探討住宅建筑中的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

浙江省地下建筑設(shè)計(jì)研究院 310000

摘要：建筑設(shè)計(jì)是其中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。本文從建筑節(jié)能的基礎(chǔ)出發(fā)，以實(shí)際工程案例對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計(jì)；住宅；建筑設(shè)計(jì)

一、引言

建筑節(jié)能是整個(gè)建筑全壽命過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)建筑物節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理，合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。

二、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是全面的建筑節(jié)能中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，有利于從源頭上杜絕能源的浪費(fèi)。

（一）整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì)，使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境，達(dá)到節(jié)能的目的。

1 合理選址

建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計(jì)中，既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

2 合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)

在建筑位址確定之后，應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為：①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。

3 合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)

合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。對(duì)于沿海濕熱地區(qū)，引入自然通風(fēng)對(duì)節(jié)能非常重要，在規(guī)劃布局上，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風(fēng)時(shí)也能形成通風(fēng)，在建筑體型設(shè)計(jì)上形成風(fēng)洞，使自然風(fēng)在其中回旋，得到良好的通風(fēng)效果，從而達(dá)到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向，夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向同時(shí)滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的，因此，只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失，找到一個(gè)平衡點(diǎn)，選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。

（二）單體的節(jié)能設(shè)計(jì)

單體的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì)，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。

1.建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)

建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時(shí)，通過對(duì)各部位的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計(jì)，充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件，達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。

屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分，主要節(jié)能措施為：①采用坡屋頂；②加強(qiáng)屋面保溫措施；③根據(jù)需要，設(shè)置保溫隔熱屋面。

樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間，以及對(duì)樓板吊頂造型加以設(shè)計(jì)。如將循環(huán)水管布置在其中，夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度，冬季利用熱水循環(huán)取暖。

建筑外圍護(hù)墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上，某些工程在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺(tái)開口，開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風(fēng)墻，使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋，將風(fēng)捕捉到陽臺(tái)內(nèi)，然后通過陽臺(tái)門的開口大小控制進(jìn)風(fēng)量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內(nèi)通風(fēng)。

建筑門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，在我國(guó)既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。

建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)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；②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件，如陽臺(tái)、雨罩、靠外墻陽臺(tái)欄板、空調(diào)室外機(jī)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(jìn)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(shí)，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應(yīng)填充保溫材料。

2.合理的建筑空間設(shè)計(jì)

合理的空間設(shè)計(jì)是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對(duì)建筑空間進(jìn)行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件，達(dá)到節(jié)能目的。

3.選用建筑節(jié)能材料

合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個(gè)重要方面。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的原則。一方面，隨著科技的發(fā)展，大量的新型高效材料不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中去，更好地起到節(jié)能效果。

三、項(xiàng)目工程實(shí)例分析

本項(xiàng)目工程位于杭州市，其規(guī)劃總用地面積99000平方米，用地性質(zhì)為住宅用地，為一個(gè)高品質(zhì)的住宅小區(qū)。節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）空調(diào)和通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)

1、凡設(shè)計(jì)中指明的建筑采暖、空調(diào)方式及其設(shè)備的選擇，均根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，及用戶對(duì)設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用的承擔(dān)能力綜合考慮確定。

2、采用分散式（戶式）空氣調(diào)節(jié)器（機(jī)）進(jìn)行空調(diào)（及采暖）時(shí)，其能效比、性能系數(shù)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值。居住建筑采用集中采暖空調(diào)時(shí)，作為集中供冷（熱）源的機(jī)組，其性能系數(shù)均考慮符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值

3、優(yōu)先采用符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的節(jié)能型空調(diào)產(chǎn)品

4、考慮了采用太陽能設(shè)備的空間，及預(yù)留管線位置。

5、在設(shè)計(jì)統(tǒng)一的分體空調(diào)器室外機(jī)安放擱板時(shí)，充分考慮了其位置有利于空調(diào)器夏季排放熱量、冬季吸收熱量，并防止對(duì)室內(nèi)產(chǎn)生熱污染及噪聲污染。

6、通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)致處理了室內(nèi)氣流組織，以提高通風(fēng)效率。廚房、衛(wèi)生間安裝了局部機(jī)械排風(fēng)裝置。

（二）電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

小區(qū)道路照明以及庭院照明采用自動(dòng)控制，采用光控、時(shí)控、程控或其他控制方式。道路照明應(yīng)實(shí)行間隔分組控制，在設(shè)定時(shí)間盡可能能減少點(diǎn)燈數(shù)量；夜景照明應(yīng)按平日和節(jié)日采用不同開燈方式控制；照明燈具選用效率高的燈具；強(qiáng)化供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及無功補(bǔ)償值與提高無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)措施。

（三）給排水節(jié)能設(shè)計(jì)：

1.小區(qū)內(nèi)水景及綠化道路澆灑一部分可利用消防水箱及消防水池內(nèi)的水，可使消防水箱及消防水池內(nèi)水不斷補(bǔ)充，避免長(zhǎng)期不用水質(zhì)變質(zhì)，一次更換浪費(fèi)水的現(xiàn)象發(fā)生。

2.利用市政水壓供至五層，選用節(jié)能產(chǎn)品；每個(gè)住戶，公建及公共用水點(diǎn)設(shè)置水表計(jì)量，控制用水量。

3.采用變頻調(diào)速恒壓變量供水系統(tǒng)，利用交流電機(jī)變頻調(diào)速先進(jìn)技術(shù)，在壓力恒定用水量變化的情況下，自動(dòng)控制水泵轉(zhuǎn)速，按需要設(shè)定供水壓，變頻調(diào)速變流量供水，使水泵始終在高效率工況下運(yùn)行，節(jié)電效果明顯，夜間小流量用水時(shí)，采用氣壓罐可使電耗進(jìn)一步下降。

四、結(jié)語

大力發(fā)展和推廣節(jié)能建筑，對(duì)于解決中國(guó)能源問題有著非常重要的意義，推廣節(jié)能住宅是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，不可能一蹴而就。順利推進(jìn)建筑節(jié)能要加大建筑節(jié)能宣傳力度，完善建筑節(jié)能市場(chǎng)。提高公眾節(jié)能意識(shí)、認(rèn)同度和社會(huì)化程度。從而使我國(guó)真正走上可持續(xù)發(fā)展的道路。