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摘要：在大力倡导建设“资源节约型，环境友好型”“两型社会”的大环境下，节能设计理念在住宅建筑设计中的应用愈加广泛，不仅包括建筑工程材料的节能降耗，还涉及住宅建筑使用期间的能耗节约。基于此，文章从节能设计理念在住宅建筑设计中的应用价值出发，从住宅平面设计、建筑构造设计、围护结构设计三个层面探究节能设计理念在住宅建筑设计中的渗透策略。
关键词：节能设计理念；住宅建筑；设计；渗透
一、节能设计理念在住宅建筑设计中的应用价值
住宅建筑建造及使用是消耗大量自然资源及能源、对生态环境影响最为深远的活动之一。习近平总书记强调：“绿水金山就是金山银山”，在经历过长时间的粗放发展后，住宅建筑领域逐渐意识到经济发展与环境之间的辩证关系，转变以往以牺牲自然资源能源为代价的建筑建造模式，积极引入绿色生产技术与工程措施，对于住宅建筑行业的可持续发展具有重要意义。但在实际的住宅建筑建造与使用中，对节能设计理念的应用、节能设计的全过程渗透依然存在重视程度不足、设计水平偏低的问题，即使采用了绿色、环保工程材料，对关键及特殊工序进行优化改进，但并没有大幅度降低住宅建筑建造及使用中对能源的消耗量。主要原因在于对节能设计理念的理解与认识不够深入。
节能设计理念是基于住宅建筑全生命周期的设计理念，将能源节约、环境保护原则渗透至住宅建筑规划、设计、建造施工、使用的全过程中，在规划设计阶段通过正确选址、科学设计建筑结构与形体等降低整体工程材料消耗量；在建造施工阶段通过完善的施工图组织施工并控制能源消耗；在使用阶段通过建筑物门窗等的节能设计、可再生能源的利用等保证建筑物使用功能并降低其能耗，可对住宅建筑建造使用各环节的能耗进行精准控制，实现绿色建造的目标。
二、节能设计理念在住宅建筑设计中的渗透策略
（一）住宅建筑平面的节能设计
住宅建筑平面节能设计是指从建筑选址及平面布置出发控制各类影响建筑能耗的因素，以从源头上降低住宅建筑使用期间的能源消耗。在住宅建筑规划设计阶段，设计人员需要对建筑所在地进行实地勘察，了解其气候条件、地质特征、地形地貌等地理环境条件，全面掌握建筑所在地光照时长、温湿度变化等资料。信息采集完成后，结合自身专业知识与技能、设计经验等识别各类影响住宅建筑能耗的因素，尽量依托建筑所在地的自然生态环境、气候环境、大气及水环境等科学确定住宅建筑布局、朝向。例如根据实际情况改变传统住宅建筑物独立成排的布局方式，以建筑物“口”字形布局配合“十字型”天桥构建“田字型”楼群结构，不仅可通过住宅建筑的联通提升抗震防倒性能，还可以降低楼群占地面积、提高土地使用率，起到节约土地资源的作用。此外，精准计算建筑间距等设计参数，如某地区冬至日太阳直射点为23.5°S，可根据地理公式计算出冬至日倾斜角为30.5°，太阳倾斜角正切值约为0.589。当前住宅建筑一层楼高为3m，一楼住宅阳台底端与楼底距离为1m，借助公式可确定不同高度住宅建筑的楼间距，如层高为五层的住宅楼间距应为23.6m。在设计中应争取以自然气候风向、阳光辐射等保证住宅建筑通风、光照需求，进而通过对自然因素、设计要素的合理运用与适宜配置形成自然、和谐的住宅气候环境，以此达到降低能源消耗的住宅建筑设计目标。
（二）住宅建筑构造的节能设计
住宅建筑构造外形的美观性固然重要，但过于追求造型及形体将会导致住宅建筑表面积与其围合体比例超标、建筑体量过大，增加住宅建筑的散热面积，为保证室内温度及通风，住宅居民不得不开启空调、新风等系统，加大了住宅建筑使用期间对电能的消耗量。为此，在住宅建筑构造设计中应强化节能设计理念，在保证建筑体形美观大方的基础上严格落实节能设计要求，灵活采取节能设计措施。如住宅建筑外墙不宜设置飘窗，如果确有需要设置飘窗，应当将飘窗的传导热系数控制在2.8（w/m•k）以内；可以将住宅建筑坡顶部分设计为通风顶的形式，主要原因在于通风顶式坡顶能够降低炎热季节或长时间光照情况下住宅建筑的吸热程度；相对于平顶保温构造来说，在通风顶棚空间内加设保温层具有更好的保温效果，可以避免冬季住宅建筑内热能传递，在保证住宅建筑室内温度的同时可以降低保温层能耗。除此之外还可以设计节能保温阳台，此类阳台由地面、墙壁、顶棚等基体部分及安装在墙壁与顶棚间的阳台窗组成，在基体部分的钢筋混凝土板或墙体砖内设计卷纸发泡材料层，在此基础上设置钢丝网与水泥内面，由此形成的阳台保温层无衔接、强度高、保温性能良好，可节约资源、提升阳台利用率。此类新型设计需要遵循节能设计技术规范，保证性能要求的基础上通过构造的优化降低住宅建筑能源消耗量。
（三）住宅建筑围护结构的节能设计
住宅建筑围护结构包括屋面、门窗、外墙等，类型较为复杂、设计内容繁多，其节能设计质量与水平不仅会影响住宅建筑功能的发挥、居民的居住及使用体验，而且会对住宅建筑环境性能产生影响。①在屋面形式设计上可以选择倒置式屋面，即将以憎水性材料为主的保温层放置在防水层之上，可以消除传统保温材料吸水后导热系数激增的弊端，并可避免防水层因长时间接触空气、遭受暴晒老化，可提升防水层的整体性与稳定性，并且可以降低各类不利因素对保温层的影响，保证保温层的节能效果；根据住宅建筑屋面的承载力、强度等可以适当采用屋面绿化技术措施，即在屋面敷设绿植种植层，配置具有空气净化、雨水吸收等作用并且适应性较强的绿植，可以美化建筑屋顶，借助绿植光合作用及蒸腾作用改善住宅区小气候条件，并且可遮蔽屋顶，避免住宅建筑吸热，在达成节能设计目标的同时可以提升住宅建筑的整体性能。但需要注意的是，绿植生长会对建筑屋顶造成不同程度的损害，在屋顶绿化设计中还需要根据屋顶的荷载、钢筋硅板的强度等科学设计种植层厚度及植被的类型，以最大化发挥屋顶绿化设计的作用。②在建筑外墙节能设计上，一是在外墙外饰面设计上采用表面具有光洁度的聚苯乙烯板或挤塑板，利用聚氨酯界面砂浆层配合硬质聚氨酯泡沫复合层对外饰面进行处理，此类保温材料绿色环保，并且保温性能优秀；二是住宅建筑外立面在可调节遮阳设计，如以活动折叠百叶遮阳板、金属穿孔遮阳板、组合式遮阳板等使住宅用户可自由调节室内光环境。③住宅耗能比中，外门窗能耗占比高达66.67%，热传损失达33.33%，冷风渗透损失达33.33%。对于住宅窗的节能设计，一是改阳台窗为落地推拉式窗，增大室内明亮与光照度；二是改传统厨房窗为长条窗，将卫生间设计为通气窗，可加强室内通风；三是设计屋面窗，合理利用空间、增加居住面积。对于住宅门的节能设计，可采用具备防盗、保温、隔音功能的大小扇外开型门，可开辟住宅室内空间的使用功能，增强住宅门的保温性与节能性。
三、结束语
在节能设计理念的指导下，住宅建筑设计需要充分考虑住宅位置、住宅朝向、住宅间距、住宅周边气候及地理环境等对建筑能耗的影响，通过合理选址、优化布置充分借助自然因素及条件保证建筑功能。同时，在对建筑结构、围护进行节能设计时，需要充分考虑材料的热传导系数、不同形式下热量散失量与吸热量等，采取科学、有效的节能设计措施降低建筑能耗。此外要加强对可再生能源设施的利用率，提升住宅建筑性能的同时达成节能降耗目标。
参考文献：
[1]高玉鹏.节能设计理念在住宅建筑设计中的渗透[J].砖瓦，2021（04）：91-92.
[2]刘劲.节能设计理念在住宅建筑设计中的渗透[J].工程建设与设计，2020（15）：13-15.