住宅建筑设计的节能分析

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一、被动式节能技术对建筑设计的影响

1.节能规划

对于住宅设计，应考虑多个方面，比如建筑的方位、间距、朝向等等。其中，节能规划是住宅设计的一个重要方面，在设计的过程中，需要分析本地区的环境、大气流向以及阳光辐射等气候条件，只有楼房以上几个要素的设计比较合理，才能为用户提供较好的气候环境，才能适合人们居住，具体而言，包括以下几个方面：合理的设计应使楼房之间保持恰当的距离，从而使各个楼层获得足够的光照，在夏天，充分利用主导风向以及通风条件，促进整个建筑的热量散失，在冬天，避免主要房间对着主导风向，降低能量的损耗。

2.减少楼房的凸凹设计

为了节约能源，在设计建筑平面的过程中，应尽量追求简单与平整，减少楼房的凸凹设计，保证建筑体型系数的合理性。建筑体型系数是指:建筑的外表面积与建筑体积的比值。建筑体型系数在很大程度上影响着楼房的能耗情况。一般而言，如果建筑设计的体型系数较大，凸凹变化比较明显，这样的设计符合人们的审美要求，但是美观程度并不是与建筑体型系数成正比的，当建筑体型系数过大时，房子并不美观。对于建筑设计，不能只是单纯的追求表面美，更重要的是考虑建筑的能耗节约功能。

3.主动式节能技术对建筑设计的影响

随着科学技术的不断发展以及人们生活质量的提高，人们对住宅建筑提出的要求也越来越高。目前，多数家庭依靠暖通空调等方式来调节室内的温度环境。传统的暖通空调设备在运行工作的过程中，需要消耗大量的能源。为了降低能耗，需要研发新的节能设备，这是目前暖通行业的主要发展目标。

4.节能新技术与建筑结构技术相结合

新的节能技术的研发，改变了传统的建筑结构。比如，在科技水平较高的美国，太阳能已经于建筑结构融为一体，使太阳能成为整个建筑设计的一部分。太阳能与整个建筑的有效合一将是以后太阳能行业的主要奋斗方向。

二、墙体节能的设计和施工

在通常情况下，墙体在建筑中扮演的角色是外围护的主体部分，使用强度较低和蓄热能力较强、保温性能高的砌块墙和复合式的墙体构成。当今在我国，墙体的节能在使用中主要由以下几种措施。一是外墙由单一材料砌成，也就是外墙采用隔热性能好以及保温较好的保温材料做成。二是在外墙内增加一些保温型的材料，做好外墙的保温措施。比如在粉刷外墙时，使用具有保温作用的石膏，或者在墙体上贴上保温面板。三是将保温材料夹到墙体的中的保温夹心型的复合墙的墙体。四是对于墙体之外的保温，也就是将保温材料粘在墙体外墙的外面，通常这种施工设计的节能技术是当前比较常用的节能技术之一。

三、门窗节能的设计和施工

建筑的外门窗作为住宅能耗散失率较高的部分，在保证建筑的采光、观景以及通风的情况下，要尽可能的提升门窗的密闭性，使用适当的窗墙比例，能够有效的改善门窗的保温性能，因此而提高门窗的隔热保温性能。当前门窗保温通用的措施有以下几个。在使用墙体窗墙的面积比例时，尽量降低窗墙的面积比例。换个说法就是，想要减小传热的散耗量并且其空气渗透好，墙体窗户的面积就要越小，对建筑的节能是极为有利的。想要达到有效的节能效果，就要做到冷空气的渗入量有效的减少以及建筑外门窗的密闭性能的提高，通常就要考虑比较好的新型密封性能好的材料。其次为了有效的提高墙体和门窗框之间的缝隙的密封效果，还要考虑在墙体与门窗框中夹入弹性松软的保温材料，比如密封胶或毛毡等。使用橡胶等具有密封性能的材料在门扇和门框中间可以进行密封，提高建筑节能环保的有效措施，同时，对外部门窗自身的保温隔热效果进行有效的改善。

四、屋面节能的设计和施工

屋面作为建筑外围护构造的一个部分，屋面的保温隔热也是建筑中必须的部分。夏天的时候由于太阳的辐射强度较大，使得屋面的最高温度可达到60℃～80℃，使得室内的顶层温度受屋面的影响会增加2～4℃。在冬季屋顶的对外散失的热量增加。因此为了有效的减少屋顶的能耗损失，屋面的保温显得尤为重要，屋面的保温可以使用保温材料，或者使用架空型的保温屋面或者倒置式的屋面来达到屋面保温隔热的效果。不管使用哪种手段，一定要注意保温层的质量不能过大，以避免屋顶承受较大的压力。使用膨胀珍珠岩保温板作为屋面保温材料，相比常使用的沥青珍珠岩或者水泥珍珠岩有更多的优势。

五、相变蓄热材料维护结构

当前，一般情况下，建筑物的围护结构大部分使用的都是轻质材料，通常，这种材料的使用，在早晚温差大，室内的温度变化比较明显，这不仅增加了暖通空调等设备的负荷，也影响了人们的生活质量。所以，在建筑物的建设过程中，应在使用相变材料在围护结构中应用，比如蓄热墙以及蓄热地板，这样就可以防止建筑物出现较大的温差，提高人们居住的舒适感，并能有效的减少暖通空调等设备的使用时间，降低能耗。

六、新能源在节能环保中的使用

1.太阳能新能源的使用

中国作为太阳能较为丰富的国家和地区之一，2/3以上的区域全年的日照时间在2200小时以上。有两种太阳能系统在当前的生产生活中广泛使用，一种是主动式的太阳能系统，一种是被动式的太阳能系统。在当前，为生产或者生活提供热水主要采用的是被动式的太阳能即热供水系统，这种利用形式在我国大部分地区得到了广泛的使用。而通过将太阳能转化成为可利用的电能的这种系统，就是主动式太阳能系统，其由外在电源的启动并且帮助其运行，使用电扇或者泵进行对太阳能的转换和传递。

2.地热新能源的使用

因为深层土壤和地下水以及湖泊水等受自然季节变化的影响程度比较小，温度的稳定性较高，所以通过水来作为能量的传输介质，在进行深水层的交换时候，将地热从地下水中提取出来，给室内进行供暖。夏季也可以作为冷气源，通过热的交换，通过地下水的循环，将室内的热量释放到土壤或者地表水中。

七、结语

现代住宅建筑设计的成功与否，将会对整个建筑的使用效果产生重要的影响。随着节能社会构建步伐的不断加快，提高现代住宅的建筑设计节能效果，成为一种建筑业的必然要求，需要每一个建筑企业在推动建筑节能的发展中，做出应有的贡献。从建筑设计的理念、建筑设计的实用性和时效性出发，做好现代住宅设计的实践和推广，从而更好的提高我国住宅建筑设计的水平。

本文作者:李可刘彬工作单位:中机中联工程有限公司