浅谈住宅建筑的节能设计

关博昊

摘 要： 随着社会发展建设的步伐加快，建設物的数量必然会越来越多，对能源的消耗也会越来越大。要实现能源可持续发展，建筑节能是未来节能环保领域的重要研究方向。本文主要分析了建筑节能设计的重要性，对建筑节能设计的切入点进行研究，提出关于建筑的门窗、水电、围栏结构等方面具有针对性的节能措施，对如何优化结构、合理利用再生材料等方法进行了探讨，旨在进一步提升建筑节能设计的有效性。

关键词： 住宅；建筑；节能设计

住宅建筑节能设计主要目的是采用保温、隔热、密封等措施提高建筑的热能利用率，通过科学的设计，环保绿色的建筑材料减少住宅建筑在正常使用中的过度的能源损耗。进行建筑节能的研究，是适应新时代世界能源发展的需要，也是提高建筑领域节能减排绿色环保发展的重要手段。我国对住宅建筑节能的研究的时间不是很久，全国的住宅建筑符合国家的节能标准的比例也很低，和国际上的同类国家相比，我国住宅建筑的能耗消耗情况不容乐观。所以，如何通过科学的方法对住宅建筑进行设计优化，利用满足节能需要的清洁再生能源，促进住宅建筑能源消耗量的下降，实现国家提出的节能减排绿色环保的发展目标，为国家经济建设发展做出应用的积极贡献，是建筑行业需要研究的重点课题。

一、影响住宅建筑节能效果的因素分析

住宅建筑一旦完工后，其建筑的使用功能和相应的设备都会相对固定，此时建筑的能耗使用情况会固定起来，受到建筑本身和内外部环境的影响不大。因此住宅建筑节能设计主要是要从住宅的建设初期就进行研究分析和设计规划。在住宅建筑中空调、供暖、制冷等能耗是建筑能耗的主要影响因素。其他相关的能耗影响因素有水电、电器、电梯等设备。外部对建筑能耗消耗的影响因素主要有所在地气候情况、建筑结构的热工作性能、室内条件、室内热源、潮湿度的影响等。在冷热负荷处于比较稳定的情况下，建筑的空调等设备的性能会影响到最终的建筑能耗。

建筑的朝向会对建筑能耗带来影响。建筑的朝向不仅会影响采光，还会影响能耗的消耗。冬季采暖期时，建筑的能耗会通过围护结构和门窗的缝隙出现传导过程的失热现象。门窗缝隙的空气热量损失也和建筑的朝向十分密切。不同地区和不同的气候环境下，住宅建筑的光照时长和面积会有很大区别。在冬季和夏季太阳的辐射角度不同，会给建筑每个墙体、墙面带来差异性的日照时间和强度。在住宅建筑设计中要注重选择利于冬季保温和夏季防热的平衡点，在统筹采光通风和建筑设计需要下，避免建筑朝向对能源的损耗。建筑的窗墙比会影响建筑能耗。窗墙比是建筑的窗户面积和房间立面的一个比值。国家对住宅建筑的窗墙比有一个技术推荐指标。对建筑的外窗设计时，要考虑到既能遮挡外部环境变化对室内的影响，又要满足住户的采光、通风等需要。住宅建筑能耗增大的一个主要因素是外窗保温隔热功能是否优良。外窗的大小设计要考虑到夏季太阳辐射导致室内过热需要启动空调，和冬季散热保温不好造成热量损耗的影响。建筑的围护结构会影响建筑能耗。建筑围护结构的传热性能是对建筑节能效果进行评价的重要考核参数。围护结构造成的传热耗热量是建筑采暖期热能消耗的主要因素。所以在设计中要注重改善建筑内外部墙体的保温隔热效果，使用符合标准的节能型门窗。

二、住宅建筑节能设计的要点

对住宅进行科学的选址和规划是住宅建筑节能的设计原则。可以从建筑所在地的环境气候、建筑的朝向布局、建筑的间距采光等方面对建筑的内外部环境进行深入的分析和研究，主动规避节能设计中的不利因素，利用对能耗消耗少的自然条件，让住宅建筑形成生态绿色的环保环境，实现住宅建筑的能耗降低、适宜居住的设计目标。

一是要对建筑合理选址布局。要从建筑所在地的自然地理条件、气候环境情况、住宅功能需要和用户使用需求等内容出发，对建筑进行全面规划设计。建筑的朝向选择时，按照夏季东南风流通顺畅，防止冬季西北风的灌入等原则，对住宅建筑朝向西北方向的部位进行封闭性处理。对建筑的入口位置和方向的选择要进行科学对比，通过各种美观、便于使用的建筑方式对开口位置进行封闭或者是半封闭处理，减少四季风向对建筑能耗的影响。在多栋建筑处于同一区域时，要采用错落有致、斜排、连排等组合形式，让建筑之间的空气流通顺畅。

二是要对建筑朝向进行科学选择。我国大部分地区是在地球的北温带上，因此坐北朝南是很多住宅建筑的朝向选择。其实住宅建筑的朝向不仅仅只能是使用坐北朝南的朝向，在结合建筑所在地的地形地貌和气候环境条件下，可以对建筑的采光、建筑的光照面积、太阳热能辐射效果等多个因素的综合考虑，通过计算机模拟技术对建筑朝向进行先期计算和校验，从而选择出最适合的建筑朝向。

三是要准确计算建筑间距对能耗的影响。建筑间距规划时，一方面是要保证间距足够，让建筑相互之间能有好的通风和空气的流通，特别是在夏季气温较高的地区，建筑间距对建筑热能挥发的影响很显著。同时，建筑物设计中还可以通过降低每层的高度、使用斜坡式屋顶，建筑总体南部高于北部等方法，来保证建筑的采光和光照面积，从而减少建筑白天补充光源的使用，降低能耗浪费。

四是要加强建筑周边的绿化，让建筑靠近水面湖泊。绿色植被和水面湖泊不仅可以美化建筑周边的生态环境，也科院降低建筑的能源消耗。如果能在建筑物周边根据需要种植高低错落的绿色大型植物，能很好地降低住宅小环境中的湿度和温度。靠近水面和湖泊的建筑在夏季会有更好的空气流通和湿度，也必然会避免空调的使用，减少能源消耗。

三、住宅建筑节能设计的措施

在建筑墙体的设计中，要把传统的实心砖逐步淘汰掉，多应用由复合材料制成的重量轻、保温效果好的空心砖墙。目前国内主流的复合墙体的建筑材料是钢筋混凝土和轻质砖体，其中填充隔热效果好的绝热材料，以增强建筑物的保温效果和隔热性能。在建筑内墙中可以采用绝热材料进行建构，在中间保温墙中选用保温隔热效果好的材料进行填充，让内墙和外墙之间进行热能的隔绝，提高墙体的保温性能。外墙的保温层要考虑到承重受力情况，增加保温材料，注重对热能的稳定使用和控制。

在建筑门窗的设计中，要通过选用先进的材料，减少因为门窗带来的导热现象，在满足采光通风、空气流通和观看视野等条件下，通过对窗墙比、门窗的密封保温性能进行合理控制。一般情况下要控制墙体上玻璃的使用面积，通常为总墙面的15%-30%。朝向北面的窗墙比要小于30%，东西方向的小于40%，南面的小于50%。要利用密封条、密封膏、弹性密封件来对门窗之间的缝隙进行封闭，以提高门窗的保温效果。

在建筑屋顶的设计中，要优先先用重量轻、密度高、导热差的保温建筑材料，让屋顶具有保温隔热的效果。同时要减少屋顶材料的吸水性能，避免保温材料在吸水率过高的情况下，导致保温能力下降。要设置排水口，保证屋顶保温层的干燥。或者是铺设屋顶保温层来降低热能和噪音对建筑带来的影响。

在全球经济建设持续发展的背景下，建筑实现节能绿色环保，正成为建筑行业的重要设计理念。要适应时代发展和国家建设的需要，对建筑节能设计的质量进行综合全面的把控，不断完善建筑的结构、材料等设计，降低住宅建筑的能源消耗，为用户提供符合环保标准的绿色舒适的健康住宅。

参考文献

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[2]魏锦美.浅谈住宅建筑电气节能设计分析[J].科技经济导刊，2016，（01）：69-70.