方高生

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市建筑的數(shù)量越來越多，建筑工程所消耗的資源、能源也逐漸增多。在資源、能源危機(jī)日益嚴(yán)重的今天，節(jié)能型的建筑設(shè)計受到了越來越多的關(guān)注和喜愛。筆者針對夏熱冬冷地區(qū)氣候特征，從總體規(guī)劃、建筑平面布局、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑遮陽等來探討該地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計。

關(guān)鍵詞：居住建筑；節(jié)能；環(huán)保；設(shè)計

1 建筑節(jié)能設(shè)計理念

建筑的節(jié)能設(shè)計是長期的、持續(xù)的和發(fā)展的過程，不是絕對，一次就可以達(dá)到最理想的狀態(tài)。針對我國建筑節(jié)能工作發(fā)展?fàn)顩r，就現(xiàn)階段的建筑節(jié)能設(shè)計提出以下設(shè)計理念。

（1）重視氣候環(huán)境因素，爭取有利條件，避免不利因素，使建筑盡可能順應(yīng)自然，滿足人們對建筑室內(nèi)環(huán)境的需求，從方案階段就為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件。根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點決定建筑節(jié)能設(shè)計，要重視自然通風(fēng)和采光，兼顧氣候因素和建筑采暖和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特點。

（2）針對現(xiàn)有常規(guī)設(shè)計、常規(guī)材料及構(gòu)造在能耗上的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，使建筑節(jié)能在經(jīng)濟(jì)條件許可的條件下適度超前。

（3）在設(shè)計實踐中貫徹節(jié)能設(shè)計思想，關(guān)注新技術(shù)發(fā)展，循序漸進(jìn)地向無污染、超低能耗的建筑發(fā)展。

2 建筑平面節(jié)能設(shè)計

（1）建筑的選址，首先要爭取日照。人類生存、身心健康、熱工效率均與日照有著密切的關(guān)系。對于居住內(nèi)部空間而言，爭取日照包括爭取更長的日照時數(shù)、更多的日照量和更好的日照質(zhì)量三個方面。住宅的規(guī)劃設(shè)計，基地應(yīng)選擇在向陽的地段?！白背稀笔俏覈狈矫窬拥慕ㄖ蚨ㄊ?，對于嚴(yán)寒和寒區(qū)住宅朝向，應(yīng)以南北向為主，，對爭取日照有利。為了滿足要求的日照間距，各地區(qū)應(yīng)該針對所處地理緯度、日照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及城市環(huán)境條件確定日照間距標(biāo)準(zhǔn)。冷空氣對建筑物圍護(hù)體系的滲透均對建筑物冬季防寒保溫帶來不利的影響，尤其嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，住宅建筑應(yīng)該選擇避風(fēng)基址建造，采用錯列布局避免“風(fēng)影效應(yīng)”，以建筑物圍護(hù)體系不同部位的風(fēng)壓分圖作為進(jìn)行圍護(hù)體系的建筑保溫、建筑節(jié)能設(shè)計、開設(shè)各類門洞口和通風(fēng)口的設(shè)計依據(jù)。

（2）建筑的布局，首先要有合理的選址和規(guī)劃。充分考慮住區(qū)的總體布局，做不同體量、不同角度、不同間距、不同道路走向的建筑物的組合，充分利用自然通風(fēng)和日照，以產(chǎn)生不同的熱量需耗（冬季）和熱量盈余（夏季）。居住區(qū)道路的不同走向?qū)︼L(fēng)向和風(fēng)速有明顯的影響，住宅群和道路之間多為速度較小、方向豎直的管狀氣流，很難穿越建筑物，所以必須考慮住宅群體的形狀與體量的組合和布局，使住宅高層、低層錯落排列，并利用道路和植被，形成氣流動和自然通風(fēng)；使建筑物冬天可保持室內(nèi)熱量，避免冷風(fēng)滲透，到夏季則形成穿堂風(fēng)，達(dá)到自然通風(fēng)和降溫。利用建筑的布局，形成優(yōu)化微氣候的良好界面，也就是建立一個小型組團(tuán)的自然——人工生態(tài)平衡系統(tǒng)，以有利于節(jié)能。

（3）建筑位置優(yōu)化和朝向設(shè)計。建筑的布局首先應(yīng)考慮對城市環(huán)境的影響。注意選擇合適的容積率，容積率過高很難滿足日照的要求。陽光有著巨大輻射能量。據(jù)有關(guān)資料分析，地球每年接受的能量有60億億千瓦，這么大的能量棄之可惜，從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器，陽光不僅對人的身體健康有著很大的影響，對建筑的節(jié)能也有著十分重要的意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理，合理的確定建筑位置與朝向，使每幢建筑能接受更多的太陽輻射熱能，因此，建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。從建筑設(shè)計的節(jié)能出發(fā)，應(yīng)考慮將支持建筑使用的公共設(shè)施布置在公共走廊中，或在選址時盡量利用現(xiàn)有的公共設(shè)施管網(wǎng)。這種合并能使場地的破壞實現(xiàn)最小化，并有利于建筑的維修和檢查。公共的場地市政設(shè)施走廊應(yīng)該沿著曾經(jīng)受到干擾的地區(qū)或新修的道路或人行構(gòu)筑物集中的地方，這樣既能盡量減少不必要的場地清理和挖溝，又為不斷的維修提供方便。

（4）利用外界氣流來組織自然通風(fēng)。采用自然通風(fēng)方式的根本目的就是減少空調(diào)制冷系統(tǒng)的能源消耗。如果設(shè)計師通過與自然界充分的合作而不是對立，在過渡季節(jié)主要依靠自然通風(fēng)滿足工作環(huán)境的需求，不但可以節(jié)省大量的空調(diào)能耗，還能塑造一個比以往更加健康的工作環(huán)境。

3 建筑單體的節(jié)能設(shè)計

進(jìn)行建筑立面的節(jié)能設(shè)計，首先需要確定合適的窗墻比。窗墻面積比對建筑能耗的影響，主要取決于窗與外墻之間熱工性能的差異，相差越大，影響越顯著。窗墻面積比不僅影響能耗，也影響建筑立面效果、室內(nèi)采光、通風(fēng)等。但減少窗戶能耗的根本途徑，不是硬性減少窗墻面積比，而是利用高新科技、大幅度提高窗的熱工性能。其次，建立良好的立面遮陽設(shè)施，立面遮陽設(shè)計不僅僅是遮陽構(gòu)造設(shè)計，還可綜合利用陽臺、外廊等建筑構(gòu)件以及垂直綠化、遮陽樹木取得綜合遮陽效果，使立面遮陽設(shè)計與立面形態(tài)處理有機(jī)結(jié)合起來。在建筑單體節(jié)能設(shè)計中，最重要的就是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計。

（1）屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋面節(jié)能的主要措施為：①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(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。②屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面保溫材料重量、厚度過大。

（2）建筑外墻的節(jié)能設(shè)計。我國長期以實心黏土磚為主要的墻體材料，用增加砌筑厚度來滿足保溫要求，這對能源和土地資源是一種嚴(yán)重浪費，因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進(jìn)一步推廣復(fù)合墻體和空心磚墻技術(shù)。復(fù)合墻體的應(yīng)用越來越廣泛。其主要原理為：用多孔磚或鋼筋混凝土做承重墻，并與保溫材料復(fù)合達(dá)到增加墻體的保溫隔熱性能，保溫材料主要有礦棉、巖棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等。目前外墻保溫有三種做法：①內(nèi)保溫，將保溫材料附著在外墻內(nèi)側(cè)。此方法施工簡易，目前應(yīng)用廣泛。②中間保溫，即將保溫材料敷設(shè)在外墻夾層中間，可取得良好的保溫性，但要填充密實，避免內(nèi)部空氣對流。③外保溫，將保溫材料附著在外墻外側(cè)，此方法熱穩(wěn)定性好，居住較舒適，但外保溫材料要經(jīng)得起日曬雨淋和冰凍的侵襲，對外保溫材料的耐久性提出了很高的要求。在節(jié)能設(shè)計中也應(yīng)根據(jù)墻體的朝向不同而設(shè)計不同的墻體厚度。如各面墻均相同，由于各朝向所吸收到的太陽輻射量差別很大，特別是南面墻冬季吸熱較多，因此不如將增加的保溫材料集中設(shè)置于北墻或東西墻，這樣可以減少保溫費用，在構(gòu)造上也容易做得比較簡單。

（3）節(jié)能門窗設(shè)計。建筑物的外門和外窗是夏季陽光入射和冬季冷風(fēng)侵入的主要通道，其能耗占建筑物總能耗的比例較大。因此，在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景等要求的條件下，盡量減小建筑物外門窗洞口的面積，是節(jié)能設(shè)計中應(yīng)遵循的原則，采用目前流行的大型落地窗的設(shè)計應(yīng)予以慎重。選擇節(jié)能型門窗也是建筑節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵。所選擇的節(jié)能型門窗在抗風(fēng)壓性、氣密性、水密性、保溫性上必須有嚴(yán)格保證。目前。國內(nèi)節(jié)能型門窗主要以斷橋型鋁合金隔熱門窗和多腔室的PVC塑鋼門窗為主采用雙層中空玻璃、鍍膜中空玻璃、三層中空玻璃等.而以高水密性、氣密性的中空玻璃最為節(jié)能。

4 結(jié) 語

我國的建筑行業(yè)，為了追求更大的經(jīng)濟(jì)利益，大部分建筑企業(yè)忽視節(jié)能、環(huán)保問題，片面的降低成本，賺取利潤。但是這樣所造成的資源、能源浪費現(xiàn)象日益嚴(yán)重，對人們的今后的發(fā)展與生活帶來一定的威脅，所以我們要努力推進(jìn)節(jié)能型的建筑設(shè)計，樹立節(jié)能意識，全面提高節(jié)能設(shè)計的水平，合理利用各種資源、能源，努力促進(jìn)資源節(jié)約型社會的建設(shè)。