摘要：本文從建筑方案設計及建筑構造設計兩個階段提出了現代住宅建筑設計中應考慮的節能措施和隔熱構造設計，并根據自己多年的工作經驗，分析了現代住宅建筑節能設計的未來；對現在住宅建筑設計中有關利用可再生能源的構想進行了探討。

　　關鍵詞：現代住宅,節能設計,構造,措施,可再生能源

　　能源問題已經成為制約我國經濟和社會發展的重要因素，住宅建筑節能設計對于減低建筑能耗，促進能源節約和合理利用，并緩解

　　了我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾，對實現城市建設可持

　　續發展起著重大的意義。

　　一、建筑方案設計階段的節能措施

　　建筑方案沒計階段的節能措施是指在進行住宅建筑方案設計時，合理進行住宅區總平面布局，利用建筑物空間的組合、建筑的朝向、細部造型等措施達到節能降耗的目的。

　　(一）平面規劃設計·

　　住宅建筑設計中的節約用地問題，是一個老話題，也是一個永恒

　　的話題，人類可使用的土地資源是有限的、不可再生的。我國人均土

　　地面積不及世界人均水平的43％。隨著經濟快速發展，城市化進程

　　的加快，造成了城市用地的成倍增長和農業用地的急劇下降。而在城

　　市用地中，近一半是居住建筑用地。合理的住宅小區總平面規劃設計

　　可達到很好的節能降耗的目的，具體措施包括：

　　1、盡量選擇有良好采光和自然通風條件的地塊，盡量爭取使住

　　宅建筑坐北朝南．充分利用太陽能和自然通風來調節室內外溫差。

　　2、高層住宅對于低層住宅，大進深住宅對于淺進深住宅，長面寬住宅對于短面寬住宅來說，都能有效地節約用地。目前，我國的北京、上海等大城市已經面臨住宅用地緊張的問題，大量的高密度的居住區已成為當前開發的主體模式，小高層住宅和高層住宅的比例也逐

　　漸增加。

　　3、避免建筑物成排成群的布置，盡量采用錯列式和斜列式，也可結合地形采用自由排列的方式，達到很好的空氣對流的目。

　　4、少建或不建點式住宅，多建條式住宅，在住宅平面上盡量減少凹凸、進退，減少外維護結構面積。

　　5、在小區內多種植樹木花草，不同物種相互搭配，可有效改善小區生態和室內熱環境。

　　(二)建筑遮陽設計，

　　建筑遮陽的基本功能是隔斷夏季直射陽光直接通過窗戶進入室

　　內，防止陽光過分照射建筑圍護結構，減少其表面的熱量獲得，從而

　　達到改善室內熱環境，降低建筑冷負荷能耗的目的。因此，在設計建

　　筑物時應考慮南向及東西向的遮陽設計。遮陽的方法可分為兩類：固

　　定式遮陽和可調節式遮陽。固定式遮陽的基本形式有：

　　1、水平式遮陽板。適用于南向，遮擋從窗口上方來的太陽輻射；

　　2、垂直式遮陽板。適用于東北、西北向，遮擋從窗口側方來的太陽輻射；

　　3、綜合式遮陽板，適用于東南、西南向，遮擋窗前斜方來的太陽能效果。輻射：

　　4、擋板式遮陽板．適用于東、西向，遮擋正射窗口的太陽輻射。人們經常使用的折疊、滑動或介于閉與開之間的百葉窗、能調節葉片角度的百葉窗、可收放的遮陽卷簾、可調節的遮陽板或遮陽蓬等都是調節外界氣候資源的遮陽構件，屬于可調節式遮陽。

　　遮陽設計要有利于采光、通風和防雨。不阻擋視線，注意與建筑風格相協調，力求構造簡潔且經久耐用。

　　(三)住宅空間空氣對流設計

　　自然通風能夠改善人體熱舒適，降低氣溫，相對于主動的熱調節

　　措施，具有明顯的節能效益和生態作用。在住宅的平面布置設計時，

　　門窗的位置、大小、戶型的設計應充分考慮空氣對流和穿堂風的組織，避免氣流的轉折和“縮頸”，使氣流通暢均勻。另外，根據地區環境的特點，在住宅方案設計中巧妙構建開暢的空間，如暢廳、暢廊、暢陽臺、空中花園等形式，一方面可通暢地組織室外氣流，另一方面可減少太陽輻射對室內的影響，夜間也有利于熱量向室外散發。

　　二、建筑構造設計節能措施

　　住宅的節能指標包括建筑物耗熱量指標和耗煤量指標。其中建

　　筑物總傳熱耗熱量的一半以上是由于外圍護結構的傳熱損失的。因此，在住宅的內外空間布局和環境確定之后，強化外圍護結構的保溫

　　隔熱性能，增強建筑的熱穩定性，減緩其外表面散熱速度，對于建筑節能具有非同—般的意義。

　　(一)屋面

　　對于住宅建筑來說，屋頂的保溫隔熱性能的好壞，直接影響的是

　　頂層住戶的室內溫度與舒適度。為減少熱輻射，應盡量采用坡屋頂，

　　一方面能夠豐富建筑物造型，另一方面可以增加頂層的輔助空間，在

　　可能的情況下，還可以進行屋頂綠化，通過植被降低屋頂太陽輻射，

　　降低屋頂內表面溫度。

　　(二)外墻

　　外墻是建筑物的重要圍護結構，占整個外圍護結構的絕大部分，

　　其傳熱系數大小、熱性能好壞，直接影響著建筑物的節能效果。隨

　　著粘土磚被禁用，建筑節能的技術進步，許多新型墻體材料得到充分

　　的利用。目前，可以根據當地條件推廣的建筑節能技術有：

　　1、外墻內保溫技術和外墻外保溫技術

　　外墻內保溫通常是指在外墻的內側粘貼保溫板材或粉刷保溫砂

　　漿2．5—3cm厚。其構造形式可分為：飾面聚苯板內保溫復合外墻和紙面石膏板內保溫復合外墻。其優點是施工方便，缺點是在房屋裝修時內保溫層易遭受破壞，并且內保溫材料占用一定室內使用空間。

　　外墻外保溫通常是指在外墻的外側貼聚苯乙烯擠塑板，外側再刷一層防裂砂漿后貼面磚或做外墻涂料。其特點是對室內熱穩定有利，冷熱易于處理，且不易結露，但施工較復雜，施工質量難以保證。

　　2、空心磚墻及其復合墻體技術。空心磚墻保溫效果優于實心磚，

　　墻，且節約制磚能耗。如再與高效保溫材料復合，節能效果更佳。

　　3、混凝土輕質砌塊墻體技術。可利用當地出產的浮石、火山渣及其他輕骨料或工業廢料生產多排孔輕質砌塊，宜就地取材，用保溫砂漿砌筑，有明顯的節能效果。

　　4、外墻自保溫技術。外墻自保溫技術是指采用墻體自身材料保

　　溫，優點是投資小，耐久性、耐沖擊性好，使用年限與建筑物同步，適合應用在框架結構建筑中。

　　(三)門窗是人們進出房間和室內外的通行口，也兼有采光和通風的作用，而窗的作用主要是采光和通風。門、窗是建筑物中的一個

　　重要組成部分．同時，它們也是隔熱的薄弱環節。門窗一般由門窗框

　　和玻璃構成，傳熱系數不易控制。隨著人們生活水平的提高和建筑設計的需要，外窗面積不斷增加，在這種情況下，必須提高對外窗熱工性能的要求，才能真正做到住宅的節能。

　　(四)改善門窗性能

　　外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能量耗

　　比例較大，其中傳熱損失為1／3，冷風滲透為1／3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有：

　　1、控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅

　　立面單元面積的比值，JGJ26—1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定，指出“北向，東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20％、30％、35％”

　　2、，提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材

　　料)、密封膏以及邊框設灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

　　3、改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，似增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。．

　　4、設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間

　　設有一中間層次．這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設防風門斗，防止冷風倒灌，樓梯問設計成封閉式的，對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。

　　三、現代住宅建筑節能的發展趨勢

　　未來住宅建筑節能的發展趨勢是利用可再生的天然能源，以實

　　現住宅節能的可持續發展。在研究可再生能源在住宅建筑中的應用

　　過程中，建筑、規劃與設備專業應發揮各自的專業特點．探求利用自

　　然界的天然可再生能源來達到節約能耗的目的。

　　(一)太陽能的開發利用

　　太陽能是—種潔凈的可再生能源，我國有著十分豐富的太陽能

　　資源，大多數地區年平均口輻射量在4KW.h／m2以上．2／3以上地區的年日照大于2000h，人陽能資源的理論儲量達每年17*1014t標

　　準煤。同美國相近，比歐洲、日本優越得多：利用太陽能減少建筑能耗和改善建筑物環境是建筑技術發展的一個重要方向。在住宅建筑設

　　計中應充分利用好太陽能，鼓勵使用太陽能熱水器，用太陽能灶燒飯、取暖。

　　在國際上，太陽能電池板已越來越廣泛的應用到各種新式住宅中。太陽能裝置如何與建筑一體化是近年來的一個熱點問題，國外近年來出現了一些能夠與建筑外墻、窗戶完美結合的工程實例。

　　(二)地下冷源和熱源的利用

　　由于地表以下受氣候影響小，在炎熱的夏季地表深層溫度較低，

　　在寒冷的冬季地表深層溫度較高，將空氣或水送入埋置在地下的導

　　管。可以利用地溫降低或提高空氣和水的溫度再循環至室內去以調

　　節室內溫度。目前此種方式處于試驗階段，有很好的發展前景。

　　四、使用節能的綠色建筑材料

　　建筑外維護結構的保溫隔熱性能直接關系到室內環境的熱穩定

　　性和舒適性，對降低建筑能耗起著至關重要的作用。國內目前通常

　　的做法是在外維護結構完成后再在上面附加保溫層，以改善熱工性

　　能。這種方法雖然可以達到一定的效果，但各種高效保溫材料價格不

　　菲，而且其生產加工過程也會大量消耗各種能源。因此，建筑節能不

　　應當只著眼于建筑建成后在使用過程中的能耗，還應當從整體系統

　　的觀念出發，關注建筑全壽命周期的能源消耗。從這個角度出發，建

　　筑材料就不但要有出色的保溫隔熱性能，其加工生產過程中也應當簡

　　單易行、節省能源。位于美國加州霍普蘭德山谷中的太陽生活中心創

　　造性地利用稻草垛作為墻體材料。其具體做法是先將稻草加壓打捆，再把它們砌成墻體，然后再墻體上噴涂一種8~10cm的土質護面灰

　　來代替水泥砂漿。完成后的墻體不但具有良好的保溫隔熱性能，而

　　且兼有較強的防火性，并且無毒無害。

　　五、結束語

　　建筑節能不僅能改善居住熱環境、利于人體健康、節約能源，還

　　能帶動新型節能材料的開發和節能設備的使用。建立生態建筑思想，

　　尊重自然環境，用科學技術，經濟效益和社會效益相統一的方法進行

　　規劃和設計，將節能意識貫穿于設計的每一個環節，積極探索建筑節

　　能途徑與技術措施，對促進整個社會的和諧發展、可持續發展具有深

　　遠的意義。此外，在建筑與規劃設計中重視可再生能源的開發利用，

　　也是今后住宅節能的發展趨勢。

　　參考文獻：

　　[1]趙凡，陳建平．論建筑門窗節能與環保[J]．陜西建材，2003,6。

　　[2]舒秋華等，可持續發展與改善城市環境[M]．21世紀建筑新技術論叢，上海：同濟大學出版社，2005，7。

　　本文選自省級期刊《能源與節能》，《能源與節能》創刊于1996年，本刊堅持科學發展觀，關注我國能源經濟現象，報道能源與節能領域最新科研成果，探求我國該領域的方針、政策和發展戰略，積極普及節能知識。同時為從事教學、管理、科研、以及廣大一線工作的技術人員就能源、環保及節能等相關問題提供了一個政策研討、理論交流及節能和環保等新技術推廣的平臺。

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