城市建筑住宅的节能设计研究

王奕伟

【摘要】随着社会经济的发展，人们的生活水平和消费水平不断提高，加速了城市化進程，促使城市住宅建筑的需求日益加大，对各项能源、资源的需求也越来越多，因此，人们逐渐重视节能环保的问题。为了实现城市建筑住宅的节能环保，则必须重视城市建筑住宅的节能设计。本文将研究城市建筑住宅的的节能设计的相关内容。

【关键词】城市；建筑住宅；节能设计

建筑的节能主要目标是以保障人类居住舒适以及人类身体健康为基础，充分且合理的利用能源与资源，实现资源利用的可持续发展，从而实现保护人类生活环境、减少环境污染的最终目标[1]。这样的设计理念已经顺利发展成了推动建筑行业发展的重要准则。

一、外墙的节能设计

外墙墙体是建筑住宅最主要的外部保护结构，也是整个建筑住宅里外热交换的重要介质[2]。在现代的节能建筑中，实现能源节省的一种主要的方式是采用外墙保温隔热的方式，这种方式可有效节省25%的能源，因此，墙体的节能设计工作是整体建筑住宅节能设计工作中最为关键的的部分。目前，在现阶段的建筑中，外墙的功能除了具备一定的承重作用之外，同时还有着防潮、防水、隔热、防止热量散失、储存室内温度等多方面的作用，因此，在进行墙体设计时，要格外注重对保温隔热性能较好的外墙建筑材料的使用，针对热传导性能较好的部位或墙体，应增加保温隔热层的设置，以此来提高墙体或该部位的隔热性能。

现阶段，常使用的集中外墙材料中，墙体隔热性能较好的属烧结多孔砖以及加气混凝土砖块。其中，玻璃棉、酚醛泡沫板、岩棉矿渣棉、聚苯乙烯泡沫板等是复合墙体中主要的绝缘材料，有着较好的隔热作用[3]。特别是在一些较为寒冷的地区，需要尤其重视外墙的保温结构，避免出现外墙在保温过程中产生冷桥、热桥的情况，影响建筑墙体的隔热效果，从而进一步提升建筑住宅的节能性能。同时，降低建筑的体形系数也是墙体设计中有效实现建筑住宅节能的方法。体形系数指的是住宅建筑接触室外大气的外表面积，和其所包围的体积的比值，体形系数能够对建筑能耗状况进行直接的衡量。例如，在寒冷地区，体形系数以0.30为基础，每增加0.01，建筑能耗以2.4～2.8%的比例增加；每减少0.01，建筑能耗以2.3～3.0%的比例减少，因此，若建筑住宅有4～8楼的楼层，一般都要把体形系数保持在0.30左右，只有这样，才能更好的实现整个建筑住宅的节能。在具体的建筑住宅设计中，特别是针对高层建筑进行设计时，为了方便设计师的自由设计，在建筑楼层超过14层，体形系数可以保持在0.25，因此，体形系数越小更有利于建筑住宅的节能设计，也就是说，宽体建筑更优于窄体建筑、高建筑更优于矮建筑、外表整齐的建筑更优于外表凹凸的建筑。

二、屋面的保温隔热节能设计

极易受到外部温度影响的构造是屋面结构部分，并且，在建筑住宅整体的节能作用中，屋面的保温及隔热的功能是最为关键的。在屋面的节能设计中，建筑施工时使用的较为传统的方法为正铺法，也就是把新型的具有节能性能的屋面材料直接铺设在屋面的两层建筑材料间。虽然这种铺设方法被广泛应用于传统的建筑设计中，但是随着建筑行业的发展，这种方法不适用于现阶段的建筑要求，已经逐渐被倒铺法所取代。倒铺法就是把保温层铺设在建筑屋面的防水层下面，颠倒一下二者的铺设顺序，从而实现提升保温性能的目标。在现实的建筑施工中，发现倒铺法不仅能提升保温性能，而且还能明显提高建筑屋面的防水性能，延长其使用时间。

另外，屋面铺设太阳能遮光板还能有效实现节能，或者是利用太阳能集热器对太阳能辐射能源进行有效吸收，加热冷水，然后再把该热水放于能够保温的水箱中存储，利用控制温差循环的办法为建筑住宅提供24h的热水。在建筑住宅的技能设计中，可以充分利用太阳光，促进阳光和空间的流通，同时，合理的开设窗户，可以更好的实现住宅内部的空气流通。为了实现室内阳光充足且气流和温度流动适宜，可以将感光器材设置在遮阳板上，同时保证感光器材和住宅中电源开关相通，在住宅室内的湿度和温度处于设置的标准值时，将自动控制电源开关，实现了满足室内空气、光照、温度、湿度适宜的情况下，最大限度能源节约的目标。

三、有关节能设计的其他措施

（一）通风设计

目前，高层建筑住宅的通风管逐渐使用智能化设计，一般建筑住宅使用空气对流的方法来实现空气的流通。通常，一些建筑住宅要想实现住宅内部的湿、热的双向传递、住宅室内的通畅，可以利用南北对流、单元楼间窗户对流以及加宽楼距等方法。建筑住宅的最佳通风朝向为南北方向，南北对流是建筑住宅通风设计中最佳的通风方式。选择住宅朝向时，应以夏季能自然风通风且无强光辐射、冬季有足够日照且不受主导风向影响为主要原则。

（二）外窗隔热设计

建筑住宅室内夏季温度过高的主要原因是太阳辐射直接透过外窗进入室内，因此，在进行住宅节能设计时，除了对建筑墙体墙面选择有所要求外，在选择外窗玻璃时尽量选择透光不透热的Low-E玻璃，以减少室内空调的能耗[4]。建筑住宅的隔热和设计可以利用计算机进行辅助设计，利用计算机技术来确定实时楼宇照射角度，从而进行正确的设计操作。

（三）使用低能耗、可循环的建筑物料

在进行建筑住宅施工的建筑材料选择时，应尽可能选取低材耗、高性能的材料，比如轻质钢结构，该材料不仅空间形体灵活，还能有效降低建筑的自身重量，极大地减少了建筑周期。由于每个地区存在着区域性差异，气候有着明显的不同，因此，在进行建筑住宅设计时，还应因地制宜，选择本地区适合建筑材料进行建设。这样的选择主要的由于选取本地区材料，可以在开始建设时，便明确知道该建筑物料的消耗能量较少，一些非本地区的建筑物料的能量消耗可能会超出4、5倍。

结束语

目前，我国建筑住宅的节能设计仍然还停留在发展阶段，有着巨大的发展潜力和发展前途，特别是体现在室内设计以及建筑规划设计等方面，要想实现建筑住宅节能设计的更好发展，必须结合现阶段的节能设计情况进行更深入的研究。

参考文献

[1]张海丽，王亚斌.关于住宅建筑设计中节能设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（10）.

[2]陈静.现代住宅建筑节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（4）：648-648.

[3]侯静芳.住宅建筑节能设计要点剖析[J].建筑工程技术与设计，2015，（1）：650-650.

[4]梁彩虹.关于住宅建筑节能设计实现方式的思考[J].城市建筑，2013，（10）：32-32.