適當控制建筑體型系數（即建筑物外表面積與其所包圍的體積之比），減少建筑面寬，加大進深或增加組合體，也是節(jié)能措施之一。從建筑外觀形態(tài)上來講，建筑體量大小和平面是否緊湊是影響能耗的兩大因素。所以節(jié)能設計時建筑體型的平面、立面凹凸通常不宜變化較大，特別是背陰面北側墻體的凹凸變化和外墻面積的增大均不可過大?？傮w來說進深大的建筑比進深小的好，長的建筑比短的好，外觀整齊的建筑比凹凸變化的好。換言之就是，建筑體型系數越小，護結構的傳熱損失越小，對建筑節(jié)能越有利，對其適當控制可達到有效節(jié)能的目的。
五、建筑構造節(jié)能設計
對建筑構造節(jié)能的設計，個人認為選擇成本適宜、保溫隔熱性能好的維護結構、節(jié)能材料及節(jié)能技術是實現建筑節(jié)能的關鍵。
①墻體節(jié)能設計：墻體是住宅建筑護構造的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國住宅小區(qū)一般由剪力墻結構組成，故大力推廣保溫隔熱性能較好的燒結多孔磚和加氣混凝土砌塊以及復合墻體技術是實現節(jié)能設計的重要措施，因為使用此種保溫材料能夠有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等，而產生“斷橋”作用，達到預期的節(jié)能降耗效果。
②門窗節(jié)能設計：門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，應盡量減小住宅門窗洞口的面積，控制住宅窗墻比；提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透；保證門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。具體可設置北向、東西向、南向的窗墻比不超過20%、30%、35%。設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。所有外窗及陽臺封閉門窗采用噴涂鋁合金型材、塑料窗等，避免金屬窗產生的冷橋。也可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等諸多措施，均可起到減少能耗損失達到有效節(jié)能的目的。
③屋面保溫隔熱節(jié)能設計：建議小區(qū)屋面采用“倒置式隔熱保溫屋頂”技術，采用XPS 保溫板放置在屋面的防水層上，此板在屋面上長期與水汽接觸時，能保持恒定的低導熱和高抗壓性能。
六、住宅建筑綠化節(jié)能設計
綠化住宅建筑對節(jié)能降耗的功效也是不容忽視的，它可以有效改
善小區(qū)的微氣候。
①屋頂綠化：即在屋頂種植空中花園，不但美化家園，讓人賞心悅目，還能為住戶提供戶外活動和交往的空間，更重要的是兼具了很好的保溫隔熱效果。
②西墻綠化：植物具有調節(jié)氣溫的作用。在日照強烈的墻面，種植植物可以吸收太陽熱量，減少傳入室內的熱源。故最簡單的做法就是在建筑西墻上種植爬墻虎，來遮擋陽光直射墻面，通過葉面蒸發(fā)帶走部分能量，減少溫室效應。
中圖分類號： TU241.99 文獻標識碼：A
1 住宅建筑節(jié)能設計的核心及重要性
1.1促進環(huán)保，建設綠色住宅。隨著社會文明的不斷進步，人們對居住環(huán)境的要求越來越高，更關注建筑的人性化設計和居住的生態(tài)環(huán)境、舒適度、健康指數。在倡導節(jié)能環(huán)保理念的背景下，對住宅建筑進行節(jié)能設計，避免因高能耗帶來的資源浪費、健康傷害和生態(tài)環(huán)境污染問題，提高住民的生活品質和幸福指數。
1.2實現節(jié)能，降低生活成本。現代建筑設計引入節(jié)能減排機制，應用先進的節(jié)能技術和節(jié)能材料，如保溫技術、控制建筑形體、新型墻體材料、雙層鋼化玻璃等技術材料的使用，有效提高了住宅建筑的熱環(huán)境質量，提升住宅見者的熱效率，既節(jié)約能源，又降低了居民的生活成本。
1.3減小能耗，促進經濟發(fā)展。
我國是能源消耗大國，消耗總量位居世界第二，其中，建筑耗能、工業(yè)耗能與交通耗能成為我國能源消耗的三大硬傷，而建筑能耗就占總消耗量的1/3以上，形勢十分嚴峻。因此，從住宅建筑節(jié)能設計上實現節(jié)能降耗，改變建筑耗能過度的現狀，以促進社會經濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，是功在當代、利在千秋的美事。
2 中國建筑能耗基本情況
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4，居耗能首位。近年來我國建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展，需要大量的建造和運行使用能源，尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統(tǒng)計，1994年全國僅住宅建筑能耗在基本上不供熱水的情況下為1.54×108t標準煤，占當年全社會能源消耗總量12.27×109t標準煤的12.6%。目前每年城鎮(zhèn)建筑僅采暖一項需要耗能1.3×108t標準煤，占全國能源消費總量的11.5%左右，占采暖區(qū)全社會能源消費的20%以上，在一些嚴寒地區(qū)，城鎮(zhèn)建筑能耗高達當地社會能源消費的50%左右。與此同時，由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源，使周圍的自然與生態(tài)環(huán)境不斷惡化。因此，中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任，而作為耗能大戶的建筑，其節(jié)能也就成為關系國計民生的重大問題。
3 住宅建筑設計基本的節(jié)能意識
在我國的大部分冬冷夏熱地區(qū)住宅的總體規(guī)劃和單體設計中，為住宅的主要空間爭取良好朝向，滿足冬季的日照要求，充分利用天然能源，無疑是最基本的改善住宅室內熱環(huán)境的設計，是最基本的節(jié)能措施。因此，我國現行國家標準《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?！痹诂F行國家標準《城市居住區(qū)規(guī)劃設計規(guī)范（GB50180）》中，規(guī)定了住宅的日照標準的最低時限。
4 建筑節(jié)能設計技術措施
4.1墻體節(jié)能：
墻體是建筑護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例，JGJ26-1995標準規(guī)定，在建筑物形體系數（建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值）小于0.3時，部分地區(qū)傳熱系數不超過1.16W/（m2·K），而目前常用的內抹灰磚墻，傳熱系數都大于上述節(jié)能標準數值。因而在節(jié)能的前提下，應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
4.2改善門窗性能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。
4.3供暖系統(tǒng)節(jié)能技術
平衡供暖、熱量按戶計量及室溫控制調節(jié)、管道保溫都是節(jié)能工作發(fā)展的方向。平衡供暖是指利用計算機對供暖系統(tǒng)進行全面的水利平衡調試，改善供暖質量，同時節(jié)約能源；而且即將出臺的《地板取暖細則》也將對地板取暖的應用和普及起到一定的推動作用。
地板取暖是通過埋設于地板下的加熱管——鋁塑復合管或導電管，把地板加熱到表面溫度18至32攝食度，均勻地向室內輻射熱量而達到取暖效果。地板取暖相對于傳統(tǒng)取暖優(yōu)勢明顯首先，第一，房間溫度分布均勻，第二，地暖有利于營造健康的室內環(huán)境，可以杜絕灰塵團和渾濁空氣的對流，給人一個清新、溫暖、健康的環(huán)境。第三，高效節(jié)能。第四，節(jié)省空間。
4.4屋頂節(jié)能技術
平頂屋頂和尖頂屋頂都可以采用設置保溫層的辦法到達節(jié)能的目的，提高頂層住戶的居住質量。現在新的趨勢是眾多樓盤出現了屋頂花園。“屋頂綠化”作為一種不占用地面土地的綠化形式，不僅能為城市增添綠色，而且能減少建筑物屋頂的輻射熱，減弱城市的熱島效應。在如今大部分小區(qū)內用于綠化的規(guī)劃用地所剩不多的狀況下，發(fā)展“屋頂綠化”便成了住宅添綠的重點。
但屋頂綠化在北方市場中，并不一定會成為流行趨勢，因為一方面受北方特殊氣候的影響，如凍土層比較深，天氣干燥等，容易形成“敗景”；另一方面在技術上要求較高，必須考慮樓體的承受力，頂層的排水和遇到大風天氣等問題，提高工程造價。
充分利用太陽能資源，太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是居住建筑設計上廣泛推廣的節(jié)能設計之一。然而由于各方面原因，目前太陽能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結構、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應用，就可以大大節(jié)省常規(guī)能源，也是建筑節(jié)能的發(fā)展方向。
結語
總之，只要按照節(jié)能新標準嚴格把好節(jié)能設計關，監(jiān)督好施工節(jié)能用材關，就能有效提高居住建筑節(jié)能效率，降低建筑能源耗費，節(jié)約居家生活成本，為住戶打造真正的環(huán)保節(jié)能、舒適、健康、方便的高品質住宅，為國民經濟可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。有效地節(jié)約土地和能源，是中國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。將建筑熱式技術與恰當應用新材料、新構造相結合，搞好節(jié)能建筑設計和施工，促進建筑節(jié)能和利用自然能的進一步發(fā)展和建筑熱功能的進一步改善，是我國建筑工作者進入21世紀的重要任務。
參考文獻
Abstract: the building as a complete system, how to realize efficient use of resources, as a minimum, cause of the impact on the environment is an important link of managing the sources of energy according to building energy efficiency design as long as the new standard strict building energy efficiency design level. In our country, the total energy consumption of building energy consumption of more than 27% per year in the rate of 1% increase, from the Angle of energy saving design effective control of the energy consumption, save energy use, become the important link of the design work.
Keywords: residential; Building energy efficiency design
中圖分類號：TU201.5文獻標識碼：A文章編號：
引言
采用改善建筑圍護結構保溫和隔熱性能，提高采暖、空調、通風設備及系統(tǒng)的能效，充分利用自然通風、余熱回收、太陽能資源等措施，在保證相同的室內環(huán)境舒適參數的條件下，有效降低供熱、通風、空調的消耗量，是節(jié)能的有效方法。因此，現代住宅建筑的節(jié)能設計應從建筑平面布置及體型系數、墻體等護結構、外門窗構造、太陽能利用等方面采取合適、合理的設計構造措施，做到既保證室內環(huán)境舒適，又最大限度控制能量流失，從而確保實現建筑物的使用要求和節(jié)能效果。
一、建筑物的平面布置及體形系數應滿足節(jié)能需要
在住宅建筑設計方面，建筑群的布置和建筑物的平面設計合理與否，對冬季獲得太陽輻射熱和夏季通風降溫是十分重要的，比如建筑物的主體朝向，如果由南北改為東西向，耗熱量指標約增大5％，空調能耗或外遮陽成本將增大更多。另外建筑體形系數也是建筑熱工特性的一個重要指標，很多文獻中提到，體形系數每增大0.01，能耗指標約增加2.5％。圖1及圖2分別顯示了兩種典型的住宅平面形式，圖1是明廚暗廁式住宅平面，圖2是明廚明廁式住宅平面，在相同建筑面積的情況下，圖2建筑的體形系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)較圖1高0.032，很明顯從體形系數方面圖1型式的建筑平面優(yōu)于圖2。因此，在滿足建筑諸多功能要素的條件下，應盡量減少建筑體形的凹凸或錯落，降低建筑物體形系數。
圖1明廚暗廁式住宅平面示意圈圖2 明廚明廁式住宅平面示意圖
二、住宅建筑墻體結構節(jié)能措施
1、采用節(jié)能的新型墻體材料
建筑墻體是護結構的主體，因此其應用的材料保溫性能直接影響到建筑的耗熱量。過去我國多以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例，夏熱冬暖地區(qū)《居住建筑節(jié)能設計標準》規(guī)定，傳熱系數不應超過2.0W／(m2•K)，而常用的內外抹灰磚墻傳統(tǒng)結構的住宅，傳熱系數都大于上述節(jié)能標準數值，因而在節(jié)能的前提下，應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體等新型墻體技術。盡量減少外墻的傳熱系數，增加外墻的保溫隔熱性能。目前，廣西區(qū)內的建筑節(jié)能保溫系統(tǒng)主要采用玻化微珠、EVB外墻外保溫系統(tǒng)。節(jié)能材料主要是玻化微珠無機保溫砂漿和EVB無機保溫砂漿。
2、墻體保溫節(jié)能方法效果對比分析目前，在建筑工程中常用的外墻保溫主要有：內保溫、外保溫、內外混合保溫等方法。
外墻內保溫就是外墻的內側使用聚苯板、保溫砂漿等材料，從而使建筑達到保溫節(jié)能的作用。外墻內保溫一個明顯的缺陷就是：結構冷熱橋的存在是局部溫差過大導致產生結露現象（俗稱出汗）。由于內保溫保護的位置僅僅在建筑的內墻及梁內側，內墻及板對應的外墻部分的不到保溫材料的保護，因此，在此部分形成冷(熱)橋，冬天室內的墻體溫度與室內墻角(保溫墻體與不保溫板交角處)溫度差約在10℃左右，與室內的溫度差可達到15℃以上，一旦室內的濕度條件適合，在此處即可形成結露現象。而結露水的浸漬或凍融及易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉、開裂。
外墻外保溫則是將保溫隔熱體系置于外墻外側，使建筑達到保溫節(jié)能的目的。由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側，從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對結構墻體起到保護作用并可有效阻斷冷(熱)橋，有利于結構壽命的延長，應作為外墻保溫的首選。
內外混合保溫是在設計與施工中，外保溫施工操作方便的部位采用外保溫，外保溫施工操作不方便的部位作內保溫，從而實現對建筑保溫節(jié)能的施工方法?；旌媳乜梢蕴岣呤┕に俣?，對外墻內保溫不能保護到的內墻、板同外墻交接處的冷(熱)橋部分進行有效的保護，從而使建筑處于保溫中。然而，混合保溫對建筑結構卻存在著嚴重的損害。外保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室內溫度的影響，溫度變化相對較小，因而墻體處于相對穩(wěn)定的溫度場內，產生的溫差變形應力也相對較小；內保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室內環(huán)境溫度的影響，室外溫度波動較大，因而墻體處于相對不穩(wěn)定的溫度場內，產生的溫差變形應力相對較大。局部外保溫、局部內保溫混合使用的保溫方式，使整個建筑物外墻主體的不同部位產生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結構處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中，經年溫差結構形變產生裂縫，從而縮短整個建筑的壽命。保溫節(jié)能措施中采用內外保溫混合使用的做法是不合理的，比作內保溫的危害更大，不宜采用此種做法。
三、外門窗節(jié)能措施
建筑物耗熱量是由圍護結構傳熱耗熱量及門窗空氣滲透耗熱量兩部分組成，通過本地區(qū)多層住宅試驗分析，其中圍護結構傳熱耗熱量約占總量的73～77％，空氣滲透耗熱量占23～27％，由此可以看出護結構是節(jié)能設計中的主體，而在傳熱耗熱量所占的份額中，外墻約占23～34％；窗戶約占23～25％；樓梯間隔墻約占6～11％；屋頂約占7～8％：陽臺門下部約占2～3％：戶門約占2～3％：地面約占2％；將窗的傳熱耗熱量與其空氣滲透耗熱量相加，約占全部建筑耗熱量的50％，由此得出的結論是一棟好的節(jié)能建筑，采用保溫性能及密封性能優(yōu)異的門窗是至關重要的。根據國內外的相關數據表明，窗戶面積每增大10％，則相當于整體護保溫系統(tǒng)K值降低0.08W2／(m•K)．因此在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，應盡可能減少住宅外門窗洞口的面積，以減少能量的損失。同時，選擇適宜的門窗材料及構造設計也是其保溫性能及密封性能的良好保證。
四、屋面節(jié)能措施
在建筑工程中不斷改進外墻、外窗的保溫性能后，還需要進一步加強屋面保溫隔熱的研究。建筑屋面節(jié)能措施的要點：①屋面保溫層不宜選用密度大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大：②屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排水孔以排除保溫層內不易排出的水分?，F在，高效保溫材料已經開始應用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境：芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。此外，屋頂綠化己成為許多現代城市住宅的節(jié)能選擇，既美化了屋頂，又能起到良好的節(jié)能效果，有利于節(jié)能減排，符合低碳要求。
五、其它節(jié)能降耗措施
1、降低夏季空調能耗
夏季室內外溫差較小，根據人們在非寒冷季節(jié)通風換氣的生活習慣，窗的開啟面積要適當，保證衛(wèi)生需求，應不低于1.0次／h。當室外溫度低于室內溫度時，應該主要依靠通風換氣排除室內產熱能和進入的太陽輻射熱。試驗表明，增大通風換氣次數對降低夏季空調能耗效果明顯，而且達到1.0次／h通風換氣并不困難，只要建筑平面布局合理，窗的開啟面積適當，是完全可以滿足的。
2、充分利用太陽能資源
太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是住宅建筑設計上廣泛推廣的節(jié)能設計之一。從近年來的能源使用和發(fā)展情況來看，煤、電、油的供應緊張已經不容忽視，太陽能應該由補充能源向“代替能源”發(fā)展。特別是太陽能熱水器經過20年的發(fā)展，產品的生產研發(fā)技術日趨成熟，越來越受到消費者的青睞。另外，從使用效果和居衛(wèi)的淋浴費用和投資回收周期來看，太陽能熱水器也具有較大的成本優(yōu)勢。然而由于各方面原因，目前太陽能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結構、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。要解決這些問題就必須將太陽能利用裝置納入到建筑設計規(guī)范當中，在設計時將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中，預留太陽能設置位置，特別是在廚房、衛(wèi)生間內要綜合太陽能熱水器管道系統(tǒng)。如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應用，就可以大大節(jié)省常規(guī)能源，這是建筑節(jié)能的一個重要發(fā)展方向。
3、新能源的運用
Abstract: In recent years, with the continuous improvement of people's living standards, people are concerned about the residential quality at the same time, more and more emphasis on the energy-saving effect of the residential energy-efficient buildings has become a major trend in the development of the construction industry. In this paper, the author many years of practical experience, analysis and discussion around contemporary building energy efficiency design features, for my colleagues a reference for, to help to further enhance the level of contemporary residential energy conservation.Keywords: residential; energy-saving design; wall energy saving; doors and windows energy saving; monomer energy efficiency
中圖分類號：S210.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
引言：在過去的時間里，我國的建筑也取得了突飛猛進的發(fā)展，為人們提供了更加舒適和便利的生活環(huán)境。然而在各式各樣的住宅建筑拔地而起的同時，也引發(fā)了巨大的能源消耗和環(huán)境污染問題，建筑節(jié)能設計已成為世界范圍內建筑發(fā)展的基本方向。如何進行節(jié)能設計，如何更好地落實國家對建筑節(jié)能設計的相關規(guī)范與政策，為人們營造舒適、健康、節(jié)能的居住環(huán)境，已成為當代住宅設計人員的迫切需要解決的重要問題。
概述
所謂建筑節(jié)能并不是消極意義上的節(jié)省，而是積極的提高能源的利用效率。換句話說，也就是在建筑中合理的使用和利用能源，不斷地提高能源利用效率。
建筑業(yè)作為高能耗行業(yè)，其高能耗問題已日益受到人們的關注。尤其是近年來，我國建筑業(yè)飛速發(fā)展，帶來了能源的巨大消耗，加劇了能源危機。大力發(fā)展節(jié)能型建筑是社會經濟發(fā)展的需要，能夠有效緩解能源緊張的局面，減輕環(huán)境污染，推行建筑節(jié)能勢在必行。大力發(fā)展建筑節(jié)能，加強建筑節(jié)能是關鍵。近年來，人們對生活質量的要求不斷提升，住宅節(jié)能設計的重要性日趨凸現出來。
節(jié)能設計要點
一）建筑物整體節(jié)能設計
所為建筑物的整體節(jié)能設計主要包括建筑物的體型規(guī)劃與設計。所謂住宅的體形規(guī)劃與設計，主要是指對住宅的整體體量、朝向及形體組合等各個方面的合理設計，它能夠使住宅更好地適應微氣候環(huán)境，并充分利用有利的因素來達到節(jié)能降耗的目的。例如，蒙古包的設計就能夠很好的適應草原的惡劣氣候，能夠有效地減少散熱面積、抵抗風沙的侵襲。
此外，合理的選擇住宅的日照及朝向，建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，應盡量使住宅主要房間在冬天避開主導風向且日照充足，在夏季避開太陽輻射并且能夠充分利用自然通風。
實際上，建筑物的朝向往往會受到地區(qū)歷史文化、城市規(guī)劃、地形等多方面因素的影響，要想兼顧夏季放熱和冬季保暖并非易事，在實際設計過程中，應全面考慮各種因素的得失，選擇最佳朝向，進而達到更好的節(jié)能效果。
二）單體節(jié)能
建筑單體節(jié)能是提升建筑物整體節(jié)能效果的關鍵所在。下面主要針對住宅的墻體節(jié)能設計、屋面節(jié)能設計以及門窗的節(jié)能設計進行分析：
門窗節(jié)能設計
外門窗傳熱系數較高（通常為墻體的3到4倍）,是住宅耗熱的一個主要途徑，因而，加強住宅的門窗節(jié)能設計對于提升建筑物的節(jié)能效果至關重要。在進行設計時，應抓好以下幾個重點：
（1）控制窗墻比：控制好不同朝向的窗墻面積比，減少不利朝向的熱能損失。尤其在寒冷地區(qū)，為了有效的減少冬季的能耗損失，則應盡可能減少北向開窗面積。我國的民用建筑節(jié)能設計標準規(guī)定，不同朝向的窗墻比應滿足以下規(guī)定：
不同朝向的窗墻面積比
如超過表中所規(guī)定的數值，則應調整外墻和屋頂等圍護結構的傳熱系數，從而使建筑物的耗熱量指標滿足相關規(guī)定要求。
（2）設置外遮陽：對于夏季溫度較高的地區(qū)，可以在住宅的外窗設置外遮陽，進而切實降低夏季制冷能耗。
（3）合理設置門窗通風換氣，盡可能采用自然通風。
（4）對于冬季溫度較低的地區(qū)，應在住宅的外門設置門斗等，切實減少冷風滲透，提高保溫效果，降低取暖能耗。
（5）盡量少做落地窗和飄窗等，并且要在滿足自然通風的前提下，結合房間的實際功能強調開創(chuàng)有別。
（6）選用膠條密封，提高門窗的密閉性；選用節(jié)能效果較好的門窗配件、材料和窗型。
墻體節(jié)能設計
除了門窗之外，墻體也是住宅室內外熱交換的一個主要介質，加強住宅外墻的保溫隔熱能夠有效避免能量的損失，進而降低能耗、提升節(jié)能效果。
1）保溫隔熱
首先，在住宅外墻設計中，應在保證滿足其基本的承重、安全圍護等功能的前提下,優(yōu)選具有良好保溫隔熱效果的墻體材料，并且還應對傳熱性較好的墻體部位加設保溫隔熱層，避免過高的能耗損失。
2）節(jié)能構造設計
對于住宅的墻體節(jié)能設計，除了要采取相應的保溫、隔熱措施之外，還應結合住宅所在地區(qū)的氣候條件等，對建筑物進行特殊的構造設計，進而有效地改善住宅的微氣候環(huán)境，更好地提升節(jié)能效果，例如，水墻、夾心墻體設計設計及導風墻體設計等。
3）合理控制體形系數
還要盡可能減少住宅的體型系數, 所謂體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的之比。在進行建筑設計時，減少建筑物的外表面積，避免過多的形體凹凸能夠達到良好的節(jié)能效果。體形系數越小、節(jié)能效果越明顯；外表面越整齊節(jié)能效果越好。
建筑物的節(jié)能設計標準規(guī)定：應將建筑物的體形系數控制在0.30以內；如果大于這一范圍，則應在外墻采取措施加強保溫。
4）墻體朝向與面積
