关于住宅建筑节能设计的分析
随着当前社会发展进程越来越快，住宅建筑已经成为当前能耗大户。因此，
住宅建筑的节能设计研究必将成为当前建筑领域的研究重点。本文从住宅建筑节
能设计的相关背景出发，分析了在技能设计中应注意的问题，并具体介绍了住宅
建筑的各环节的节能设计内容。
标签 住宅建筑；节能设计；建筑节能
1.前言
我国当前建筑领域中，能耗量占据全国总能耗量1 /4左右，居耗能之首。近
几年，建筑业的发展非常迅速，对于建造与运行所耗费的能源需求也相应的增长
很快，特别是建筑采暖以及空调方面的能耗。一些气候严寒的地区，住宅建筑耗
费的能量达到当地社会总能耗量的50%左右。因此，住宅建筑的节能设计与研究
工作一直是节能工作中的核心组成部分，涉及的内容从规划设计再到使用管理等
诸多方面{1]。而当前住宅建筑普遍面临节能投入少等问题，因此，节能设计问
题将成为建筑节能中的重点关注内容。
2.关于住宅建筑节能设计相关背景概述
2.1 住宅建筑节能内涵及内容分析
住宅建筑的节能设计指的是通过进行科学合理的建筑设计，并选用满足节能
设计要求的屋面隔热和新型墙体填充材料，以及门窗设计、空调节能设计等节能
措施，来执行住宅建筑相关节能标准活动。在这个环节中，包括了加强对住宅建
筑能耗设备的使用及管理工作，以及设计科学合理的建筑结构，从而提高住宅建
筑的采暖、照明、给排水以及通风等系统的运行效率，并提高可再生资源运用能
力，最终将住宅建筑能源消耗量降到最低水平。
在进行住宅建筑的节能设计过程中，通常包括以下环节：首先，要合理地规
划好节能方案。从住宅建筑所处的环境特点出发，依据国家和地方上关于住宅建
筑的相关节能标准，来综合分析与研究住宅建筑的开发利用以及维护成本等问题
[2]。合理规划节能设计方案，有利于保障住宅建筑的节能实施效果。
其次，合理地选用节能材料。在节能材料的进场前，必须严格依据相关标准
规范及节能设计要求进行核对，仔细审核节能材料的相关质量保证信息以及技术
推广专业证书。针对保温隔热、外窗、中空玻璃及幕墙玻璃、风机盘管、低压配
电缆和电线等，使用前都必须依据相关标准要求，进行取样试验，禁止达不到节
能设计要求的材料流入到住宅建筑的施工过程中。
2.2 住宅建筑在节能设计中应注意的问题分析
2.2.1 布置合理的住宅建筑平面结构
在设计住宅建筑的单体平面结构时，应当充分考虑到住宅建筑的节能设计要
求。选择平面时，要从住宅建筑的实际功能要求和可以利用的地形特点出发进行
设计，外围围护结构设计时，表面积越小时，散热量应当也越小。在选择建筑长
度时，要注意，住宅建筑的楼层数比较少时，当住宅建筑的长度逐渐增加时，相
应的能耗量会明显减少。设计住宅建筑的宽度时，需注意的是，随着住宅建筑的
宽度增加，住宅建筑的能耗数量将逐渐减少。此外，还应当注意住宅建筑的朝向，
尽量将房间设计成南北走向，以最大限度的减少住宅建筑的能源消耗量。
2.2.2 将住宅建筑的体型系数控制在合理的范围内
体型系数指的是住宅建筑的表面积和此建筑物所能包围的体积比值。建筑物
体型的变化，通常会导致住宅建筑采暖以及空调系统能耗量发生变化。当住宅建
筑的体积相同时，建筑外围护的结构面积越小时，热量向建筑外传输的量就会越
少，因此，体型系数对于住宅建筑的节能设计工作起着重要的作用。
一般来说，住宅建筑的体形系数都是位于0.3以下。同时，住宅建筑的平面
和立面上要避免大量凹凸面的出现，尽量将平立面设计的比较规整，以减少住宅
建筑表面体积，最终减少住宅建筑的能量损失，增强住宅建筑的节能水平。從大
量建筑工程设计实践中可以发现，通过住宅建筑体型来有效控制住宅建筑的单体
能耗措施主要有：首先，将住宅建筑体型设置为长方形，注意将住宅建筑的长轴
部分设置为自东至西走向。其次，加大住宅建筑的进深程度，合理地设计住宅建
筑的层数，也就是层高。此外，还需要注意利用当地自然条件，以做到争取增加
冬季时直射进住宅建筑内的阳光，并减少夏季时的阳光照射{3]。最后，应当注
意采取有效措施，优化住宅建筑的体型设计工作，充分利用住宅建筑额自然穿堂
风，来形成小型空气对流，从而为住宅建筑营造一种舒适凉爽的小气候，最终降
低暖通空调系统的能源消耗量。
3.住宅建筑各环节节能设计的具体内容分析
3.1 住宅建筑总体规划上节能设计分析
在住宅建筑的总体规划上，应当与单体建筑设计相协调，并且注意充分考虑
及分析各种宏观层面因素，例如地区、方位、朝向、建筑布局以及地形地势特征
等因素对单体建筑布局影响。充分利用住宅建筑所在地的天然热源以及风源等能
源，来实现让每栋住宅建筑在夏季时，都可以拥有充足迎风面，而冬季时，都能
拥有充裕的日照，从而适应住宅建筑的采暖、采光以及通风等方面的要求。单体
建筑之间进行组合，将直接关系着气流形成以及对流效果。尤其是高层住宅建筑
群里边，容易受到涡流回旋的作用，从而导致气流死角出现，不利于住宅建筑的
自然通风设计，最终在小区内形成不利的微气候。
所以，为了在小区内营造一个舒适的微环境，需要对单体建筑间的组合进行
调整，使每栋住宅建筑都处在周围建筑的气流旋涡之外，以避免出现气流的滞流
区。此外，绿化及水体有助于改善小区微气候，在设计时，要结合住宅建筑居住
特点规划绿化及水体布置情况，以进一步改善住宅建筑的物理环境。只有这样，
才可以促使住宅建筑热岛效应的降低以及局部气候的改善，最终确保住宅建筑的
温度、湿度以及气流速度、热岛强度的指标满足住宅建筑的节能设计需求。
3.2 住宅建筑的门窗节能设计分析
门窗是住宅建筑能耗散失中最薄弱部位，其能耗量在住宅建筑总能耗量所占
的比例较大。因此，在保证采光、日照、通风以及观景要求前提下，应当尽量减
小住宅建筑门窗洞口面积，并提高门窗气密性，以减少冷风的渗透，最终减少门
窗自身传热量，提高门窗保温性能。
首先，需要控制好住宅建筑窗墙比，也就是窗户洞口面积和住宅立面单元面
积之比。为了将窗墙比控制在合理的范围内，应当严格按照相关标准，针对住宅
建筑方位的不同采取对应的窗墙比。
其次，为了减少冷空气渗透以及传热损失，应当选取密封性好的新型门窗填
充材料，并设置相应的泡沫塑料作为密封条。同时需要在扇和玻璃之间安装弹性
压条、扇与扇之间安装好密封条、框与扇间安装橡胶或泡沫密封条、框与墙体之
间缝隙处安装密闭性及弹性松软性材料等。
最后，为提高门窗的隔热保温性能，可以选用塑料窗或钢塑复合窗作为住宅
建筑窗户安装材料，以避免金属窗出现冷桥现象。在采用中空和镀膜玻璃时，还
可以将窗户设计为双层玻璃或三层玻璃，以减少窗扇缝隙处的能耗损失。
3.3 住宅建筑屋面节能设计分析
屋顶是住宅建筑的外围护结构，其所产生的室内外温差耗热量，将大于外墙
和地面的热量消耗。所以，提高屋面隔热保温性能，对于夏季时的室外热作用抵
抗能力非常重要，这是降低空调能耗，改善住宅建筑热环境的重要措施。一般情
况下，住宅建筑屋面节能设计可以分为以下几种：第一种，倒置式的屋面，这是
将传统屋面结构中保温层和防水层进行颠倒设计。第二种，屋面绿化，对住宅建
筑进行屋面绿化，有利于降低住宅建筑的能耗，并可以增加城市的绿地面积，改
善城市的气候环境。第三种，蓄水屋面[4]。这是在刚性的防水屋面之上再蓄一
层水，利用水分蒸发时，吸收水层中的大部分热量，来消耗太阳晒到屋面的辐射
热，以减弱屋面。