浅析住宅建筑设计的节能措施与节能方案
来源：中国钢结构资讯网
随着我国经济发展对生态环境的依赖，各种建筑用材料与资源价格飞涨，建筑设计成本预算也越来越高，造成经济发展与建筑水平失调的情况。因此，基于节能角度进行建筑设计方案优化，是当前建筑行业面临的重要工作方向。在此详细分析了建筑设计节能的概念，对基于节能角度的建筑设计措施进行主要分析。
1、住宅节能与规划
1.1住宅节能与居住舒适性的关系居住舒适性是目标，节能是方法。不能因节能舍弃居住舒适性，舒适性必须与国情相适应，需要寻找两者的最佳结合点。
1.2住宅节能与科技应用的关系住宅节能技术的应用，并非必须依赖高科技。节能应采用“因地制宜”、“就地取材”的低成本的适用技术。引进的节能技术应尽快国产化与本土化。
1.3住宅节能与地域气候差异的关系应消除推行节能技术的地域偏见。北方寒冷地区采暖的节能固然重要，南方炎热地区的空调节能也同样重要，冬冷夏热过渡地区的采暖、空调节能更加重要。北方应强调保温，南方须重视遮阳隔热，需视气候差异采取不同的节能措施。
1.4住宅节能与整体技术的关系要做好保温、隔热、降耗等单项节能技术的设计和应用，但更应重视系统化和整体化的节能技术。应该将居住区规划、住宅设计、材料选用、维护保养、日常运营等各阶段、各环节，作系统和整体的综合考虑。
2、住区规划的节能措施
2.1正确选择朝向居住区具有充足的阳光和良好的通风，是大自然赐予人类的居住条件，她创造了最节能、最舒适的室内外居住环境。我国大部分地处北温带，选择正确朝向，一般以正南朝向或南偏东、南偏西较小角度(10o以内)为好。
2.2顺应风流环境选择夏季主导风向为导风口，使住区内风速流畅，降低气温；冬季应阻挡西北风的侵袭，使住区气温温和，避免寒风刺骨。
2.3适度的绿化和水面绿化和水面能改善住区微气候，起到调节气温、增加湿度、遮阳庇荫和美化环境的作用。需要合理选择树种，适应当地土壤和气候，合理搭配树种，常年有绿树相伴。切忌种植大片观赏花卉和草坪，不要盲目地移植名贵树种和古老大树，以免事倍功半、得不偿失。水面应从地域水资源条件考虑，面积不宜过大，以免减少活动场地。严禁使用城市供水作为景观水源，应积极采用中水和雨水，保证水质水量，控制维护经费。
2.4控制住宅组合的长度住宅单体的多单元组合，可以节省用地，减少建筑物外围护面积，从而减少能耗；而少单元组合，可以扩大光照面积，并使居住区内的气流畅通。应视不同地域而采取相应的优化组合方式。
3、住宅单体设计的节能措施
3.1适度的面积标准每户面积标准的提高，应与经济发展水平和能源基础条件相适应。超越当前现实，过分追求大面积的住宅，购房热刺激下的互相攀比，均不应提倡。应提倡节约型住宅，合理的使用面积，是当前最有效的节能措施。可以节约建材、节约劳动力和建造、使用、维护过程中的大量能源。
3.2合理的平面布置在住宅设计中，首先要确定卧室、起居室、餐厅、厨卫等功能空间的合理尺度、面积、开间和进深，当前有盲目扩大起居室面积，每套住宅设大小几个卫生间，进户过厅和景观平台等的奢华倾向。要关注功能空间的紧凑性，避免与功能无关的空间尺度，出现过多的交通面积等。应尽可能多地布置主要居住空间于南向，并做好日照、通风和空气对流。
3.3适当的住宅层高要正确对待住宅层高的概念：层高过低，会减少室内的采光面积，阻挡了室内通风，造成室内空气混浊和空间的压抑感；层高过高，必将浪费建造成本，浪费日常使用的能源；一般以2.8m为宜，不宜超过3m。
3.4合理的体形系数规范规定了不同气候地区的体形系数标准值，以控制外围护结构的面积。为调节体形系数的超限，允许以加强外围护的保温隔热措施来弥补。夏热冬暖地区为增加自然通风流量适当多些凹口可以理解，但应避免因追求建筑阴影或立面凹凸变化，所造成的过大的体形系数。
3.5合理的窗墙面积比应从地区、朝向和房间功能出发，合理选择窗面积的大小。窗面积过大，并不反映建筑现代化。应强调不同朝向、不同功能房间、多层和高层住宅的开窗有别，不能随意开设落地窗、飘窗、多角窗、低窗台。
3.6科学的建筑构造围护结构是住宅节能的关键部位。住宅的墙体、屋面、地面、外门窗都直接暴露在室外，应重视维护结构的节能构造设计。还要充分注意不同部位连接处的节点构造，如外门窗与墙体、阳台与房间、女儿墙或挑檐与屋面等处连接部位的构造，避免出现“冷桥”和“热桥”。南方隔热还须重视遮阳，不同朝向应有不同的遮阳构造。遮阳百叶或遮阳窗帘应设在外部。
4、住宅建筑规划与设计的节地措施
4.1控制住宅面积标准资料表明，我国人均城市建设用地仅为100㎡左右，其中人均居住区用地指标为17㎡~26㎡，居住区占建设总用地的25%。如果保持目前的比例，在一定的容积率条件下，每套住宅的面积扩大，势必增加人均居住区用地指标，这就与合理利用土地的国策相违背。因此，适度控制每套住宅的面积标准，抑制过度消费，将使有限的土地资源得到有效的利用。
4.2积极开发利用地下空间在居住区和住宅单体的设计中，积极开发中心绿地、宅间空地或住宅单体的地下，布置车库、辅助用房等，是提高土地使用率的有效办法。被开发利用的地下空间，可以不计入总容积率，鼓励提高开发地下空间的积极性。当然，也要做好规划，处理好工程技术问题。
4.3合理开发利用山坡地和废弃用地随着住宅建设不断迅速发展，可用的完整平坦的建设用地愈来愈少，需要对山坡地或废弃土地等，进行改良后使用。如：山区、丘陵地带的荒坡，湖边的墁滩地，沿海城市还可有计划地采用填海增地的办法。
4.4禁止使用粘土砖我国的土地资源非常贫乏，人均可耕地面积只有0.08hm，为世界平均值的1/3，已接近联合国确定的人均可耕地0.053hm的最低界限。国家建设部已三令五申，必须严格禁止粘土砖的生产和使用。需要积极研制混凝土空心砌体、粘土空心砖、工业废料砌体等产品，尽快替代传统实心粘土砖。还要大力推广混凝土结构、钢结构等结构类型，并切实解决好设计、构造、施工等有关技术问题。
5、居住区规划设计中的节地措施
5.1围合的居住空间在居住区规划设计中，因地制宜地将行列式的布局改进为院落式围合，使住宅的外部环境成为院落内居民的共享空间。行列布置的东西缺口的适当围合，有效提高了土地利用率。并可以密切邻里交往，增强居住安全。围合程度应视地区气候而定，围合单元应。
5.2集中布置配套公建集中布置可方便管理和使用，又节约用地。
5.2.1分散、沿街的商业设施，集中布置成独立的商场建筑；
5.2.2库与自行车库，集中设于半地下室或架空层；必需的地面停车场，推广植草砖铺砌地面，增加绿化面积；
5.2.3燃气调压站、水泵房、变电室等公用设施，在负荷距离允许的情况下，尽可能集中设置；
5.2.4集中设置居住区垃圾中转站；为居住区服务的公共卫生间，附设于会所或商场内等措施。
5.3综合使用功能，提高土地利用率在城市中心地段的居住区，集多种使用功能于一体，建造综合楼是提高土地利用率的好办法。①集住宅、商场于一楼；②集住宅、商场办公于一楼；③集住宅、商场、办公、文娱活动、车库于一楼等。综合楼可以提高土地使用率，但是，设计难度大，结构和设备管道系统复杂。
5.4合理利用各种基地地形在北高南低的向阳坡地形上，应顺着坡向平行布置住宅，既能获得充分日照和良好的通风，且正面视野宽广，可减少住宅之间的日照间距。在南高北低的坡地上，要调整前后排住宅的层数，避免过多拉大日照间距。还要尽量利用高差所形成的、住宅底部的半封闭空间，作为停车、储藏等辅助空间。在东、西向的坡地上，应垂直坡地的方向布置住宅，并跟随坡地的高差改变住宅层数和高度，可以做南向退台的跃层住宅。保持合理的日照间距，节省用地。在平坦的地形上，应布置成正南、北向(可适当偏角)，既能顺应风向，又可获得较好日照，是减少间距节约用地的最好办法。在边角地区，根据基地形状，布置塔式、单元式高层住宅；在基地的北侧，布置高层住宅，也是节地的好措施。
6、住宅单体设计的节地措施
6.1适当缩小面宽加大进深单体住宅的建设用地面积=(住宅进深+日照间距)×住宅面宽。因此，住宅面宽对土地用量的增大或缩小非常敏感。通常采用加大进深、缩小面宽，达到节约用地的效果。加大住宅的进深，必须有效地减小面宽，否则，反而会更增加用地。加大住宅进深，还会明显地提高住宅室内的热惰性，有利于节约能源。但是，应解决好对中间部位功能空间的采光与通风。
6.2适当降低住宅层高《住宅规范》规定的室内净高：居室不低于2.4m，厨卫不低于2.2m。只要确保《住宅规范》规定的净高，适当降低每层的层高和住宅单体的总高度，就可以直接缩小日照间距。降低住宅总高的节地效果，在高纬度地区尤为明显。住宅层高的确定，当然还应综合考虑室内空间效果、居住习惯、日照和通风质量、心理感受等条件。降低层高后的室内净空，也要由室内装修、结构厚度、通风方式等技术措施的协调配合。
6.3处理好屋顶空间屋顶是住宅第五立面，对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面，可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点，可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下，既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果；也减少了住宅之间的日照间距，节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台，既获得露天活动空间，也可缩小日照间距。
6.4做好东西朝向和尽端户型住宅单元的设计东西向住宅在特定条件下可以提高用地效率，但必须解决好东西朝向房间的日晒与通风问题。住宅单元的尽端户，由于三面无遮挡，可较自由布置并加大住宅进深，不影响前后楼的日照间距，有效达到节地的效果。
7.结语
综上所述，住宅的可持续性，不仅是节能省地，还应包括四节一环保，应是少消耗资源、高性能品质、轻环境污染、长生命周期和多回收利用，做到人、住宅、自然的和谐友好共生。
