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【摘 要】本文作者从住宅建筑布局和形体方面、建筑平面设计、改善围护结构及材料的设计三个方面分别阐述了住宅建筑节能设计的优化方法。
【关键词】住宅建筑；节能设计
住宅建筑节能设计时建筑设计的重要组成部分，在优化建筑设计的同时要不断优化节能设计，在保证住宅居住舒适性的基础上，合理利用资源，减少环境污染，促进建筑节能的持续发展。
1 我国住宅建筑节能设计现状
所谓建筑节能就是通过采用保温、隔热、密封等措施，使建筑在建造生产和使用维护过程中减少对能源的消耗。建筑节能是缓解能源紧缺，减轻环境污染，促进经济持续发展的一项重要措施。我国住宅建筑节能优化设计工作起步较晚，目前建筑能耗已经与交通能耗、工业能耗成为了我国能源消耗最大的三个方面。尤其是随着人们生活水平的提高，建筑耗能量呈急剧上升趋势。建筑能耗主要包括空调和采暖设备，而大部分建筑夏季空调用电量大，冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等，大部分建筑存在能耗大、能效低等缺点，而且建筑的围护结构的保温性能较差。建筑节能优化设计方法很多，但是当前很多住宅在建筑方案设计时建筑与建筑节能设计脱节，缺乏节能意识，对节能建筑概念不明确，认为将各种节能材料简单的堆砌在一起就是节能建筑，根本没有整合设计和科技集成理念，造成各种新能源的浪费。
2 优化住宅建筑节能设计
2.1住宅建筑布局和形体方面的设计
2.1.1设计合理的建筑面积
住宅建筑不仅在建造过程中需要占用大量土地、消耗大量资源，在使用和维护过程中还要投入大量能源。如果确定合理的住宅面积，不仅在建造过程中能够节约大量的建材和劳动力，在使用和维护过程中还能够节约大量的能源消耗，设计合理的建筑面积就是最有效节约能源措施，是提倡节约型住宅的有效方法。
2.1.2选择合理的朝向
在进行住宅朝向设计时，要从节能角度出发，对各个房间的功能分区进行合理设计。在对住宅户型设计时要注意户型的南北通透性，通常情况下东西向多层建筑的耗热量大于南北向的建筑，为了避免间接采光，在设计户型时应使尽可能多的房间朝南，既能保证夏季室内可以形成穿堂风，在冬季还可以增长日照时间。
2.1.3优化建筑单体的组合方式
建筑单体的组合方式能够直接影响气流的形成，因此要合理设计建筑物的位置和朝向，尽量减少由于气候因素建筑的维护结构选择的影响。由于高度也能够影响建筑的自然通风，一般建筑越高对室内的自然通风越有利，在对不同高度的建筑进行组合设计时，可以将建筑设计成高低相间排列，这样有利于低层建筑的自然通风；合理利用人工构筑物以及绿化植物的遮挡作用，也可以调节建筑周围的再生风环境。
2.1.4合理控制建筑的体形参数
体形参数包括建筑维护结构的外表面积（F0）以及其所包围的建筑体积（V0）。体形系数F0/V0越大，则说明单位建筑空间所分担的热散失面积越大，因此能耗就越多。体形系数越小则越有利于建筑的节能，就是要减少不必要的墙体外表面积从而减少热损失，建筑外形多选用长条形。
2.2建筑平面设计中节能设计
2.2.1热环境合理分区
可以把厨房、卫生间以及走廊等对热环境要求较低的部分布置在北向，卧室尽量设置在南向，以充分利用太阳能，冬季能够保持较高的温度。
2.2.2设置温度阻尼区
温度阻尼区就是在室内与室外之间的一种中间层次，这一层次可以阻止室外的冷风向室内直接渗透，进一步减少外墙与外窗的热损耗。如楼梯间可以改为封闭式，且在楼梯间设置窗户；将北向阳台的外门窗全部用密封阳台封闭起来，外门设置防风门斗，防止冬季冷风倒灌。
2.3改善围护结构及材料的设计
建筑的围护结构主要包括墙、窗、门、屋面以及地面，将室内与室外隔开，由一些表面材料和表面装饰材料组成。围护结构的优化设计是影响建筑运行中耗能多少的一个重要因素。
2.3.1门窗的节能设计
（1）确定合理的窗墙面积比
窗户既是太阳的得热部件，又是主要的失热部件，窗墙比是住宅窗户洞口面积与住宅里面单元面积的比值，确定合理的窗墙面积比是节能重要措施之一。规定北面、东向和西向、南向的窗墙比不应该超过0.25、0.30、0.35。除此以外，应尽量减少迎背风面开窗的面积比，其比值约为1：0.7，这样既增加了夏季的渗透通风，减少了冬季寒风的渗透，还能满足对生活环境的舒适度要求。
（2）加强住宅外窗的气密性
使用新型且密封性能良好的门窗材料，近年来木门窗和钢门窗已经逐渐淘汰，而铝合金门窗和PVC塑料门窗已经成为使用量最大的门窗材料。在密封方面，在门框与墙缝之间的缝隙中可以用弹性松软型材料进行密封；扇与玻璃之间可用各种弹性压条来密封；扇与扇之间可用高低缝及风外压条来密封；框与扇可以用橡胶或泡沫密封条等来密封。
（3）改善门窗的保温性能
窗户如果采用金属材料则可能产生冷桥现象，因此最好采用钢塑复合材料和塑料窗，玻璃采用中空玻璃或者镀膜玻璃，可以设置双玻璃或者三玻璃；为了保证门窗的保温性能还可以采用缩短窗扇缝隙长度，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯的方法，合理减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
2.3.2屋面的节能设计
虽然屋面的传热量占整个建筑传热量的比重很少，但是其对顶层房间的影响较大。解决屋面节能的关键是要对屋面的防水、保温、隔热要进行综合研究，屋面的结构材料要选择好的保温材料。在对屋顶的设计中，要考虑各种气候因素对屋面的影响，通过对其构造以及选择材料的分析，合理设计屋顶的结构形式。如屋顶可以采用架空方式或者在屋顶中职绿色植物来加强屋顶的隔热功能。选用倒置型的保温屋面，这种屋面保温层置于防水层之上，使保温层不仅起到保温作用，在一定程度上还起到一定的防水作用，保温层材料必须能够保证防水和耐气性能良好，再在其上面用混凝土预制块压住，不需要粘接，不仅维修方便，而且价格便宜。对于楼板层的设计主要是要利用其中的中空空间，然后精心设计楼板的吊顶造型，如可以将循环水管布置在其中，这样不仅在夏季可以利用冷水循环来降低室内温度，冬季还可以利用其中的热水循环进行取暖。
2.3.3地面的节能设计
为了改善底层住户室内减少热损失，可以采用地面辐射采暖系统对住宅进行供热，主要原因是：
（1）因为它可以导致室内沿高度方向上的温度分布比较均匀，在传送过程中可以大大减少无效的热损失。
（2）控制阀比较集中，可以方便调节室内的温度，并且在无人时可以关闭，节省供暖能耗。
（3）使热量集中在人体受益的高度之内，热效率比对流供暖方式高。
3 结束语
我国是一个人口大国，而我国的能源相对匮乏，已经成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。随着我国人民生活水平的改善，人们对建筑住宅的质量要求也不断提高，如何在住宅建筑设计中充分利用天然和地理的自然条件，在建造过程中采取一定的措施，建造节能建筑，最大限度的减少能源用量，更加合理有效的利用能源，已经越来越受到广大建筑师的重视。
参考文献：
[1] 曾秀竹.住宅建筑节能优化设计.山西建筑，2008，（9）：256-257.
[2] 王董平.浅谈住宅建筑节能设计.山西建筑，2007，33（10）：253-254.
[3] 鄧红专.优化高层及住宅建筑节能设计.能源及环境，2010，（8）：30-32.
[4] 张学深.浅谈住宅建筑节能设计的优化.建筑工程，2010：254.
[5] 涂逢祥.建筑节能.北京：中国建筑工业出版社，2004.
[6] 罗舟.浅议住宅建筑与节能设计的优化.山西建筑，2007，（2）：245-246.
【关键词】住宅建筑；节能设计
住宅建筑节能设计时建筑设计的重要组成部分，在优化建筑设计的同时要不断优化节能设计，在保证住宅居住舒适性的基础上，合理利用资源，减少环境污染，促进建筑节能的持续发展。
1 我国住宅建筑节能设计现状
所谓建筑节能就是通过采用保温、隔热、密封等措施，使建筑在建造生产和使用维护过程中减少对能源的消耗。建筑节能是缓解能源紧缺，减轻环境污染，促进经济持续发展的一项重要措施。我国住宅建筑节能优化设计工作起步较晚，目前建筑能耗已经与交通能耗、工业能耗成为了我国能源消耗最大的三个方面。尤其是随着人们生活水平的提高，建筑耗能量呈急剧上升趋势。建筑能耗主要包括空调和采暖设备，而大部分建筑夏季空调用电量大，冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等，大部分建筑存在能耗大、能效低等缺点，而且建筑的围护结构的保温性能较差。建筑节能优化设计方法很多，但是当前很多住宅在建筑方案设计时建筑与建筑节能设计脱节，缺乏节能意识，对节能建筑概念不明确，认为将各种节能材料简单的堆砌在一起就是节能建筑，根本没有整合设计和科技集成理念，造成各种新能源的浪费。
2 优化住宅建筑节能设计
2.1住宅建筑布局和形体方面的设计
2.1.1设计合理的建筑面积
住宅建筑不仅在建造过程中需要占用大量土地、消耗大量资源，在使用和维护过程中还要投入大量能源。如果确定合理的住宅面积，不仅在建造过程中能够节约大量的建材和劳动力，在使用和维护过程中还能够节约大量的能源消耗，设计合理的建筑面积就是最有效节约能源措施，是提倡节约型住宅的有效方法。
2.1.2选择合理的朝向
在进行住宅朝向设计时，要从节能角度出发，对各个房间的功能分区进行合理设计。在对住宅户型设计时要注意户型的南北通透性，通常情况下东西向多层建筑的耗热量大于南北向的建筑，为了避免间接采光，在设计户型时应使尽可能多的房间朝南，既能保证夏季室内可以形成穿堂风，在冬季还可以增长日照时间。
2.1.3优化建筑单体的组合方式
建筑单体的组合方式能够直接影响气流的形成，因此要合理设计建筑物的位置和朝向，尽量减少由于气候因素建筑的维护结构选择的影响。由于高度也能够影响建筑的自然通风，一般建筑越高对室内的自然通风越有利，在对不同高度的建筑进行组合设计时，可以将建筑设计成高低相间排列，这样有利于低层建筑的自然通风；合理利用人工构筑物以及绿化植物的遮挡作用，也可以调节建筑周围的再生风环境。
2.1.4合理控制建筑的体形参数
体形参数包括建筑维护结构的外表面积（F0）以及其所包围的建筑体积（V0）。体形系数F0/V0越大，则说明单位建筑空间所分担的热散失面积越大，因此能耗就越多。体形系数越小则越有利于建筑的节能，就是要减少不必要的墙体外表面积从而减少热损失，建筑外形多选用长条形。
2.2建筑平面设计中节能设计
2.2.1热环境合理分区
可以把厨房、卫生间以及走廊等对热环境要求较低的部分布置在北向，卧室尽量设置在南向，以充分利用太阳能，冬季能够保持较高的温度。
2.2.2设置温度阻尼区
温度阻尼区就是在室内与室外之间的一种中间层次，这一层次可以阻止室外的冷风向室内直接渗透，进一步减少外墙与外窗的热损耗。如楼梯间可以改为封闭式，且在楼梯间设置窗户；将北向阳台的外门窗全部用密封阳台封闭起来，外门设置防风门斗，防止冬季冷风倒灌。
2.3改善围护结构及材料的设计
建筑的围护结构主要包括墙、窗、门、屋面以及地面，将室内与室外隔开，由一些表面材料和表面装饰材料组成。围护结构的优化设计是影响建筑运行中耗能多少的一个重要因素。
2.3.1门窗的节能设计
（1）确定合理的窗墙面积比
窗户既是太阳的得热部件，又是主要的失热部件，窗墙比是住宅窗户洞口面积与住宅里面单元面积的比值，确定合理的窗墙面积比是节能重要措施之一。规定北面、东向和西向、南向的窗墙比不应该超过0.25、0.30、0.35。除此以外，应尽量减少迎背风面开窗的面积比，其比值约为1：0.7，这样既增加了夏季的渗透通风，减少了冬季寒风的渗透，还能满足对生活环境的舒适度要求。
（2）加强住宅外窗的气密性
使用新型且密封性能良好的门窗材料，近年来木门窗和钢门窗已经逐渐淘汰，而铝合金门窗和PVC塑料门窗已经成为使用量最大的门窗材料。在密封方面，在门框与墙缝之间的缝隙中可以用弹性松软型材料进行密封；扇与玻璃之间可用各种弹性压条来密封；扇与扇之间可用高低缝及风外压条来密封；框与扇可以用橡胶或泡沫密封条等来密封。
（3）改善门窗的保温性能
窗户如果采用金属材料则可能产生冷桥现象，因此最好采用钢塑复合材料和塑料窗，玻璃采用中空玻璃或者镀膜玻璃，可以设置双玻璃或者三玻璃；为了保证门窗的保温性能还可以采用缩短窗扇缝隙长度，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯的方法，合理减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
2.3.2屋面的节能设计
虽然屋面的传热量占整个建筑传热量的比重很少，但是其对顶层房间的影响较大。解决屋面节能的关键是要对屋面的防水、保温、隔热要进行综合研究，屋面的结构材料要选择好的保温材料。在对屋顶的设计中，要考虑各种气候因素对屋面的影响，通过对其构造以及选择材料的分析，合理设计屋顶的结构形式。如屋顶可以采用架空方式或者在屋顶中职绿色植物来加强屋顶的隔热功能。选用倒置型的保温屋面，这种屋面保温层置于防水层之上，使保温层不仅起到保温作用，在一定程度上还起到一定的防水作用，保温层材料必须能够保证防水和耐气性能良好，再在其上面用混凝土预制块压住，不需要粘接，不仅维修方便，而且价格便宜。对于楼板层的设计主要是要利用其中的中空空间，然后精心设计楼板的吊顶造型，如可以将循环水管布置在其中，这样不仅在夏季可以利用冷水循环来降低室内温度，冬季还可以利用其中的热水循环进行取暖。
2.3.3地面的节能设计
为了改善底层住户室内减少热损失，可以采用地面辐射采暖系统对住宅进行供热，主要原因是：
（1）因为它可以导致室内沿高度方向上的温度分布比较均匀，在传送过程中可以大大减少无效的热损失。
（2）控制阀比较集中，可以方便调节室内的温度，并且在无人时可以关闭，节省供暖能耗。
（3）使热量集中在人体受益的高度之内，热效率比对流供暖方式高。
3 结束语
我国是一个人口大国，而我国的能源相对匮乏，已经成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。随着我国人民生活水平的改善，人们对建筑住宅的质量要求也不断提高，如何在住宅建筑设计中充分利用天然和地理的自然条件，在建造过程中采取一定的措施，建造节能建筑，最大限度的减少能源用量，更加合理有效的利用能源，已经越来越受到广大建筑师的重视。
参考文献：
[1] 曾秀竹.住宅建筑节能优化设计.山西建筑，2008，（9）：256-257.
[2] 王董平.浅谈住宅建筑节能设计.山西建筑，2007，33（10）：253-254.
[3] 鄧红专.优化高层及住宅建筑节能设计.能源及环境，2010，（8）：30-32.
[4] 张学深.浅谈住宅建筑节能设计的优化.建筑工程，2010：254.
[5] 涂逢祥.建筑节能.北京：中国建筑工业出版社，2004.
[6] 罗舟.浅议住宅建筑与节能设计的优化.山西建筑，2007，（2）：245-246.