关于房屋建筑设计中节能设计的探讨

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摘 要：现阶段，我国的房屋建设开始关注节能设计，这也是由于资源紧缺的严峻形势造成的。节能设计理念的普及反映了我国在发展经济的同时，也在不断改变着自己的观念，这为我国建筑设计的未来发展指明了方向，表明了建筑领域的重点研究方向。基于以上问题，文章将会从实际出发，对房屋建筑设计中的节能设计进行系统的分析，希望提高房屋节能设计的整体水平。

关键词：建筑设计；节能设计；方法

引言

能源是人类生存与经济发展的基础，随着经济的发展，人类居住环境的舒适度越来越高，无节制的能源消耗导致能源供应愈加紧张，使得建筑行业在不断追求经济效益的同时，对新能源的利用更加重视。目前在建筑设计过程中，会利用新能源进行建筑节能设计，这是实现建筑可持续发展的要求，也是建筑行业义不容辞的环保责任。

一、建筑屋面设计

屋顶作为一种建筑物外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量，大于任何一面外墙或地面的耗热量。因此，提高屋面的保温隔热性能，对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤其重要，这也是减少空调耗能，改善室内热环境的一个重要措施。建筑节能屋面主要有以下几种：一是倒置式屋面。将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒，把保温层放在防水层的上面。二是面绿化。城市建筑实行屋面绿化，可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放，同时可增加城市绿地面积、美化城市、改善城市气候环境。三是蓄水屋面。蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水，其目的是利用水蒸发时，带走大量水层中的热量，大量消耗晒到屋面的太阳辐射热，从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度，是一种较好的隔热措施，是改善屋面热工性能的有效途径。四是色坡屋面。目前，大多数住宅仍采用平屋顶，在太阳辐射最强的中午时间，太阳光线对于坡屋面是斜射的，而对于平屋面是正射的，深暗色的平屋面仅反射不到30%的日照，而非金属浅暗色的坡屋面至少反射65%的日照，反射率高的屋面大约节省20%～30%的能源消耗。

二、建筑位置及朝向设计

阳光有着巨大辐射能量，在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析，地球每年接收的能量有60亿kW，这么大能量弃之可惜，从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器，阳光不仅对人的身体健康有着很大影响，对建筑的节能也有着十分重要的意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理，合理地确定建筑位置与朝向，使建筑能接收更多的太阳辐射热能，建筑的方位与节能有着直接关系。所以在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。

三、围护结构墙体设计

高层建筑外围护墙体耗能量较大，占整个建筑耗能的25%左右，建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大，耗能越多。国外的一些高层建筑造成圆塔形，比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆形或椭圆形，相同的面积，圆的周长最短，这样使建筑外露面积较小。因此，基于能量损耗的考虑，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。

外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。

四、门窗节能设计

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。

4.1要控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-1995民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

4.2要提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

4.3要改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

4.4要设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷風的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

五、太阳能与建筑一体化

随着经济建设和人民生活水平的提高，城市花园住宅已经成为潮流，同时能源危机和环境的恶化也在不断加剧，为此，既清洁又取之不尽的太阳能产品的开发和利用急需普及，让太阳能产品助推城市花园化住宅实现既环保又节能，让未来住宅都太阳能化。随着国内太阳热水器行业的发展，消费者对生活热水的要求越来越高，而且对建筑的美观越来越重视，原有的闷晒式、紧凑式已不能满足人们的需求。太阳能与建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机结合，利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层或替代屋顶保温层，既消除了太阳能对建筑物形象的影响，又避免了重复投资，降低了成本。太阳能与建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。

六、结语

在建筑设计中，新能源的开发利用对于建筑节能、我国的经济发展以及环境保护都具有重要的作用，随着经济的发展，对能源的消耗以及新能源的需求还会不断增加，因此，在建筑设计中，采用新能源进行建筑设计，是建立建筑节能市场机制的要求。这些新能源在现代建筑设计中的应用将越来越广泛，伴随着新能源在建筑设计中的应用和发展，我们坚信，能够实现建筑行业健康、可持续发展，并改善我国的生态和能源危机。

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