住宅建筑节能设计分析

住宅建筑节能设计分析

邓英哲

梅县建筑设计院有限公司

摘要：建筑物的能源消耗是比较大的，虽然在设计过程中采取了一定的节能措施，但依然严重。本文根据多年的工程实践，对住宅建筑节能设计进行分析，并结合工程案例加以研究。

关键词：住宅建筑；节能设计；实例分析

一、住宅建筑节能设计意义

如何降低住宅建筑能耗，合理利用能源，是每位建筑设计人员关注的问题之一。据了解，目前我国已实行了一系列的国家和地方节能标准，并出了不少相应节能标准构造术措施及建立了相应的监管制度。但是，在采取建筑节能措施时，并非主在于施工和监管，还需要在住宅建筑设计采用节能理念。而住宅建筑节能设计既能满足社会发展和环保节能的要求，又能为人们提供绿色的生活环境，实现人类的可持续发展。首先，节能设计能够为设计人员提供多元化选择。节能设计虽然对技术水准有一定的要求，但倘若设计人员可以善于利用风力、植物、地形、太阳光等自然环境因素，则可以降低该设计的技术水准，使设计可以更好开展。例如：不同地区人们对住宅建筑的需求具有差异性，设计人员可以根据人们的实际需求而改变节能设计，使其符合人们的需要。

二、住宅建筑节能设计要点

（一）建筑环境规划

1.优选住宅朝向。住宅朝向的合理性表现在住宅具有充足的阳光和良好的通风环境，这也是打造节能住宅环境的基础。由于我国大部分地区处于温带，因此经常会受到季风的影响。因此，在选择住宅建筑朝向时，我们需要选择南偏东、南偏西的朝向，这种朝向在冬季时有温暖的阳光，在夏季时有舒畅的空气，这样可以达到节能的目的。

2.加强绿化规划。大面积的住宅绿化不仅可以调节气候、增加湿度，而且可以美化环境。为此，在住宅建筑设计中，需要合理栽种绿色树种，以达到节能的效果。但值得注意的是，在选择住宅区内树种时，应结合当地的气候条件、土壤条件进行选择，莫为了追求美观需选择一些名贵树种和观赏花卉，要以保护环境为目的。

（二）外围结构节能设计

1.主墙体节能设计。近年来，实心砖墙在建筑中的应用较少，而轻质保温墙体的应用即较多。轻质保温墙体主要由外保温墙、中间层保温墙和内保温墙三层组成，外保温墙是在承重墙的外层粘合保温材料；中间层保温墙是在外墙和内墙之间设置保温材料；而内保温墙是在外墙的内测复合绝热材料，这种保温方式有利用抵抗恶劣的天气和温度变化，目前在北方得到广泛应用。

2.门窗节能设计。门窗节能的最大方式是导热，据不完全统计，单层玻璃窗的能耗量在整个建筑材料保暖能耗中比例较大。因此，在建筑节能设计过程中，我们需要对门窗的比例及位置进行合理控制。如在建筑东西墙面避免窗口过大，同时处理好高度平衡的光线和温度的关系。

（三）建筑光条件设计

在住宅建筑节能设计过程中，设计人员顼要结合当地的环境特点，充分考虑到建筑采光和遮阳方面的节能措施。

1.遵从因地制宜原则。不同地区具有不同的地理纬度和气候，且建筑的遮阳时间也不同。南方地区由于夏热冬冷，因此需要采取保温与夏季遮阳措施，并遵从冬季阳光不能受到夏季遮阳遮挡的原则。

2.合理布局建筑平面。在建筑平面布局过程中，为减少夏季强烈阳光辐射的影响，在建筑建筑房间设置时，尽量不能设置于东西向。在总体布局时，应采用建筑之间相互遮挡的设计方法，以减少遮阳配件的使用。

3.注重房间功能的差异性。房间的不同，其光线照射方向也有差异，因此需要选择合理的遮阳方式。在建筑内部空间设计时，要掌握好房间的尺度和面积，并尽量向南设计主要的居住空间，例如厨房、厨房等，这样房间的通风和采光效果会更好。

（四）合理开发和利用能源

1.节约常规能源。建筑住宅的能耗不仅包括水电、热能和燃气的能耗，而且包括居住和使用中所产生的能耗，因此，在设计中需要采用能耗减排的措施，以节约能源。1）在用电上，需要合理规划建筑的电气系统，以降低配电系统的线损和能损，提升用电效率。2）在供暖方面，要采取集中供暖、供热方式，这样有利于降低额外的能源消耗。

2.合理利用新能源。太阳能和风能作为一种能源节约中的新型能源，目前受到人们的广泛关注。近年来，随着我国能源消耗量越来越大，能源供应较为紧张，而太阳能的利用能够有效缓解能源紧张的局面，有利于提高人们的生产和生活质量。目前广泛使用太阳能热水器、太阳能电池等，同时，要将太阳能与供电和供暖结合起来，从最大限度地实现建筑节能。

（五）屋顶的节能设计

建筑屋顶作为建筑建设中重要组成部分，经常会受到太阳直射和大气辐射，夏季可以吸收大量辐射量，导致室内气温过高，而冬季热量分散较大、保温性较差。在建筑屋顶节能设计过程中，要遵循夏季通风隔热、冬季保温原则，找采取以下措施：1）尽量采用蓄水屋面、种植屋面和浅色屋面，这几种屋面可以减少阳光的辐射；2）屋面材料要选用高效保温隔热材料，以减少热量传递；3）在进行屋面保温层材料选择时，尽量避免选择密度较大、导热系数较高的材料，以提升屋面的保温效果等。

三、工程实例分析

（一）工程概况

某大型住宅建筑主要由7栋小高层、8栋多层和11栋高层组成，总建筑面积9万m2，地下3层，建筑高度不能超过40m，容积率为1.0。应用节能设计理念，打造“现代、高效、节能”的住宅小区。

（二）节能设计

该建筑项目在节能设计上主要采取了屋面、外墙和外窗的节能措施，以满足建筑节能设计的要求，而在能源利用方面，使用了太阳能光热和地热资源，节能设计效果较明显。

（三）节能措施

1.建筑通风

结合本项目风速高的气候特点，决定采用自然通风措施，并与分体式空调进行配合，以最大程度的实现节能效果，这也体现了南方地区建筑自然通风的优势。另外，由于本项目所处地区的风力等级较高，因此给门窗开启带来了难度，不能满足开窗通风的要求，因此选用了门窗通风器以改善室内通风效果。

2.隔热涂料应用

隔热涂料主要作用是通过太阳辐射的反射作用，将太阳阻挡在室外，以降低夏季房间的空调负荷。与普通涂料不同的是，隔热涂料太阳光反射远远大于普通涂料，最高的反射率达到80%。夏季水平面太阳辐射强度为1131W/m2，而垂直面太阳总辐射强度为613W/m2，因此，通过隔热涂料的选用，在夏季时可以大大降低空调负荷。

3.建筑遮阳

活动遮阳是夏季用来阻挡太阳光进人室内的构件，而在冬季时要打开遮阳装置，让太阳辐射到室内。本项目中，由于小高层楼层风力较大，如果选用遮阳卷帘，当窗户开启后，由于风压的作用，卷帘扇动幅度较大，因此存在一些安全隐患。因此，笔者认为，可以选用中置百叶式铝合金窗作为遮阳措施。这种窗具有操作方便、抗风压强、夏季隔热和冬季可以受到太阳辐射等优点。

4.太阳能和空气源热泵系统的利用

本项目通过采用太阳能热水系统和空气源热泵系统，其节能效果较为明显。太阳能热水系统主要是通过太阳能集热器，吸收太阳辐射，而加热循环水。而空气源热泵热水系统主要是通过热泵机组从空气中取热，并进行压缩以提高取热热量。太阳能和空气源热泵系统作为建筑的辅助热源，可以联合制取热水。

四、结束语

综上所述，在住宅建筑节能设计中，不仅要考虑到居住环境的舒适度，确保建筑环境质量。而且要从住宅建筑整体布局，绿化节能设计，建筑外围结构、门窗及过渡空间等方面实施节能措施，以达到节能降耗的目的。

参考文献：

[1]吴燕国，霍保全.太阳能集中供热水系统在高层住宅的应用探讨.中国房地产业，2011（5）.

[2]郭井亮.高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究.城市建设理论研究，2012（6）.