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摘要：建设节能型建筑已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向，相关的指引、标准和法规也相继出台，建筑节能设计已成为今后建筑设计的重要组成部分。本文主要对住宅建筑节能优化设计进行了详细的探讨。
关键词：住宅建筑；优化；节能设计
随着经济的快速发展，住宅建筑的数量和规模都得到了跨越式的提升。然而，建筑能源的消耗量随之增加，能源紧缺的现状不但没有得到缓解，反而还有加剧的趋势，在这种环境下，国家对住宅建筑节能提出了更高的要求。如何提升和优化住宅建筑节能设计水平，成为当代建筑设计人员的重要研究课题。
一、建筑节能的重要性
近年来，能源短缺问题正成为制约我国经济发展的一大障碍。除了固定资产投资过快带来的电力需求外，大城市持续增长的建筑能耗也是一个重要原因。有资料显示，我国建筑能耗至少要高出发达国家3 倍。建筑节能问题引起了社会的广泛重视。虽然我国有着丰富的煤炭和水力资源，但从一定程度上讲，能源并非取之不竭，用之不尽。因此，大力推广建筑节能对于我国社会经济的可持续发展意义深远。随着能源危机的出现，越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35%；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2 小时等。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材，最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内，从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间，降低建筑物的运行能耗。
二、住宅建筑节能优化设计
1、整体设计的节能措施
（1）住宅总体平面的节能设计
住宅的科学的整体规划是住宅建筑设计的节能措施之一。规划节能设计的思路是从建筑的选址开始，从住宅的布局、住宅的朝向、建筑的间距、气候风向、阳光辐射等外部环境营造入手，进行必要的分析并总结出气候结构和地理因素对建筑节能的影响，选择有利的条件，避免不利的因素，通过合理的布局和对自然因素的利用，形成一个有利于节能的微型小区气候环境，实现降低建筑使用能耗的目的。
（2）住宅建筑的外部环境的节能设计
众所周知必要的绿化可以改善空气质量和降低粉尘，减轻噪声污染和降低室内外温度，营造良好的室外热环境。住宅建筑的整体设计中就可以利用绿化来实现对整体环境的改善。住宅区中的绿地、广场、预留设施等不仅仅可以提供必要的休闲场所，还可以提高住宅小区的绿化面积，利用各种植物的穿插使用，营造安静舒适的居住环境，而且可以降低整住宅小区的环境温度，从而达到降低能耗的目的。
2、外围结构节能
（1）墙体节能
墙体是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体
（2）门窗节能。外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有：
(a)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。(b)提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。（c）改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地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。（d）设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次像热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(3)屋面节能。在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。
3、使用节能的绿色建筑材料。发展绿色建筑，应注重地域性，尊重民族习俗，依据当地自然资源条件、经济状况、气候特点等因素，因地制宜地创造出具有时代特点和地域特征的绿色建筑。尊重当地的历史，加强对已建成环境和历史文脉的保护和再利用，尽量在建筑中融入当地独特的人文风情。
4、充分利用太阳能资源。太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源，其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉，对生态平衡没有任何影响。太阳能作为一种天然的洁净能源，也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视，太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20 年的发展，产品的生产研发技术日臻成熟，越来越受到消费者的青睐。另外，从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看，太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因，目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主，存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中，在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置，特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用，就可以大大节省常规能源，也是建筑节能的发展方向。
三、结束语
作为建筑师，更应从自身做起，从不同角度，依据建筑规范对建筑进行优化节能设计，在改善人们居住环境的同时，充分挖掘节能潜力，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，从而实现节约能源，减少能源消耗，为实现我国可持续发展战略，建设节约型社会作出应有的贡献。
参考文献
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[2]郭志湘.建筑设计的节能措施研究[J].中国住宅设施，2009.7.
[3]张学深.浅谈住宅建筑节能设计的优化.建筑工程，2010：254.
论文作者:孟江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：住宅论文; 建筑论文; 节能论文; 屋面论文; 建筑节能论文; 能源论文; 窗扇论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;