摘要：本文是作者近幾年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的，文章主要闡述了居住建筑在節(jié)能設(shè)計(jì)中遇到的一些問題和相關(guān)解決方案。

　　關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)，節(jié)能，性能

　　Abstract: this article is the author of the work experience in recent years, the paper mainly expounds the residential building energy saving design of some of the problems and relevant solutions.

　　Keywords: architectural design, energy saving, performance

　　中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　一、建筑物的規(guī)劃

　　1.合理的小區(qū)選址。小區(qū)的位置應(yīng)選擇良好的地形和環(huán)境，以避免因地形等條件所造成的空氣滯留或風(fēng)速過大。小區(qū)用地應(yīng)結(jié)合地形特點(diǎn)，宜避開迎風(fēng)的湖、海岸邊、容易形成風(fēng)道的山谷或山頂?shù)龋灰诉x擇在山谷、洼地、溝底等凹地。由于冬季冷氣流易在凹地里形成“霜凍”現(xiàn)象，會(huì)加劇住宅的熱損耗，建在凹地里的住宅還可能受到窩風(fēng)的影響。因此，小區(qū)用地以選擇避風(fēng)向陽的朝南的坡地上為佳。

　　2.最佳的建筑朝向。夏季的太陽輻射會(huì)增加制冷負(fù)荷，而冬季的太陽輻射能降低采暖負(fù)荷，我國大多數(shù)地區(qū)冬季需要適當(dāng)?shù)娜展猓谉峒竟?jié)盡量減少太陽直射。由于太陽高度角和方位的變化南北朝向的建筑物在夏季所受到的太陽輻射相對(duì)東西朝向建筑要少很多，而在冬季時(shí)，建筑受到太陽輻射的情況剛好與夏季相反，有數(shù)據(jù)顯示冬季采暖時(shí)，東西向比南北向能耗要增加5.5%左右;同樣的房屋，夏季開空調(diào)時(shí)，東西向比南北向的空調(diào)運(yùn)行負(fù)荷約大24%～26%。所以南北朝向是節(jié)能建筑最有利的朝向。

　　3.考慮夏季主導(dǎo)風(fēng)向。建筑的平面布局及空間組合要注意結(jié)合地形地貌特點(diǎn)，綜合考慮建筑物高度、長度、深度及平面布局方式對(duì)漩渦區(qū)范圍的影響，在盡可能的條件下保證建筑群的布置與當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向一致，或保持一定的投射角，強(qiáng)化對(duì)小區(qū)內(nèi)部通風(fēng)的組織，建筑物長度不宜過大、進(jìn)深不宜過小，高低建筑物交錯(cuò)布置，將較低的建筑布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面，以縮小渦流區(qū)的范圍，避免因局部渦流或滯流造成空氣質(zhì)量惡劣和夏季熱量滯積，從而改善后排住宅的通風(fēng)和熱環(huán)境條件。當(dāng)建筑與當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向保持一致時(shí)，夏季自然通風(fēng)減少開空調(diào)的時(shí)間，降低建筑的實(shí)際使用能耗。

　　4.適當(dāng)?shù)慕ㄖg距。滿足室內(nèi)的一定的日照量決定建筑間的最小間距。不同熱工分區(qū)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臈l件綜合考慮建筑群體的布置十分必要。比如設(shè)計(jì)重點(diǎn)在夏季減少熱能耗的地區(qū)，建筑間距在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的日照間距要求上適當(dāng)加大，更有利于居住區(qū)內(nèi)的空氣流動(dòng)———風(fēng)量增大、風(fēng)速提高，從而使建筑物與空氣的熱交換增加，有效降低建筑物的溫度。

　　5.合理綠化。在小區(qū)規(guī)劃中應(yīng)盡可能提高綠地率，使住宅盡量接近綠化區(qū)。綠地布局應(yīng)注意與小區(qū)道路、建筑布局相結(jié)合，以有利于通風(fēng)氣流風(fēng)的引導(dǎo)，改善通風(fēng)條件。還要保證住區(qū)綠化均勻度，從而達(dá)到建筑遮陽、降低環(huán)境溫度的目的。另外，小區(qū)內(nèi)的植物配置應(yīng)將草坪、灌木叢，喬木合理搭配，形成多層次的豎向立體綠化布置形式。植物配置主要考慮削弱夏季太陽輻射對(duì)建筑的熱作用，又不影響冬季太陽輻射和全年自然采光，同時(shí)還要兼顧通風(fēng)、采光效果。住宅南側(cè)宜以高大的落葉喬木為主，夏季枝葉茂盛、干高冠大，能夠有效遮蔭，冬季落葉，可以爭取較多的陽光;北側(cè)宜以耐蔭常綠喬木為主，喬灌木結(jié)合，形成綠化屏障，以減弱冬季的寒風(fēng)的侵襲。

　　二、建筑設(shè)計(jì)要控制幾項(xiàng)指標(biāo)

　　1.減小體形系數(shù)。在建筑設(shè)計(jì)中，原則上應(yīng)減少建筑物外表面積，適當(dāng)控制建筑體形系數(shù)，即建筑物外表面積與其所包圍的體積之比。在考慮節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，建筑平面外形力求完整，選用“一”字型等較為簡潔規(guī)整，避免因外形凹凸太多而增大體形系數(shù)。坡屋面建筑與平屋面建筑相比較，其坡屋頂增大了屋頂?shù)臒峤粨Q面積，加大了能耗，因此不利于房屋的節(jié)能。國外的研究發(fā)現(xiàn)體形系數(shù)每降低0.1%，建筑能耗可以降低8～15kW·h/(m2·a)。建筑體形系數(shù)在設(shè)計(jì)初期可以直接判定建筑的節(jié)能效果，《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同地區(qū)、不同層數(shù)的居住建筑有不同的體形系數(shù)的限制。

　　2.嚴(yán)格控制窗墻比。外圍護(hù)墻體的熱工性能比玻璃窗戶要好。盡管外窗面積比外墻面積要小得多，但通過外窗得失熱量卻占外圍護(hù)結(jié)構(gòu)得失熱量的40%左右，目前的許多住宅設(shè)計(jì)，建筑立面窗戶的設(shè)計(jì)主要是從立面造型方面考慮———采光面積大，可開啟窗戶面積小，這樣的設(shè)計(jì)不但對(duì)隔熱不好，對(duì)通風(fēng)就更加不利。因此，需根據(jù)不同地區(qū)氣候特征合理控制窗墻比。另外，凸窗和落地窗不利于節(jié)能，當(dāng)前住宅過使用凸窗和落地窗，與普通窗戶比，其隔熱效果會(huì)降低10%。

　　3.改善門窗的性能。建筑熱損耗部位包括外門窗，外墻及屋頂。而外門窗是住宅能耗散失的最多的部位，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，具體措施有以下3方面。

　　(1)提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設(shè)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(shè)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(fēng)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;

　　(2)改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能;窗戶最好采用斷熱鋁材節(jié)能效果比較好窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設(shè)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(kuò)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(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積;

　　(3)設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”。所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間設(shè)有一中間層次，這一中間層次像熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中，將北陽臺(tái)的外門、窗全部用密封陽臺(tái)封閉起來，外門設(shè)防風(fēng)門斗，防止冷風(fēng)倒灌，樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的，對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。

　　4.關(guān)注熱橋問題。現(xiàn)在越來越多的住宅建筑在外立面設(shè)計(jì)上追求造型的變化，從而產(chǎn)生立面上凹凸增多，突出墻體、屋面的構(gòu)件也越來越多，這些設(shè)計(jì)手法豐富了建筑造型，卻無形中增加了熱橋的部位。另外，圍護(hù)結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土梁、柱、板的相互交接處，外墻與外墻、內(nèi)墻、以及窗戶的連接處，保溫門窗中的金屬門框以及突出屋面的女兒墻、排氣孔與屋面交接部位等，都是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱橋形成的主要部位。冬季室內(nèi)的熱能就會(huì)通過熱橋大量地流失，室內(nèi)接觸面又會(huì)產(chǎn)生結(jié)露影響內(nèi)部美觀。所以，應(yīng)嚴(yán)格按照國家規(guī)范要求加強(qiáng)建筑局部的保溫措施。從總體上講，防止熱橋的產(chǎn)生就要平衡建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱，控制各組成部分的傳熱系數(shù)相接近，保證各部位的傳熱均勻，從根本上減少熱橋的產(chǎn)生，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

　　三、結(jié)語

　　綜上所述，上文只從小區(qū)規(guī)劃和建筑單體的某些局部提出了節(jié)能設(shè)計(jì)中要考慮的問題。通過科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，就可以有效地改善小區(qū)小氣候環(huán)境和熱舒適性，改善住宅建筑熱工環(huán)境。而建筑單體從設(shè)計(jì)、施工到后期維護(hù)是個(gè)長期的工作。但只要按照節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把好節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)，監(jiān)督好施工節(jié)能用材關(guān)，就能有效提高居住建筑節(jié)能效率，降低建筑能源耗費(fèi)，創(chuàng)造高品質(zhì)住宅。