住宅建筑设计中的耗能应用研究

赵宇飞

（广东石油化工学院,广东 茂名 525000）

住宅建筑设计中的耗能应用研究

赵宇飞

（广东石油化工学院,广东 茂名 525000）

在全球能源告急的大背景下，我国虽有丰富的自然资源,但作为煤炭、石化能源的消费大国，过渡依赖煤炭能源使得能源利用效率相对低下，环境污染严重，能源储备也日渐枯竭，节能减排势在必行。本文通过阐述在住宅建筑设计当中存在的一些节能误区及改进做法，以期为住宅建筑设计提供一些可行的建议。

建筑设计;耗能应用;节约措施

1 引言

建筑业一直以来都是能源消耗的大户，随着建筑产业的迅猛发展,人们对于室内舒适度要求的不断提高，建筑能耗将持续增加，从建筑材料生产到后期使用、拆除回收的全寿命周期中，浪费的问题在建筑设计行业当中很常见，如果不及时采取有效的节能措施,对环境的影响势必更加严重。

2 建筑设计中常见误区带来的耗能问题与解决办法

在进行住宅建筑节能设计中的常见到一些问题和误区，有时单纯从一方面考虑是有些节能效果，但整体来看，一些措施可能引起其他的能耗浪费，针对这些常见的问题，笔者提出以下相对应的措施。

2.1 片面追求通透使空调采暖能耗激增

当今在一些“时髦”的建筑设计潮流的引导下，许多住宅建筑设计片面地追求通透性，落地的窗户，占用的面积大，然而开启部分的面积却非常小。因为自然通风不畅，空气不流通，大多数时间都要开空调，使室内空气质量差，不但浪费能耗，也危害到健康。然而这个环节在居住区设计中常被忽略，片面追求通透带来的能耗激增。因此在设计时应做到因地制宜，控制合理的开窗面积和朝向。对于自然通风优良的居住区，开空调的机会和时间都会减少，空调的能耗自然会减少。

2.2 遮阳使用不当带来的照明能源浪费

对于住宅建筑出现东西向窗口，设计者第一时间想到的节能设计办法定会是采用遮阳的方式。的确，遮阳板在住宅建筑中得到广泛使用和普遍的认可，尤其是挡板式遮阳的设计方式更是常见，但大部分建筑师只凭感觉来设计遮阳板，如果尺寸位置设计不当，除了遮阳效果不佳，还很容易存在的一些不良影响：如遮挡视线、遮挡间接散射光导致室内照度不够、影响房间自然通风。针对这些问题可以根据当地太阳方位、日照情况进行计算，也可采用活动式遮阳板，通过自动调节装置根据太阳方位角随时改变偏移尺寸,就可以完全消除太阳直接辐射的影响,而且可以把百叶宽度和百叶间距的尺寸和其负面影响减到最小。

2.3 部分节能技术及材料存在隐患

由于我国建筑节能技术起步相对较晚，发展程度还不够完善，许多的技术没有通过系统的检测，并没有在实践中完善和应用到建筑的设计施工中，另外个别技术还可能隐藏着安全隐患，可能影响房屋的耐久性、结构的稳定性，导致房屋的寿命缩短，有外墙内保温、外墙外保温和夹芯保温等很容易导致一些问题产生，并且也增加了建筑垃圾产生的数量和速度。

2.4 建筑表皮材质及色彩的使用不当

我国南方大部分地区夏季炎热，高气温和太阳直接辐射热,使外围护结构外表面温度最高可达到60℃以上,东、西墙的外表面温度最高可达到45℃以上。如果没有有效的隔热措施,会导致室内表面温度极高，阻碍人体散热，让人感到有极不舒适的烘烤感。因此从节能的角度讲,在住宅的东、西墙和屋顶最好选用太阳辐射热的吸收系数小或者说外表面材料反射系数大的浅色或有适当反射性的外表面材料来降低太阳辐射热的等效温度。但住宅建筑形式受户型及造价等多重因素影响，建筑立面基本大同小异，较难有所突破，建筑师为了丰富立面效果，于是在立面色彩上多采用棕红色、咖啡色、灰绿色颜色，屋顶多采用红色、黑色、绿色，但这些色彩往往热吸收系数较大,大面积使用增强了太阳辐射热对外墙和屋顶影响，进而影响到空调能耗。为了避免由于白色或浅色墙面过大而引起的形式单调，可以通过小面积有颜色的线脚或色带来丰富墙面的外观形式，或采用立体瓷砖，利用砌筑的凸凹及阴影产生的光影效果丰富建筑立面。

住宅屋顶的经济适用的节能方式主要有将平屋顶改为坡屋顶，并内置保温隔热材料, 不仅可提高屋顶的热工性能,还有可能提供新的使用空间,也有利于防水。还可以增加屋顶绿化种植隔热层，典型的不需要很厚的种植土的植物有佛甲草等， 佛甲草采用无土栽培技术,30～ 40 mm 的特殊生长基质。仅增加屋面质量10 ～ 20 kg/m2,减轻结构层的荷载，管理也较为方便，可在屋面板上直接种植, 不需施肥，利用雨水浇灌， 也可以在基地培育, 待草长成后搬上屋顶即可交付使用，且不同季节均可栽培,生长期长,具有很好的隔热效果。

2.5 利用平面凹凸求造型

近年来，不少由大户型拆分的小面积住宅出现在市场上，为了满足大进深住宅所有房间都能获得必要的自然通风和采光要求,户型平面不可避免地形成凹凸,增加了建筑的体形系数。还有一些住宅设计为追求立面的效果可以在平面上做凸凹变化。虽然最佳节能体型不只是以外表面积为标准, 而是以热工特性的比例为准的,但毕竟体型系数是控制建筑节能的一个重要指标。应该认识到,宜尽量减少户型平面不必要的凹凸变化，尤其是不是为了满足房间自然通风和采光要求的凹凸变化。

2.6 防止自然通风失控带来的能耗

自然通风虽好，但开窗自然通风适宜的月份集中在过渡季，过热或过冷时只需满足基本换气量，过量的通风反而不利于节能，因此在进行自然通风设计时应注意其本身可能带来的问题，要特别避免自然通风的失控带来的大量空调能耗的损失。因此建筑设计中不应盲目强调自然通风，应以辩证的态度来看待。

3 结语

住宅建筑节能工作，它是一个非常重要的系统工程，一定在从政策法规、监督管理、设计施工、技术材料创新和合理使用设施等等一些相关方面实行研究控制，对于建筑设计是非常重要的环节。除了建筑在设计时要充分考虑节能，在使用过程中更是要加强行为节能的控制，供暖、制冷系统的效率是降低能耗的主要途径，从设备自身的效率、管网传送的效率、室内环境的控制装置的效率再到设计、安装、运行质量、节能系统调节和和经营管理模式等每一个环节都应兼顾才能切实提高节能效率。

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[2]王蔚.模块化策略在建筑优化设计中的应用研究[J].湖南大学,2013.

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.042