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住宅建筑節能探究篇1

1生態氣候建筑設計概述

1.1生態節能建筑的設計原理

可以利用被動式低能耗的建筑設計方法，在穩態熱平衡理論的指導下，結合建筑所在地區的氣候條件，設計氣候生態型節能住宅，使住宅建筑在建造和使用過程中更加節能環保。通過最大限度地利用氣流、光照等自然條件，在保證室內環境舒適度的前提下，研究建筑和室內外環境的相互作用，實現生態建筑的超低能耗或零能耗，以達到節能減排的目的。

1.2生態節能建筑的設計特點

人類生活的舒適度與周圍環境的微氣候直接相關，但很多時候微氣候會依附于地區性和局部氣候，具體關系如表1所示。

1.3設計意義

生態節能型建筑以環保節能為出發點，利用地域環境的氣候條件，提高建筑對太陽能、風能等可再生資源的利用率，減少對化石能源等不可再生資源的使用，滿足了人類對居住質量和綠色環保的雙重要求[4]。在設計和建造生態氣候住宅時，要以保護自然環境為前提，充分挖掘自然資源的潛力，達到節能減排的目的。與歐美等發達國家相比，我國研究生態節能住宅的時間較短，結合氣候條件進行建筑設計的經驗也不多[5]。如今，政府提倡各行業要走可持續發展的道路，因此，生態氣候建筑設計的理論研究和實踐探索還有很大的發展空間。

2生態節能氣候建筑的設計方案

2.1整體規劃布局

建筑地區的氣候條件一般與地理環境有很大關系，在設計氣候生態型建筑時，設計人員要考慮建筑周圍的山體地勢和海拔高度，還要關注各個住宅建筑的間距密度以及建筑群的整體高度，保證每個住宅都能接收到最多的太陽能，并且在規劃建筑群的過程中，要充分考慮通風對建筑的影響，提高建筑和周圍環境的協調性，使建筑與地域氣候更好地結合。

2.2生態節能建筑的結構設計

2.2.1控制氣流在設計建筑時，可以充分利用風能調節建筑微環境的溫度。在炎熱的夏季，要減少建筑空間內的風阻，開放建筑對面的風向，利用風能帶走建筑群中的熱量；而在寒冷的冬季則正好相反，要阻擋寒冷的北風進入建筑內部。所以，建筑群的布局應以北高南低、北密南疏為宗旨，建筑的北面比較封閉，以抵擋冷空氣；建筑的南面則相對開放，有利于冬季采光和夏季通風。

2.2.2建設通風豎井在氣候生態建筑中，利用熱壓原理向外拔風，可以達到通風節能的目的。因此，在對建筑進行設計時，除了要利用過堂風，還可以在建筑內部設立通風豎井。在豎井的上部設立排風口，幫助排除室內污濁的熱空氣，再從底部引進新鮮的外部冷空氣，可以達到降溫的目的。豎井的調溫效果與進出風口的高度差和室內外的溫度差呈正相關，為了使熱壓通風效能更明顯，可以利用高層建筑的樓梯間、拔風井等結構，增加進風口和排風口之間的高度差，并在開口處設置開關。當夏季氣溫較高時，將建筑內的熱空氣向外排出，冬季到來以后，就將出風口關閉，通過熱空氣層和外界隔絕，以達到保溫的效果。

2.2.3設置熱緩沖空間在生態節能建筑中，熱緩沖空間是一種十分重要的節能設計，在設計之初，對建筑空間的熱環境進行構造劃分，將對溫度要求較低的走廊、門廳等區域作為室內和室外環境的緩沖區域，以降低室外氣候對室內環境的不利影響。例如，對于大多數建筑來說，大廳是室內和外部環境的過渡空間，在大廳中設置可以開閉的門廊，并在門廊的外墻上多設置一些玻璃門窗，就形成了熱緩沖區域。當夏季溫度升高時，門廊又可以對室內外的通風起到緩沖作用，防止熱空氣直接進入室內。

2.3生態氣候建筑的節能措施

2.3.1減少散熱面積生態氣候建筑的體型系數是影響熱循環的重要因素，當建筑體積不變時，體型系數越大，說明建筑的表面積越大，散熱面積也會隨之增大[6]。因此，在設計建筑的造型和空間布局時，要靈活運用建筑材料，使建筑結構緊湊簡潔，盡量將建筑外形設計成圓柱形或方形，以減少建筑的表面積，降低建筑的體型系數。

2.3.2增加立體綠化住宅區的水體和綠植不僅能凈化居住環境的空氣，還能在蒸發吸熱的過程中加速空氣對流，在一定程度上起到調節溫度的作用。因此，在建筑的地面、屋頂、陽臺和垂直墻面上都可以種植綠植。對于綠植種類，應選擇樹干高大的落葉型喬木，這種植物在夏季可以遮擋陽光，打造陰涼通風的環境；在冬季能抵擋狂風對建筑的侵蝕，營造綠色節能的居住環境。同時，在建筑的樓頂，也可以通過覆土或蓄水灌溉的方式種植綠植，能達到保溫隔熱、減少城市熱島效應的效果。在建筑的垂直墻面上，無需像以往那樣在墻上種植爬山虎等攀援植物，而是設置雙層通風的綠化結構，增強墻體的自身散熱功能。同時，從生態學的角度來看，墻體植物夏季繁盛、秋冬落葉的自然規律，也會使建筑和自然氣候融于一體。

2.3.3使用環保材料和可再生能源在生態氣候建筑中，可以在建筑布局和空間形式的構造上加入節能設計。利用可再生資源，減少建筑的能耗，構建建筑體內的微氣候環境。主要方法：（1）以現代技術理念為設計核心，采用節能環保的綠色材料，增強建筑墻體的保溫隔熱功能，維護住宅建筑的微環境。（2）利用建筑區域的地下水和地表淺層土壤進行熱量置換，使建筑的夏季通風和冬季采暖過程更加綠色低碳。（3）充分利用太陽能為建筑提供能源，如光伏發電、太陽能取暖以及太陽能熱水器等，增加可再生資源的使用效能。（4）在建筑的中央或表面設置綠化敞開空間，減少建筑產生的熱島效應，優化建筑內部的氣候環境。

3結語

如今，建筑行業也在提倡可持續發展，氣候條件也成為節能建筑設計的重要因素之一。綠色節能建筑應結合地域環境的氣候特點，以傳統建筑的設計原理為發展基礎，以低碳環保為發展要求，利用自然資源，減少建筑能耗，在保證室內舒適度的前提下，達到節能減排、低碳環保的效果。在建筑形態的設計上，要充分考慮當地的氣候條件，規劃北高南低、北密南疏的建筑空間布局，盡量做到夏季通風、冬季保溫，并設計能應對氣候變化的建筑結構，降低建筑的體型系數，調節建筑室內的微氣候，設計低碳環保、宜居舒適的綠色節能建筑。

作者:唐艷芝 單位:南通開放大學

住宅建筑節能探究篇2

隨著我國建筑行業的快速發展，其對于能源的需求量逐年增加，加之我國能源較為短缺，這在很大程度上加劇了能源緊張的局勢。為了降低能源消耗，提高能源的利用率，我國提出了“節能減排”社會發展建設要求，并且得到了各行各業的關注。尤其建筑行業作為能源高消耗產業，必須嚴格執行節能減排政策，注重綠色節能設計理念的合理運用，同時盡可能地選用綠色節能技術、節能材料，降低能源方面的消耗，促進建筑行業的綠色發展。

1我國住宅建設節能設計的現狀

目前在建筑節能方面，雖然國內已經取得了顯著性的發展成效，但仍然處于發展階段，還有很多問題有待解決，需要我國加大對這方面的研究力度，對于當前這些問題加以解決，其中主要體現在以下方面：第一，設計理念作為建筑設計的靈魂，直接影響著最終的設計效果，但從目前住宅設計角度來看，其設計理念較為局限，較為簡單、滯后，主要停留在外圍護結構保溫設計方面；第二，在實際的設計過程中，設計單位往往側重于保溫材料的效果，并沒有給予成本方面足夠的重視，缺乏對成本管理。雖然在建筑設計過程中，其設計具有一定的節能效果，但成本造價相對較高，往往超過了預期的成本。具體而言，與國外發達國家相比較，我國節能設計起步較晚，還有很多需要完善和改進的地方，各個方面發展不成熟，例如技術應用、節能產品等尚未得到政府的認可，致使難以取得預期的效果。隨著建筑市場競爭日益激烈化，為了取得市場競爭的主動權，各個國家紛紛著手于建筑節能方面的設計，屆時將會在某種程度上刺激國內節能產品等快速發展，國家也應提高資金及技術上對建筑節能理論、設施建設、科學研究的支持力度。

2節能措施在住宅建筑設計中的應用

2.1住宅建筑的布局和體型設計在住宅建筑設計過程中，設計者要注重對住宅周邊自然地理環境融合方面的全方位考慮。同時，還需要對當地民俗民情及生活習慣進行考慮。在建筑布局設計過程中，根據建筑結構布局、樓間距、住宅朝向等方面做好設計工作，具體主要體現在以下方面：第一，在住宅建筑整體布局方面，設計者要把控好全局，從整體的角度進行布局，根據具體情況，嚴格控制好住宅建筑的間距，并注重細節方面的掌控，合理設計建筑物的朝向，以此滿足每戶的采光需求；第二，在建筑外型設計過程中，設計者需要考慮居民與節能要求間的平衡。一般情況下，其中建筑體型宜選擇簡單的結構，切勿過于復雜。既要保證整體設計的合理性，又要注重結構方面的控制，進而達到整體布局的效果。

2.2住宅建筑平面節能設計在進行住宅建筑平面節能設計時，需要嚴格遵循以下方面原則：第一，在實際的設計過程中，基于安全方面的考慮，要最大限度減少建筑外圍護欄結構面積。這種設計方式，無論在冬季還是夏季，整體設計都彰顯了一定的優勢，體現出了設計水平同時，降低了住宅建筑能源方面的消耗。第二，設計單位在進行熱環境設計時，為了保證設計的合理性，需要提高對太陽能的利用效率，最大限度發揮可再生資源，這也是當前我國大力倡導的設計方式，既滿足了節能環保的設計需求，又保證了節能設計的效果。

2.3住宅建筑的圍護結構和材料設計（1）屋面節能設計。在住宅建筑設計中，設計者過于占地面積較大的屋面設計，而忽視比例較小部分，這種設計方面的缺陷，嚴重影響著總體設計效果，但屋面影響著頂層樓房舒適度。設計單位在進行屋面節能設計時，必須嚴格執行其設計標準，具體主要體現在以下幾個方面：第一，在進行屋面技能設計時，要想減少屋面厚度，就需要保證材料的質量，盡可能選擇密度較高的保溫材料；第二，材料選擇時，切勿選擇吸水率大保溫材料。當前這種材料往往存在一定的缺陷，對于屋面保溫效果具有較大的影響，難以實現保溫效果最優化。尤其現階段，隨著住宅建筑不斷規模化發展，倒置式保溫屋面與高效保溫材料屋面，成為住宅建筑屋面設計普遍使用的屋面。（2）墻體節能設計。從住宅建筑面積角度來講，建筑墻體占據比例較大，也是整個建筑設計的重點。在墻體節能設計過程中，復合墻體節能為常見的設計形式。通過對當前這種墻體的運用，有助于發揮墻體的熱工性能。通常情況下，根據墻體主結構與復合節能材料間的位置關系，墻體節能設計可分為外部保溫技術與內部保溫技術，而當前這種節能設計方案的實施，不僅滿足了新建住宅區節能設計各方面要求，還有助于在舊樓改造中廣泛運用。（3）外窗節能設計。根據大量的實踐研究發現，建筑的熱工性能存在很多影響因素，其中包括玻璃種類、遮陽措施、外窗窗框材料。如果不對這些因素加以考慮，必然會降低其整體性能。基于此，在外窗節能設計過程中，要想降低能源方面的消耗，則需要盡可能地選擇新型保溫節能外窗，同時要重點加強對材料選擇上的管理，選用熱工性能較好的材料。此外，門窗設計同樣影響住宅空調系統的整體能量。基于此，在實際的設計過程中，相關設計人員要結合當前具體實際情況，有針對性地開展門窗設計，確保整體設計的合理性。

3結束語

綜上所述，在能源消耗量日益增加的背景下，建筑行業要降低能源消耗，注重向著節能方向發展。住宅建筑設計作為建筑的重要內容，在實際的設計過程中，往往涉及諸多方面的內容，設計單位要從多方面加強考慮，結合當前的形式，注重綠色設計理念的應用，同時盡可能選擇綠色裝修材料，做好細節方面的設計管理，充分利用可再生資源，走節能環保的路線，進而實現住宅建筑節能設計的目標，推動建筑行業實現可持續發展。

參考文獻：

[1]馬厚興.生態住宅設計及其節能新技術[J].中國住宅設施,2017(8):40-41.

[2]邱永亮,朱菊梅.住宅建筑節能優化設計的探討[J],陜西建筑,2018(11):63.

[3]代金,姜曙光,周洋.新疆寒冷地區外窗對住宅能耗的影響[J].石河子大學學報,2018(6):14.

作者:王桂英 單位:山東省日照市東港區后村鎮便民服務中心

住宅建筑節能探究篇3

高層住宅具有建筑規模較大、樓層較高、容納居住者較多的特點，與普通建筑相比，高層建筑內部系統的運行會消耗更多的資源。在我國社會能源緊張問題不斷加劇的背景下，綠色技能建筑理念取得了很大的發展，已經成為我國建筑工程行業的主要發展方向。高層建筑節能技術是其中的關鍵內容，但是當前節能技術應用還沒有實現預期目標，現有的節能技術還存在著一定的局限性，需要不斷創新節能技術以及節能技術在高層建筑中的應用形式。

1高層住宅特點及其節能設計的必要性

1.1高層住宅基本特點高層住宅建筑是當前建筑工程施工的主要方向，具體是指建筑高度大于27m的住宅建筑，層數為10層及以上。高層住宅建筑的總體結構高度比較高，是高層建筑的最主要特點，其內部可以容納更多的住戶，也就能夠節約更多的建筑用地資源。此外，高層住宅建筑在設計過程中對于建筑物的穩定性、建筑物的安全性以及防震性能等要求更加嚴格，因此其在具體的設計過程中也具有施工復雜的特點。

1.2高層住宅節能設計的必要性隨著我國社會生產力的不斷提高，社會生產所產生的能源總消耗量不斷增加。在此背景下，綠色節能理念不斷深入人心，節能理念對建筑行業產生了很大的影響，高層住宅設計越來越注重節能設計，通過節能技術能夠降低高層住宅運行所產生的多種能源消耗，還能夠優化能源消耗結構。因此，在當前高層住宅建筑設計過程中，要求對住宅設計完成主體節能設計，減少高層住宅設計施工中的生產物資使用，實現整個項目的能源節約。另外，通過高層住宅建筑節能施工設計，還能夠幫助高層建筑完成綜合節能措施應用，確保建筑施工展開更加合理，實現對建筑工程項目施工成本的有效管控，促使工程施工效益提升。

2高層住宅建筑節能設計要點分析

節能設計是現代高層住宅的主要設計內容，通過科學的節能設計方案，能夠降低高層住宅的資源消耗，減少不必要的能源浪費，從而達到節能設計目標。但是高層住宅內部結構較為復雜，節能設計會受到多種因素的制約，因此需要準確把握節能設計要點。

2.1完成各項準備工作在高層住宅建筑節能設計過程中，首先需要做好高層建筑節能設計準備工作，才能夠實現節能設計目標。準備工作主要包括以下幾點內容：（1）高層住宅項目設計過程中，設計人員首先需要探明高層住宅內部基本結構，以及該節能工程的設計目標，掌握節能設計的基本要點。一方面，在節能設計過程中，需要確保設計團隊人員具有專業的設計能力，團隊人員具有整體的設計理念，同時要求高層住宅建筑節能設計人員完成初步規劃設計方案，并檢驗設計方案的科學性，確保設計方案能夠滿足節能設計目標需求。另一方面，需要加強設計人員以及施工人員的資格證審查以及崗前培訓，確保所有人員的專業能力符合標準。（2）高層住宅節能設計過程中，還包括各項設計資料準備，將所需要使用的施工資料準備齊全，為后續的節能技術施工打下基礎。例如，在高層住宅建筑節能設計過程中，需要對高層建筑的主體結構設計方案和資料進行分析，對當地的天氣環境、地質資料等進行分析，從而保證高層建筑節能設計應用更加科學，在最大程度上增強高層住宅節能設計效果。

2.2完成節能新理念應用節能設計是現代建筑工程設計的主要方向，在當前建筑工程行業發展中，已經積累了相關的節能設計經驗，對于節能設計應用有非常重要的作用。（1）BIM技術的應用。BIM技術是當前建筑設計中應用的重要技術，可以完成建筑三維模型的設計，并通過立體化的模型建立分析，完成對建筑模型的合理設計應用，確保建筑設計更加有效，也能夠在最大程度上提升建筑設計效果。并且借助BIM技術的三維立體建模優勢，可以完成高精度的節能設計，也能夠最大程度上增強建筑節能技術的應用效果。（2）建筑節能施工過程中，可以完成對預制裝配式建筑的節能設計。預制裝配式建筑工藝是當前建筑節能設計施工的重要模塊，對于建筑整體施工而言有非常重要的意義，一定程度上也關系到建筑施工效果，確保建筑施工更加合理有效，實現整體的節能。預制裝配式建筑主要是完成對建筑結構的預制加工，減少了傳統現場施工中的資源浪費問題，從而確保建筑施工應用更加有效。預制裝配式建筑具有節約裁量，施工效果較好的特點。（3）在當前高層住宅建筑節能設計過程中，還應該注重對住宅建筑材料進行節能設計，使用新型節能環保的設計材料，對于項目的整體節能設計處理更加有利。

3高層住宅建筑節能設計分析

高層住宅建筑總體節能設計應用非常關鍵，對于住宅建筑的節能設計而言有非常重要的作用，通過對節能整體設計的規劃和統籌，能夠在高層住宅中建立一個完善的節能系統架構，從而使各項節能措施能夠高效應用，確保住宅設計更加合理。文章研究的施工項目為某地區的高層建筑施工，施工建筑面積達到48500m2、建筑高度為74m，其中包括11層建筑結構，而第1層為商業中心結構，其總體高度為7m，包括一側地下車庫結構。以下是對建筑工程的節能設計總體分析。

3.1總體結構節能設計在項目設計中，利用了BIM技術對建筑的主體結構進行設計，利用BIM技術完成了高層建筑的主體模型設計分析，完成對建筑物的整體分析，確保設計展開更加合理，也能夠最大程度上提升設計效果，確保設計展開更加合理關鍵。（1）高層建筑節能設計過程中，利用BIM技術設計剪力墻核心筒+鋼框架核心結構設計，該結構具有良好的穩定性，同時能夠減少建筑工程設計過程中的合理應用，確保建筑設計實施更加有效。（2）高層建筑節能設計過程中，在建筑結構施工中完成樁基設計，選擇鉆孔灌注樁工藝進行樁基設計，其設計區域厚度為1.5m，確保施工中用料合理，實現整體節能。（3）要求總體節能設計過程中，其節能面積達到310000m2，實現良好的節能管控。通過對建筑工程進行總體的節能控制，能夠確保建筑節能設計更加有效，也能夠最大程度上提升節能設計效果[1]。

3.2高層建筑保溫節能設計在該項目節能設計過程中，要求完成保溫節能設計，建筑保溫系統是高層建筑施工設計過程中的重要內容，對于建筑施工而言有非常重要的意義，一定程度上也關系到建筑節能效果，對于建筑工程總體施工而言有非常重要的作用，一定程度上也關系到建筑工程的施工質量。在實際的項目設計中，針對保溫層進行了節能設計。（1）屋面保溫層節能設計中，主要分為5層設計。①完成細石混凝土+內配筋設計，其設計厚度在40mm以上。②完成水泥砂漿找平層設計，其設計厚度在20mm左右。③完成泡沫玻璃保溫層設計，其厚度控制在120mm。④完成泡沫混凝土設計，其厚度設計為40mm。⑤完成對鋼筋混凝土面板的設計，其厚度為120mm。通過屋面保溫層的節能設計，確保節能設計更加有效。（2）完成對墻體的保溫層設計。其中非透明墻體保溫層設計選擇巖棉板保溫層設計，其厚度為100mm。砌體外墻的保溫層設計為三層保溫層設計，其中包括無機保溫砂漿設計，厚度為20mm，同時加氣混凝土砌塊設計，其厚度為200mm。最后完成水泥找平層的合理設計，其厚度為20mm。（3）保溫層設計過程中，完成對節能材料的合理使用，其中包括泡沫混凝土、巖棉板、玻璃棉以及加氣混凝土砌塊等設計，確保設計展開更加有效，提升節能設計效果[2]。

3.3預制裝配式建筑的節能應用在該項目實施過程中，對部分建筑結構采用預制裝配式建筑工程完成項目節能設計，確保高層建筑節能設計更加有效，提高建筑整體節能性。（1）建筑節能設計過程中，完成可預制樓板的設計應用，采用PC預制樓板完成項目的整體設計控制，能夠最大程度上提升裝配式建筑的設計效果，確保裝配式建筑的設計施工更加有效，也能夠在最大程度上提升項目設計處理效果。（2）建筑節能設計完成后，需要對項目進行總體設計，確保項目實施更加合理有效，也能夠最大程度上提升項目處理效果。在實際的項目實施中，更應該注重對項目的總體把控，確保項目實施有效。完成PC預制樓梯設計應用，減少現場澆筑樓梯使用中的混凝土浪費問題，提高施工質量[3]。

4結束語

文章借助工程實例，闡述了預制裝配式結構應用、保溫節能設計以及主體結構節能設計三方面的節能設計內容，希望能夠對現代高層住宅建筑的節能設計應用有所幫助。

參考文獻：

[1]樊俊.綠色建筑節能技術在房地產開發中的應用[J].住宅與房地產,2020(5):157.

[2]王澤.住宅建筑節能設計與經濟適用性分析[J].工程技術研究,2019,4(21):186-187.

[3]張軍.高層住宅建筑節能設計分析[J].中國住宅設施,2019(3):62-63.

作者:湯韡翔 單位:深圳華森建筑與工程設計顧問有限公司南京分公司