楊鎮(zhèn)

哈爾濱市建筑設(shè)計院 150010

淺析住宅建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計

楊鎮(zhèn)

哈爾濱市建筑設(shè)計院 150010

隨著社會的發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們對于建筑物的要求也越來越高。為了適應(yīng)社會的發(fā)展以及人們的高要求，我們需要對建筑物進行節(jié)能設(shè)計，使其達到節(jié)能環(huán)保的要求，實現(xiàn)建筑、環(huán)境和諧統(tǒng)一的發(fā)展。本文就住宅建筑中的節(jié)能設(shè)計進行分析，以供參考。

民用住宅；建筑設(shè)計；節(jié)能設(shè)計

在城市規(guī)劃建設(shè)過程中，民用住宅的規(guī)劃與城市單體建筑必須要相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在規(guī)劃設(shè)計過程中，設(shè)計者必須要對周圍各個因素進行全面考慮，避免在設(shè)計單體建筑物的過程中受到外界因素的影響。另外，在對住宅設(shè)計的過程中，為了使之達到節(jié)能的目的，設(shè)計者可以將天然能源應(yīng)用在其中，使之在充分發(fā)揮使用功能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求，從而促進城市的建設(shè)以及社會健康的發(fā)展。

一、建筑實現(xiàn)節(jié)能的重要性

從整體上看，全世界對于石油、煤炭以及天然氣等資源消耗非常大，這三種能源屬于不可再生，為了能夠滿足人們的要求，促進社會的發(fā)展，就需要我們將這三種能源的消耗轉(zhuǎn)變到天然能源的使用之中。雖然天然能源的成本相對比較高，但是由于其屬于可再生資源，更能夠為人們提供長久的服務(wù)。

目前，我國城市建設(shè)得到了高速的發(fā)展，建筑物在建設(shè)及使用過程中能源消耗越來越高，對于城市生態(tài)環(huán)境以及人們的身體健康都造成了巨大的影響。據(jù)統(tǒng)計，我國城市建筑正在每年以20億平米的速度不斷增多，給很多建筑物的能耗都非常高，無疑給國家造成了較大的負擔。因此我們必須要對建筑物的建設(shè)采取節(jié)能設(shè)計，通過合理利用資源能源來解決資源短缺的問題，緩解資源問題與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的主要矛盾，促進社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，保證建筑與生態(tài)環(huán)形和諧統(tǒng)一的發(fā)展，提高人們的生活水平以及生活質(zhì)量，全面貫徹國家的科學發(fā)展觀以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

二、建筑物屋面的節(jié)能設(shè)計

建筑物是表露與空氣中的不可移動產(chǎn)品，在其使用過程中，屋面會受到較長的太陽輻射，因此墻面所獲取的自然熱量也相對比較多，這就說明我們可以在建筑物的墻面設(shè)計保溫隔熱。在設(shè)計過程中，設(shè)計者需要采用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率小的保溫隔熱材料，然后將這一保溫隔熱材料直接加設(shè)到防水層上，這樣做可以有效的提高屋面的防水效果，還能夠使屋面達到保溫隔熱的效果。這種方法在實際工作中因施工簡便而得到了廣泛的應(yīng)用。

我們還可以在屋頂種植一定的花卉或者灌木，這樣做的目的是為了阻擋夏季的熱源，能夠達到保溫隔熱的效果，同時，這一方法還能夠美化環(huán)境，有效的改善城市的生態(tài)環(huán)境。另外，屋頂中因為土壤的關(guān)系，會使屋頂表面形成一層憎水膜，它能夠提高屋面的防水性能，并且土壤的導(dǎo)熱系數(shù)相對比較小，不會因為外界溫度的提升而提升，具有較高的保溫隔熱性。

在屋面蓄水也是節(jié)能設(shè)計的方法，在炎熱的夏季，當太陽光直射到屋面時，我們可以通過蓄水使其表面的熱量蒸發(fā)，這樣可以有效的降低室內(nèi)的溫度，提高人們的生活質(zhì)量。除此之外，設(shè)計者也可以將屋面設(shè)計成平坡屋頂，并在其屋面做成架空層，這樣可以通過風能來分散其熱量。

三、建筑物外墻的節(jié)能設(shè)計

墻體結(jié)構(gòu)是整個建筑物中不可缺少的主體部分，是室內(nèi)與室外溫度交換的主要介質(zhì)，其節(jié)能效果占整個建筑物的50%以上。在設(shè)計過程中，相對于普通外墻而言，采用節(jié)能外墻可以保證室內(nèi)的溫度，能夠提高人們的生活質(zhì)量。因此對于墻體結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要。在整個建筑物結(jié)構(gòu)中，墻體結(jié)構(gòu)不僅具有承重以及圍護功能，還需要在其中采用隔熱性能較好的墻體材料，如果墻體結(jié)構(gòu)的傳熱性能較好，那么設(shè)計者應(yīng)該考慮在其表面加設(shè)一層保溫隔熱層。在現(xiàn)代化社會發(fā)展中，最為常見的幾種墻體材料有復(fù)合墻體、多孔粘土磚以及加氣混凝土砌塊等。

此外，減少建筑物體型系數(shù)，也就是減少建筑物外表面積，減少外圍護結(jié)構(gòu)面積，減少建筑形體的凹凸，也是節(jié)能的有效措施之一。體形系數(shù)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比值。因此，體形系數(shù)越小對建筑節(jié)能越有利，也就是說，在其他條件相同的情況下，寬的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形，體形系數(shù)一般應(yīng)控制在0.3以內(nèi)，住宅進深應(yīng)擴大到10m以上，而長度則以55m為宜。

從熱傳遞方面分析，通常建筑物實墻的陽角內(nèi)側(cè)氣流較通風口處差且散熱面相對比較大，所以交角處內(nèi)表面的溫度遠比主體內(nèi)表面溫度低。同時由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設(shè)在此處，所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設(shè)計成圓柱形，則外墻棱角少，外表面積也小，有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節(jié)能。

四、住宅門窗的節(jié)能設(shè)計

外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數(shù)約為墻體的3～4倍，是節(jié)能的重點部位，所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對于住宅設(shè)計應(yīng)避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設(shè)計除滿足自然通風外，設(shè)計中應(yīng)該強調(diào)東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對冬季主導(dǎo)風向的立面，應(yīng)盡量減少開窗面積。設(shè)置外窗部位，應(yīng)提高外窗的密封性能，選用好的窗型，門窗配件，提高窗框的隔熱性能，減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃。

根據(jù)國內(nèi)外大量應(yīng)用經(jīng)驗證實，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風的渠道。所以，外門窗的開啟也是夏季通風節(jié)能的必要條件。夏季迎風面可作為主要的開窗部位，引進自然風，增加夏季的滲透通風。但同時，外門窗的設(shè)計應(yīng)減少冬季寒風的滲透，有利于室內(nèi)保溫，改善生活環(huán)境的舒適度。對于向陽的地方，可采用凹式開窗設(shè)計，外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾，這種設(shè)計既美觀又兼有較好的遮陽效果。

五、建筑物圍護結(jié)構(gòu)細部的節(jié)能設(shè)計

細部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要，應(yīng)從以下各部位著手：①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施，熱橋部位主要指建筑外維護結(jié)構(gòu)中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側(cè)四周墻面應(yīng)進行保溫處理；④門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能；⑤采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應(yīng)填充保溫材料。

六、結(jié)束語

建筑設(shè)計應(yīng)結(jié)合當?shù)氐氖聦崡l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，從建筑的整體及外部環(huán)境、單體設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)的整體及細部構(gòu)造設(shè)計等方面全方位進行節(jié)能設(shè)計。

[1]楊子江.建筑屋面節(jié)能技術(shù).工業(yè)建筑，2005

[2]邱永亮，朱菊梅.住宅建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的探討.陜西建筑，2005

[3]裴中良.闡述建筑設(shè)計與建筑節(jié)能.工程建筑，2011