當代住宅建筑節(jié)能設計研究
摘要：近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們在關注住宅質量的同時，越來越注重住宅的節(jié)能效果，節(jié)能建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的一大趨勢。本文結合筆者多年的實踐經(jīng)驗，圍繞當代建筑節(jié)能設計要點進行了分析和探討，以供同仁參考借鑒，以期有利于進一步提升當代住宅的節(jié)能水平。
關鍵詞：住宅;節(jié)能設計;墻體節(jié)能;門窗節(jié)能;單體節(jié)能
引言：在過去的時間里，我國的建筑也取得了突飛猛進的發(fā)展，為人們提供了更加舒適和便利的生活環(huán)境。然而在各式各樣的住宅建筑拔地而起的同時，也引發(fā)了巨大的能源消耗和環(huán)境污染問題，建筑節(jié)能設計已成為世界范圍內建筑發(fā)展的基本方向。如何進行節(jié)能設計，如何更好地落實國家對建筑節(jié)能設計的相關規(guī)范與政策，為人們營造舒適、健康、節(jié)能的居住環(huán)境，已成為當代住宅設計人員的迫切需要解決的重要問題。
一、 概述
所謂建筑節(jié)能并不是消極意義上的節(jié)省，而是積極的提高能源的利用效率。換句話說，也就是在建筑中合理的使用和利用能源，不斷地提高能源利用效率。
建筑業(yè)作為高能耗行業(yè)，其高能耗問題已日益受到人們的關注。尤其是近年來，我國建筑業(yè)飛速發(fā)展，帶來了能源的巨大消耗，加劇了能源危機。大力發(fā)展節(jié)能型建筑是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，能夠有效緩解能源緊張的局面，減輕環(huán)境污染，推行建筑節(jié)能勢在必行。大力發(fā)展建筑節(jié)能，加強建筑節(jié)能是關鍵。近年來，人們對生活質量的要求不斷提升，住宅節(jié)能設計的重要性日趨凸現(xiàn)出來。
二、 節(jié)能設計要點
一)建筑物整體節(jié)能設計
所為建筑物的整體節(jié)能設計主要包括建筑物的體型規(guī)劃與設計。所謂住宅的體形規(guī)劃與設計，主要是指對住宅的整體體量、朝向及形體組合等各個方面的合理設計，它能夠使住宅更好地適應微氣候環(huán)境，并充分利用有利的因素來達到節(jié)能降耗的目的。例如，蒙古包的設計就能夠很好的適應草原的惡劣氣候，能夠有效地減少散熱面積、抵抗風沙的侵襲。
此外，合理的選擇住宅的日照及朝向，建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，應盡量使住宅主要房間在冬天避開主導風向且日照充足，在夏季避開太陽輻射并且能夠充分利用自然通風。
實際上，建筑物的朝向往往會受到地區(qū)歷史文化、城市規(guī)劃、地形等多方面因素的影響，要想兼顧夏季放熱和冬季保暖并非易事，在實際設計過程中，應全面考慮各種因素的得失，選擇最佳朝向，進而達到更好的節(jié)能效果。
二)單體節(jié)能
建筑單體節(jié)能是提升建筑物整體節(jié)能效果的關鍵所在。下面主要針對住宅的墻體節(jié)能設計、屋面節(jié)能設計以及門窗的節(jié)能設計進行分析：
1、門窗節(jié)能設計
外門窗傳熱系數(shù)較高(通常為墻體的3到4倍),是住宅耗熱的一個主要途徑，因而，加強住宅的門窗節(jié)能設計對于提升建筑物的節(jié)能效果至關重要。在進行設計時，應抓好以下幾個重點：
(1)控制窗墻比：控制好不同朝向的窗墻面積比，減少不利朝向的熱能損失。尤其在寒冷地區(qū)，為了有效的減少冬季的能耗損失，則應盡可能減少北向開窗面積。我國的民用建筑節(jié)能設計標準規(guī)定，不同朝向的窗墻比應滿足以下規(guī)定：
不同朝向的窗墻面積比
如超過表中所規(guī)定的數(shù)值，則應調整外墻和屋頂?shù)葒o結構的傳熱系數(shù)，從而使建筑物的耗熱量指標滿足相關規(guī)定要求。
(2)設置外遮陽：對于夏季溫度較高的地區(qū)，可以在住宅的外窗設置外遮陽，進而切實降低夏季制冷能耗。
(3)合理設置門窗通風換氣，盡可能采用自然通風。
(4)對于冬季溫度較低的地區(qū)，應在住宅的外門設置門斗等，切實減少冷風滲透，提高保溫效果，降低取暖能耗。
(5)盡量少做落地窗和飄窗等，并且要在滿足自然通風的前提下，結合房間的實際功能強調開創(chuàng)有別。
(6)選用膠條密封，提高門窗的密閉性;選用節(jié)能效果較好的門窗配件、材料和窗型。
2、墻體節(jié)能設計
除了門窗之外，墻體也是住宅室內外熱交換的一個主要介質，加強住宅外墻的保溫隔熱能夠有效避免能量的損失，進而降低能耗、提升節(jié)能效果。
1)保溫隔熱
首先，在住宅外墻設計中，應在保證滿足其基本的承重、安全圍護等功能的前提下,優(yōu)選具有良好保溫隔熱效果的墻體材料，并且還應對傳熱性較好的墻體部位加設保溫隔熱層，避免過高的能耗損失。
2)節(jié)能構造設計
對于住宅的墻體節(jié)能設計，除了要采取相應的保溫、隔熱措施之外，還應結合住宅所在地區(qū)的氣候條件等，對建筑物進行特殊的構造設計，進而有效地改善住宅的微氣候環(huán)境，更好地提升節(jié)能效果，例如，水墻、夾心墻體設計設計及導風墻體設計等。
3)合理控制體形系數(shù)
還要盡可能減少住宅的體型系數(shù), 所謂體形系數(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之比。在進行建筑設計時，減少建筑物的外表面積，避免過多的形體凹凸能夠達到良好的節(jié)能效果。體形系數(shù)越小、節(jié)能效果越明顯;外表面越整齊節(jié)能效果越好。
建筑物的節(jié)能設計標準規(guī)定：應將建筑物的體形系數(shù)控制在0.30以內;如果大于這一范圍，則應在外墻采取措施加強保溫。
4)墻體朝向與面積
在設計中，為了獲得充足的太陽輻射熱能，應根據(jù)墻體朝向的不同合理設置墻體面積。應盡量擴大南向墻面面積，對于其它朝向的墻面面積則應盡可能縮小。
5)充分利用植物調節(jié)氣溫
為了減少傳入室內的熱源，對于日照較為強烈的墻面通�？梢苑N植爬墻虎等來吸收太陽輻射的過多熱量。
3、屋面節(jié)能設計
屋面是整個住宅結構中接受太陽輻射熱最多的一個部位，加強屋面的保溫隔熱對于提升建筑物的節(jié)能效果尤為重要。一般可采用坡屋頂、設保溫層或設置保溫隔熱屋面等方法來達到節(jié)能效果。
1)合理選擇屋面保溫隔熱材料。一般情況下，為了達到良好的保溫隔熱效果，應選用膨脹型泡沫聚苯板等導熱系數(shù)較小、憎水、密度較大的保溫隔熱材料。采用倒置式屋面，將憎水性保溫材料設于防水層上，能夠有效避免防水層老化，達到良好的保溫隔熱效果。
2)設置生態(tài)型屋頂也是屋面節(jié)能的一種有效方法，具有良好的保溫隔熱效果。通常情況下，可以在屋頂種植灌木及花卉等來有效阻擋熱源，在保溫隔熱的同時還能夠很好的美化環(huán)境、改善城市氣候環(huán)境，是一種一舉多得的方法。
3)除了生態(tài)型屋面，通過在屋面蓄水形成蓄水型屋面，也能夠達到良好的節(jié)能效果。通過水分蒸發(fā)帶走熱量，進而有效的減少屋面的傳熱量，從而降低屋面溫度。
4)住宅屋頂?shù)臉嬙觳捎闷狡挛蓓斚嘟Y合的形式，并且在保溫隔熱層上設架空層來有效促進空氣的流通，進而有效降低屋面的溫度。
4、冷橋部分的處理
在當代住宅設計過程中，要做好對冷橋部分的節(jié)能處理。從整體來看，冷橋是造成住宅室內環(huán)境波動的一個關鍵部分。所謂冷橋部分，主要包括鋼筋砼漆、板、樁基等直接連接室內外的部位，這些部位要單獨處理，可以在冷橋部分內外做保溫砂漿，切實將傳熱阻控制在相關規(guī)定的范圍之內。
5、樓梯間節(jié)能設計?
在住宅中，樓梯間屬于一個公共部位，對它的節(jié)能也是必不可少的。對于采暖居住建筑的樓梯間應設置門窗。節(jié)能設計標準要求在采暖期，如果住宅所在地區(qū)的室外平均溫度在-6.0℃以下，則樓梯間也要實施采暖，在入口處還要設置門斗等避風設施。
?
三、 積極采用新能源、新材料
其一，充分利用太陽能。眾所周知，太陽能總量豐富，是一種取之不盡、用之不盡的清潔能源。在節(jié)能型住宅中應加以充分利用，這是住宅建筑可持續(xù)發(fā)展的一個重要途徑。在實際設計中，應在住宅供暖、供熱水、供電等方面予以合理充分利用，提升住宅的經(jīng)濟和社會效益。
其二，合理選用新型建筑節(jié)能材料，這也是實現(xiàn)住宅建筑全面節(jié)能的一個重要舉措。在實際設計時，應該本著高效、節(jié)能、經(jīng)濟、健康的原則進行選擇，為居民營造一個舒適、節(jié)能、環(huán)保的生活環(huán)境。例如，要充分利用形式多樣的保溫材料、防水材料、新型隔熱玻璃和框體材料，以及可調節(jié)的鋁材遮陽板等等。并且要注意充分發(fā)掘地方節(jié)能材料予以合理應用，更好地提升節(jié)能效果。相信，隨著社會的進步科科技水平的不斷提升，會有越來越多的節(jié)能材料應用于住宅建筑之中，不斷提升住宅建筑的節(jié)能效果。
結語：
綜上所述，隨著人們環(huán)保意識的不斷提升，住宅節(jié)能設計勢在必行。因此，設計時應提升節(jié)能環(huán)保意識，并以此為指導進行住宅設計，通過全面的節(jié)能設計和新材料、新能源的采用，提升住宅的節(jié)能效果，營造良好的人人居環(huán)境。
參考文獻：
[1] 底冬蕾; 住宅節(jié)能設計[J]. 中國新技術新產(chǎn)品.2009年第24期
[2] 張文環(huán); 淺談民用住宅建筑節(jié)能[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保.2012年第02期
[3] 劉加平,武六元;建筑節(jié)能與建筑設計中的新能源利用[J].能源工程.2001年第02期
[4] 陳榮華;住宅建筑設計及使用中的節(jié)能[J].安徽建筑.2000年第06期
