住宅建筑生态节能设计研究

【摘 要】绿色住宅建筑节能设计是一项重大且持续的工程，从小区规划设计、建筑单体设计、建筑细部设计到建筑周围环境的设计，每个环节都相互影响、相互制约，而且还涉及其他很多方面，如新材料、新技术、新工艺的应用，再生能源的开发和利用等。因此我们在做节能设计时，要进行综合考虑，按照因地制宜、整体设计及全过程控制的原则，结合气候、经济、技术等多方面因素全面展开，进行住宅节能设计和优化。

【关键词】绿色住宅建筑；生态节能；建筑设计

1 绿色住宅建筑设计的内容

1.1 全寿命周期的概念

全寿命周期主要强调建筑对资源和环境的影响在时间上的意义。建筑从最初的规划设计到后续的施工建设、运营管理及最终的拆除，形成了一个全寿命周期。关注建筑的全寿命周期，意味着不仅在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素，而且确保施工过程中对环境的影响减至最低，运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、高效、无害的空间，拆除后又对环境危害降到最低。建筑对资源和环境的影响要有一个全时间段的估算，建筑初期投入可能很低廉，但是运营成本可能会很高。

1.2 强调最大限度的节约资源，保护环境和减少污染

建设部提出了“四节一环保”的要求，即着重强调节地、节能、节水、节材和保护环境，这也是我国建筑业可持续发展面临的主要问题。保护环境、减少污染，资源的节约和资源的循环利用是关键，“少费多用”做好了必然有助于保护环境、减少污染。

1.3 满足建筑根本的功能需求

保证使用者的健康是最基本的要求，节约不能以牺牲使用者的健康为代价。“适用”强调的是适度消费的概念，决不能提倡奢侈与浪费。高效使用资源需要加大绿色住宅建筑的科技含量，比如智能建筑，通过采用智能的手段使建筑在系统、功能、使用上提高效率。

1.4 建筑要与自然和谐共生

建筑业再也不能延续高消耗、高污染的传统建筑发展模式，必须大力发展绿色住宅建筑，才能适应现代城市生态建设发展的需要。不然，将会在建筑领域再次重蹈先污染后治理的覆辙，危及后代子孙的生存。发展绿色住宅建筑的最终目的是要实现人、建筑与自然的协调统一。

2 绿色住宅建筑的生态节能设计策略

2.1 自然通风设计

从节能和舒适的角度考虑，自然通风是设计中要注意的一个很重要的问题，在建筑设计中平面应避开冬季主导风向，充分利用春、夏、秋季凉爽时段的自然通风，通过被动方式，利用室外气流带走室内产生的余热，从而保证室内的热舒适性，并缩短空调开启时间，达到节能的目的。

2.2 建筑朝向设计

朝向对建筑能耗的影响也十分重大。太阳的辐射得热在夏季会增加制冷负荷，在冬季则能降低采暖负荷。朝向选择时应从当地气象条件，地理环境，建筑用地等全面考虑，从节约用地的前提出发，优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向，满足冬季能争取较多的日照，夏季避免过多的得热，还应有利于自然通风，从长期实践经验来看，南向是我国各地区较为适宜的建筑朝向，但在建筑设计时会受到各方面因素的制约，不可能都采用南向，就应因地制宜合理确定建筑朝向，以满足节能与舒适的要求。

2.3 建筑体形系数

建筑体形系数是节能建筑设计特别要重视的问题。体形系数就是指建筑物的外表面积与外表面积所包围的体积之比。建筑体形的变化，直接影响建筑采暖空调的能耗大小，体形系数越小，从降低能耗的角度出发，应将体形系数控制在一个较低的水平，但过低的体形系数会压制建筑设计师的创作灵感，平面布局受到限制，使建筑造型呆板，使用功能不能合理的安排，因此，在具体的设计过程中，须权衡利弊，合理确定建筑造型，凹凸面不要过多，尽可能减少建筑的外围护面积避免体形变化过多而使体形系数增大，应将体形系数定在一个标准规定的范围内，以减少建筑能耗。

2.4 外墙的保温隔热性能

由于外墙在整个建筑外包面积中占的比例最大，对建筑能耗的影响也最大。在严、寒地区冬季室内外温差达30～60℃以上，墙面传热造成的热损失非常可观。因此墙体的保温隔热是建筑节能的一个重要部分。在设计时应控制墙体的传热系数，采用保温性能好的砌体，如加砌混凝土自保温砌体，也可采用多层复合墙体，根据保温层位置的不同，复合墙体可分为外保温，内保温、及夹心保温墙体，每种保温形式有各自的公有特点外墙内保温和自保温由于结构的原因很难消除冷桥热桥，而采用外保温，则由于保温层覆盖整个外墙面而有利于避免冷桥热桥的产生，内保温还会受二次装修的影响，并占用室内空间，国家已开始限制在居住建筑内使用它，但对于少量使用的墙体内保温是合理的。夹心保温是两侧为墙体材料中间为保温材料，这种材料有利干其内外装修的优点。另一方面，外墙外保温体系可以保护主体结构，延长建筑物使用寿命，也可以方便地对旧有建筑物进行节能改造，从长远来看，外保温的优越性明显高于其它形式，因此外墙应优先采用外保温来达到节能目的。

2.5 门窗的保温隔热性能

在整个建筑物的热损失中，门窗缝隙空气渗透的热损失则占20%～30%。所以，门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少空气渗透量、减少单位面积传热量等方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷，可通过采用密封材料增加窗户的气密性；减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成。为此，要加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用。塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著，防雨水渗漏能力强，空气渗透量小，更主要的是塑钢门窗的导热系数极低，隔热效果优于铝材1250倍，在采暖和制冷上，能耗要低30%～50%，室内空调的启动次数明显减少，耗电量也显著减少。

2.6 屋面的保温隔热性能

屋面在整个建筑围护结构中所占的比例虽然远低于外墙，但对顶层房屋而言，却是比例最大的围护结构，其保温隔热性能的好坏，直接影响顶层房屋的室内热环境与建筑能耗，与外墙一样，也应控制传热系数，采用高效保温材料作为屋面的保温层，根据保温层的位置分内保温和外保温，一般屋面大多采用外保温，传统的做法是保温层设在防水层内，现在更科学的做法是保温层设在防水层外的倒置式保温屋面，既提高防水层的耐久性，又达到保温隔热效果。

2.7 采暖系统的节能

城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖，合理提高锅炉的负荷，改善锅炉运行效率，采用管网水平衡技术，以及加强供热管道保温，可以大大提高热效率。除此之外。应该运用高技术成果开发高效节能的建筑设备，利用可再生能源，充分提高采暖空调系统的用能效率，从而节约能源。

总之，绿色住宅建筑是指在住宅建筑的全寿命周期内，可最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。是消耗最小的能源、资源与环境损失，换取最好的人居环境的建筑。绿色住宅建筑设计的基本内容：在人与自然协调发展的基本原则下，运用生态学原理和方法，协调人、建筑与自然环境间的关系，寻求创造生态建筑环境的途径和设计方法。体现人、建筑环境与自然生态在“功能”方面的关系，即生态平衡与生态建筑环境设计和“美学”方面的关系，即人工美与自然美的结合。

【参考文献】

[1]齐芳燕.居住建筑设计中的节能措施探讨[J].经济研究导刊，2009（12）.

[责任编辑：丁艳]

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