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

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代住宅,節(jié)能設計,構(gòu)造,措施,可再生能源

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

　　了我國能源資源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾，對實現(xiàn)城市建設可持

　　續(xù)發(fā)展起著重大的意義。

　　一、建筑方案設計階段的節(jié)能措施

　　建筑方案沒計階段的節(jié)能措施是指在進行住宅建筑方案設計時，合理進行住宅區(qū)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(jié)能降耗的目的。

　　(一）平面規(guī)劃設計·

　　住宅建筑設計中的節(jié)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(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程

　　的加快，造成了城市用地的成倍增長和農(nóng)業(yè)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(qū)總平面規(guī)劃設計

　　可達到很好的節(jié)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(diào)節(jié)室內(nèi)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(jié)約用地。目前，我國的北京、上海等大城市已經(jīng)面臨住宅用地緊張的問題，大量的高密度的居住區(qū)已成為當前開發(fā)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(jié)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(jié)構(gòu)面積。

　　5、在小區(qū)內(nèi)多種植樹木花草，不同物種相互搭配，可有效改善小區(qū)生態(tài)和室內(nèi)熱環(huán)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(nèi)，防止陽光過分照射建筑圍護結(jié)構(gòu)，減少其表面的熱量獲得，從而

　　達到改善室內(nèi)熱環(huán)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(diào)節(jié)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(cè)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(jīng)常使用的折疊、滑動或介于閉與開之間的百葉窗、能調(diào)節(jié)葉片角度的百葉窗、可收放的遮陽卷簾、可調(diào)節(jié)的遮陽板或遮陽蓬等都是調(diào)節(jié)外界氣候資源的遮陽構(gòu)件，屬于可調(diào)節(jié)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(xié)調(diào)，力求構(gòu)造簡潔且經(jīng)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(diào)節(jié)

　　措施，具有明顯的節(jié)能效益和生態(tài)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(zhuǎn)折和“縮頸”，使氣流通暢均勻。另外，根據(jù)地區(qū)環(huán)境的特點，在住宅方案設計中巧妙構(gòu)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(nèi)的影響，夜間也有利于熱量向室外散發(fā)。

　　二、建筑構(gòu)造設計節(jié)能措施

　　住宅的節(jié)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(jié)構(gòu)的傳熱損失的。因此，在住宅的內(nèi)外空間布局和環(huán)境確定之后，強化外圍護結(jié)構(gòu)的保溫

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

　　(一)屋面

　　對于住宅建筑來說，屋頂?shù)谋�溫隔熱性能的好壞，直接影響的�?/p>

　　頂層住戶的室內(nèi)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(nèi)表面溫度。

　　(二)外墻

　　外墻是建筑物的重要圍護結(jié)構(gòu)，占整個外圍護結(jié)構(gòu)的絕大部分，

　　其傳熱系數(shù)大小、熱性能好壞，直接影響著建筑物的節(jié)能效果。隨

　　著粘土磚被禁用，建筑節(jié)能的技術(shù)進步，許多新型墻體材料得到充分

　　的利用。目前，可以根據(jù)當?shù)貤l件推廣的建筑節(jié)能技術(shù)有：

　　1、外墻內(nèi)保溫技術(shù)和外墻外保溫技術(shù)

　　外墻內(nèi)保溫通常是指在外墻的內(nèi)側(cè)粘貼保溫板材或粉刷保溫砂

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

　　外墻外保溫通常是指在外墻的外側(cè)貼聚苯乙烯擠塑板，外側(cè)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(nèi)熱穩(wěn)定有利，冷熱易于處理，且不易結(jié)露，但施工較復雜，施工質(zhì)量難以保證。

　　2、空心磚墻及其復合墻體技術(shù)。空心磚墻保溫效果優(yōu)于實心磚，

　　墻，且節(jié)約制磚能耗。如再與高效保溫材料復合，節(jié)能效果更佳。

　　3、混凝土輕質(zhì)砌塊墻體技術(shù)。可利用當?shù)爻霎a(chǎn)的浮石、火山渣及其他輕骨料或工業(yè)廢料生產(chǎn)多排孔輕質(zhì)砌塊，宜就地取材，用保溫砂漿砌筑，有明顯的節(jié)能效果。

　　4、外墻自保溫技術(shù)。外墻自保溫技術(shù)是指采用墻體自身材料保

　　溫，優(yōu)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(jié)構(gòu)建筑中。

　　(三)門窗是人們進出房間和室內(nèi)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(huán)節(jié)。門窗一般由門窗框

　　和玻璃構(gòu)成，傳熱系數(shù)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(jié)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(jié)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(jié)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(guī)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(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，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(chǎn)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(qū)”。所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)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(jié)能效果。

　　三、現(xiàn)代住宅建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢

　　未來住宅建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢是利用可再生的天然能源，以實

　　現(xiàn)住宅節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展。在研究可再生能源在住宅建筑中的應用

　　過程中，建筑、規(guī)劃與設備專業(yè)應發(fā)揮各自的專業(yè)特點．探求利用自

　　然界的天然可再生能源來達到節(jié)約能耗的目的。

　　(一)太陽能的開發(fā)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(shù)地區(qū)年平均口輻射量在4KW.h／m2以上．2／3以上地區(qū)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(yōu)越得多：利用太陽能減少建筑能耗和改善建筑物環(huán)境是建筑技術(shù)發(fā)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(xiàn)了一些能夠與建筑外墻、窗戶完美結(jié)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(huán)至室內(nèi)去以調(diào)

　　節(jié)室內(nèi)溫度。目前此種方式處于試驗階段，有很好的發(fā)展前景。

　　四、使用節(jié)能的綠色建筑材料

　　建筑外維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能直接關(guān)系到室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定

　　性和舒適性，對降低建筑能耗起著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)目前通常

　　的做法是在外維護結(jié)構(gòu)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(chǎn)加工過程也會大量消耗各種能源。因此，建筑節(jié)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(tǒng)

　　的觀念出發(fā)，關(guān)注建筑全壽命周期的能源消耗。從這個角度出發(fā)，建

　　筑材料就不但要有出色的保溫隔熱性能，其加工生產(chǎn)過程中也應當簡

　　單易行、節(jié)省能源。位于美國加州霍普蘭德山谷中的太陽生活中心創(chuàng)

　　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(zhì)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(jié)束語

　　建筑節(jié)能不僅能改善居住熱環(huán)境、利于人體健康、節(jié)約能源，還

　　能帶動新型節(jié)能材料的開發(fā)和節(jié)能設備的使用。建立生態(tài)建筑思想，

　　尊重自然環(huán)境，用科學技術(shù)，經(jīng)濟效益和社會效益相統(tǒng)一的方法進行

　　規(guī)劃和設計，將節(jié)能意識貫穿于設計的每一個環(huán)節(jié)，積極探索建筑節(jié)

　　能途徑與技術(shù)措施，對促進整個社會的和諧發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展具有深

　　遠的意義。此外，在建筑與規(guī)劃設計中重視可再生能源的開發(fā)利用，

　　也是今后住宅節(jié)能的發(fā)展趨勢。

　　參考文獻：

　　[1]趙凡，陳建平．論建筑門窗節(jié)能與環(huán)保[J]．陜西建材，2003,6。

　　[2]舒秋華等，可持續(xù)發(fā)展與改善城市環(huán)境[M]．21世紀建筑新技術(shù)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(jié)能》，《能源與節(jié)能》創(chuàng)刊于1996年，本刊堅持科學發(fā)展觀，關(guān)注我國能源經(jīng)濟現(xiàn)象，報道能源與節(jié)能領(lǐng)域最新科研成果，探求我國該領(lǐng)域的方針、政策和發(fā)展戰(zhàn)略，積極普及節(jié)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(shù)人員就能源、環(huán)保及節(jié)能等相關(guān)問題提供了一個政策研討、理論交流及節(jié)能和環(huán)保等新技術(shù)推廣的平臺。

　　《能源與節(jié)能》期刊數(shù)據(jù)庫收錄情況/影響因子：

　　中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫收錄期刊、萬方數(shù)據(jù)——數(shù)字化期刊全文上網(wǎng)、中文科技合興數(shù)據(jù)庫收錄期刊、中國學術(shù)期刊(光盤版)中國期刊收錄期刊、中國學術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫(CAJ-CD)統(tǒng)計源期刊。復合影響因子：0.290綜合影響因子：0.144