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摘要:居住建筑日常运转能耗主要包括采暖用能、空调用能、热水用能、照明用能、电器用能等，其节能潜能非常大。本文中，笔者主要探讨居住建筑节能设计的有关问题，包括节能型居住建筑类型、居住建筑节能措施及居住建筑节能设计。
关键词:居住建筑，节能设计，建筑类型，节能措施
中途分类号：TU201.5 文献标识码：A文章编号：
1、前言
当前，全世界能源消耗日益增长，工业发达国家、发展中国家的总能耗中，建筑能耗都占据了极大的比例，包括建材生产、施工、建筑日常运转、建筑拆除等能耗，而这几项项目能耗中，又算建筑日常运转能耗的比重最大，主要包括采暖用能、空调用能、热水用能、照明用能、电器用能等。居住建筑节能的潜能非常大，建筑节能设计已然成为建筑施工的潮流方向之一。
2、节能型居住建筑类型
节能型居住建筑，按照节能方式分类，可分为直接利用太阳辐射能的太阳能建筑、窑洞建筑这类传统生态型建筑以及从建筑角度经过良好设计的节能建筑。
2.1太阳能建筑
建筑难免受到太阳辐射，建筑设计时应考虑如何能让获取、利用太阳能达到最佳状态。所谓太阳能建筑，就是经过良好设计、优化利用太阳能的建筑。供暖为主的太阳能建筑可分为两大类：主动式太阳能建筑、被动式太阳能建筑。
主动式系统中，依赖一定的动力实现太阳能应用的循环，可良好满足居民生活需要，然而由于设备复杂、投资大，目前应用并没得到广泛推广。
被动式系统中则不需要借助其它机械动力，只依赖太阳能进行自然供暖。白天利用太阳能供暖，多余热量通过热容量大的建筑构件进行吸收，夜间则利用自然对流放热，保持室内一定的温度，实现采暖，特别适合寒冷季节晴朗天气条件。该技术，节省能源，增加舒适感，而且建筑技术简单，就地取材，大幅度减少建筑机械系统的负荷，不过冬季或雨天需要另外补充其它简要措施。
2.2覆土建筑
覆土建筑包括生土建筑、土坯房、地下建筑及半地下建筑，覆土建筑的房间温度比较稳定，冬暖夏凉，节能节地，实现良好的微气候。比如陕北黄土高原地区的窑洞建筑，具有厚重围护结构以及良好蓄性能的砖石材料，可维持室内稳定的热环境，在炎热的夏季，窑洞内部可保持凉爽的室内温度，然而窑洞建筑普遍面积小、通风不好、卫生条件差，因此应针对这些问题作出相应处理，以充分利用窑洞建筑优越的热工性能，如可通过门窗的设置方式调整室内通风，设置通风竖井实现自然通风，以尽可能利用太阳能。
3、居住建筑节能措施
3.1绿化设计与居住建筑节能建筑
绿化设计可有效实现建筑节能，建筑绿化环境设计包括平面环境设计及立体环境设计，其中平面绿化包括屋面绿化及地面绿化。节能设计时应重复呢结合绿化自然生长规律，比如城市建筑屋面用绿化植被覆盖，可成功改善太阳辐射对城市的热效应，提高城市热环境质量。
建议选择适当的房屋周围的室外地面用材，降低对阳光的反射率，比如室外种植灌木、草皮，依靠树木和潮湿绿地植被的呼吸作用，减少反射到房间的热量，带走热量，降低地面附近室外空气温度。
同时，位置合理的植物有利于改变建筑四周和内部的气流流向，引导净化后的空气到室内，增强室内风量及风速，有效改善室内的空气质量，推荐在建筑周边种植落叶性植物，有利于为窗户遮阳。也可选择修剪的常绿树木或藤蔓，形成易控制的遮阳系统，有效允许冬季阳光通过，挡住夏季阳光辐射。房屋两侧树木行列导风示意图，如图1所示。
图1-房屋两侧树木行列导风示意图
应结合树冠的高度和太阳高角度，确定好树木的种植位置，与居民建筑保持适当距离，应尽量避免正对窗的中心位置，有利于减少对通风、采光及视野的阻挡。
3.2自然通风与居住建筑节能
自然通风的节能技术成熟，同时廉价，有利于取代或部分取代传统的空调制冷系统，实现有效被动式制冷，在不消耗绿色能源的情况下降低室内温度，同时提供新鲜的自然空气，带走潮湿气体，有利居民健康。居民建筑中，自然通风是由于空气流动导致对流传热的产生，而空气流动则是由于建筑物门、窗等开口处存在空气压力差。
建筑中的自然通风，可有效增加室内外的温差，加速室内的空气流动。适当的门窗装置方法，可更有效地形成室内自然通风，更高效地实现建筑技能。窗扇的开启可实现挡风、导风的作用，装置得宜可增加通风效果。居民建筑中的窗扇，通常向外开启成900角。然而这种开启方法，当风向入射角较大的时候，风将受到很大的阻挡。可增大开启角度，改善室内的通风效果。建议采用中轴旋转窗扇，可任意调节其开启角度，必要时还可以将其拿掉，导风效果良好，可有效增加进气量，实现良好的自然通风。
4、居住建筑节能设计
4.1平面总体布局
平面总体布局设计时应充分考虑节能设计，实现建筑自身的自然通风及降温。应高度重视不同的建筑布局、平面形式将形成不同的热量消耗及热量盈余。应保证建筑表面形成足够的压力差，有利于开启窗户后形成穿動气流。比如，对于在热带气候的高层建筑，可采取将电梯等服务性空间设置在居住建筑物的外层，降低太阳对中部空间的热辐射，建筑高层实现表面绿化，或在建筑中部设置绿化开敞空间；还可通过设置不同凹入深度的过度空间形成阴影空间，将遮阳与绿化充分结合；对于二层皮的外墙，可在屋顶布置遮阳格片，根据不同时段和季节对格片角度进行调整，控制阳光的进入量，形成负荷空间或空气间层。
4.2围护结构
建筑的围护结构对建筑内部环境有很大的影响作用。技能设计中，应当利用围护结构本身实现室内微气候的调整，提高居住舒适度，减少对空调调温系统的依赖。增加围护结构的保温隔热效能，可有效提高热阻，有利于建筑的热稳定性。建议选择高效保温材料，布置在建筑主体结构的外侧，减缓热量进入墙体，同时墙内可设置空气间层或通风间层，实现良好的保温隔热效果。
由于窗户大小对空调负荷有非常大的影响，因此应适当控制窗墙比。推荐选择装有中玻璃的保温窗，同时配置外挂式的PVC保温帘或金属卷帘，实现隔离太阳辐射，有利于保温。如果是高层建筑，由于高层建筑的屋顶与底层建筑相比，其热性能方面的作用不太重要，这是由于与建筑外墙总面积相比，屋顶的面积要小许多。但仍需要充分考虑顶部几层结构的直接吸热。可通过设置机械设备实现部分隔热的作用。同时，还可设置屋顶挑蓬或凉棚，种植屋顶花园。
4.3绿色照明
建筑中应尽可能利用自然光。可减小楼层平面进深、人工采光。比如适当的光反射装置可将光线反射回室内，虽不能提高光线质量，但可实现光线在室内的更好分布。应注意在节省人工采光和由于自然采光引起的少量增热两者中间，做好能量平衡，改善自然采光的质量，力求最佳的节能效果。比如，可改善座位布置以及建筑的表面形状；精心设计光线通过的窗户和立面，减少眩光。建议选用高效照明光源和灯具，可有效减少人工采光的负荷。同时，可使用与建筑设备自动化系统相配套的灯光控制系统，使用分区控制与红外线控制等，节省能源。
五、结束语
我国建筑耗能严重，每年耗费大量不可再生资源，为使建筑节能实现更理想的成效，应大力推进居民建筑节能设计的推广。在进行居民建筑节能设计时，应充分结合建筑地气候的各决定因素，包括大气环流因素好地理因素的有利影响、不利影响，通过设计出合理的建筑规划布局，创造出有效节能的微气候环境，实现建筑节能。
参考文献：
[1]李辉 杨敬友 居住建筑节能设计黑龙江科技信息-2009年第16期
[2]李智耿 肖立 居住建筑节能设计有关问题的探讨重庆工商大学学报 (自然科学版)-2009年第3期
[3]舒海文 端木琳 季永明 我国北方地区居住建筑节能率再提高的瓶颈问题分析暖通空调-2012年第2期
[4]翁丽芬 张楠 陈俊萍 我国建筑能耗现状下的建筑节能标准解析及节能潜力制冷与空调(四川)-2011年第1期
关键词:居住建筑，节能设计，建筑类型，节能措施
中途分类号：TU201.5 文献标识码：A文章编号：
1、前言
当前，全世界能源消耗日益增长，工业发达国家、发展中国家的总能耗中，建筑能耗都占据了极大的比例，包括建材生产、施工、建筑日常运转、建筑拆除等能耗，而这几项项目能耗中，又算建筑日常运转能耗的比重最大，主要包括采暖用能、空调用能、热水用能、照明用能、电器用能等。居住建筑节能的潜能非常大，建筑节能设计已然成为建筑施工的潮流方向之一。
2、节能型居住建筑类型
节能型居住建筑，按照节能方式分类，可分为直接利用太阳辐射能的太阳能建筑、窑洞建筑这类传统生态型建筑以及从建筑角度经过良好设计的节能建筑。
2.1太阳能建筑
建筑难免受到太阳辐射，建筑设计时应考虑如何能让获取、利用太阳能达到最佳状态。所谓太阳能建筑，就是经过良好设计、优化利用太阳能的建筑。供暖为主的太阳能建筑可分为两大类：主动式太阳能建筑、被动式太阳能建筑。
主动式系统中，依赖一定的动力实现太阳能应用的循环，可良好满足居民生活需要，然而由于设备复杂、投资大，目前应用并没得到广泛推广。
被动式系统中则不需要借助其它机械动力，只依赖太阳能进行自然供暖。白天利用太阳能供暖，多余热量通过热容量大的建筑构件进行吸收，夜间则利用自然对流放热，保持室内一定的温度，实现采暖，特别适合寒冷季节晴朗天气条件。该技术，节省能源，增加舒适感，而且建筑技术简单，就地取材，大幅度减少建筑机械系统的负荷，不过冬季或雨天需要另外补充其它简要措施。
2.2覆土建筑
覆土建筑包括生土建筑、土坯房、地下建筑及半地下建筑，覆土建筑的房间温度比较稳定，冬暖夏凉，节能节地，实现良好的微气候。比如陕北黄土高原地区的窑洞建筑，具有厚重围护结构以及良好蓄性能的砖石材料，可维持室内稳定的热环境，在炎热的夏季，窑洞内部可保持凉爽的室内温度，然而窑洞建筑普遍面积小、通风不好、卫生条件差，因此应针对这些问题作出相应处理，以充分利用窑洞建筑优越的热工性能，如可通过门窗的设置方式调整室内通风，设置通风竖井实现自然通风，以尽可能利用太阳能。
3、居住建筑节能措施
3.1绿化设计与居住建筑节能建筑
绿化设计可有效实现建筑节能，建筑绿化环境设计包括平面环境设计及立体环境设计，其中平面绿化包括屋面绿化及地面绿化。节能设计时应重复呢结合绿化自然生长规律，比如城市建筑屋面用绿化植被覆盖，可成功改善太阳辐射对城市的热效应，提高城市热环境质量。
建议选择适当的房屋周围的室外地面用材，降低对阳光的反射率，比如室外种植灌木、草皮，依靠树木和潮湿绿地植被的呼吸作用，减少反射到房间的热量，带走热量，降低地面附近室外空气温度。
同时，位置合理的植物有利于改变建筑四周和内部的气流流向，引导净化后的空气到室内，增强室内风量及风速，有效改善室内的空气质量，推荐在建筑周边种植落叶性植物，有利于为窗户遮阳。也可选择修剪的常绿树木或藤蔓，形成易控制的遮阳系统，有效允许冬季阳光通过，挡住夏季阳光辐射。房屋两侧树木行列导风示意图，如图1所示。
图1-房屋两侧树木行列导风示意图
应结合树冠的高度和太阳高角度，确定好树木的种植位置，与居民建筑保持适当距离，应尽量避免正对窗的中心位置，有利于减少对通风、采光及视野的阻挡。
3.2自然通风与居住建筑节能
自然通风的节能技术成熟，同时廉价，有利于取代或部分取代传统的空调制冷系统，实现有效被动式制冷，在不消耗绿色能源的情况下降低室内温度，同时提供新鲜的自然空气，带走潮湿气体，有利居民健康。居民建筑中，自然通风是由于空气流动导致对流传热的产生，而空气流动则是由于建筑物门、窗等开口处存在空气压力差。
建筑中的自然通风，可有效增加室内外的温差，加速室内的空气流动。适当的门窗装置方法，可更有效地形成室内自然通风，更高效地实现建筑技能。窗扇的开启可实现挡风、导风的作用，装置得宜可增加通风效果。居民建筑中的窗扇，通常向外开启成900角。然而这种开启方法，当风向入射角较大的时候，风将受到很大的阻挡。可增大开启角度，改善室内的通风效果。建议采用中轴旋转窗扇，可任意调节其开启角度，必要时还可以将其拿掉，导风效果良好，可有效增加进气量，实现良好的自然通风。
4、居住建筑节能设计
4.1平面总体布局
平面总体布局设计时应充分考虑节能设计，实现建筑自身的自然通风及降温。应高度重视不同的建筑布局、平面形式将形成不同的热量消耗及热量盈余。应保证建筑表面形成足够的压力差，有利于开启窗户后形成穿動气流。比如，对于在热带气候的高层建筑，可采取将电梯等服务性空间设置在居住建筑物的外层，降低太阳对中部空间的热辐射，建筑高层实现表面绿化，或在建筑中部设置绿化开敞空间；还可通过设置不同凹入深度的过度空间形成阴影空间，将遮阳与绿化充分结合；对于二层皮的外墙，可在屋顶布置遮阳格片，根据不同时段和季节对格片角度进行调整，控制阳光的进入量，形成负荷空间或空气间层。
4.2围护结构
建筑的围护结构对建筑内部环境有很大的影响作用。技能设计中，应当利用围护结构本身实现室内微气候的调整，提高居住舒适度，减少对空调调温系统的依赖。增加围护结构的保温隔热效能，可有效提高热阻，有利于建筑的热稳定性。建议选择高效保温材料，布置在建筑主体结构的外侧，减缓热量进入墙体，同时墙内可设置空气间层或通风间层，实现良好的保温隔热效果。
由于窗户大小对空调负荷有非常大的影响，因此应适当控制窗墙比。推荐选择装有中玻璃的保温窗，同时配置外挂式的PVC保温帘或金属卷帘，实现隔离太阳辐射，有利于保温。如果是高层建筑，由于高层建筑的屋顶与底层建筑相比，其热性能方面的作用不太重要，这是由于与建筑外墙总面积相比，屋顶的面积要小许多。但仍需要充分考虑顶部几层结构的直接吸热。可通过设置机械设备实现部分隔热的作用。同时，还可设置屋顶挑蓬或凉棚，种植屋顶花园。
4.3绿色照明
建筑中应尽可能利用自然光。可减小楼层平面进深、人工采光。比如适当的光反射装置可将光线反射回室内，虽不能提高光线质量，但可实现光线在室内的更好分布。应注意在节省人工采光和由于自然采光引起的少量增热两者中间，做好能量平衡，改善自然采光的质量，力求最佳的节能效果。比如，可改善座位布置以及建筑的表面形状；精心设计光线通过的窗户和立面，减少眩光。建议选用高效照明光源和灯具，可有效减少人工采光的负荷。同时，可使用与建筑设备自动化系统相配套的灯光控制系统，使用分区控制与红外线控制等，节省能源。
五、结束语
我国建筑耗能严重，每年耗费大量不可再生资源，为使建筑节能实现更理想的成效，应大力推进居民建筑节能设计的推广。在进行居民建筑节能设计时，应充分结合建筑地气候的各决定因素，包括大气环流因素好地理因素的有利影响、不利影响，通过设计出合理的建筑规划布局，创造出有效节能的微气候环境，实现建筑节能。
参考文献：
[1]李辉 杨敬友 居住建筑节能设计黑龙江科技信息-2009年第16期
[2]李智耿 肖立 居住建筑节能设计有关问题的探讨重庆工商大学学报 (自然科学版)-2009年第3期
[3]舒海文 端木琳 季永明 我国北方地区居住建筑节能率再提高的瓶颈问题分析暖通空调-2012年第2期
[4]翁丽芬 张楠 陈俊萍 我国建筑能耗现状下的建筑节能标准解析及节能潜力制冷与空调(四川)-2011年第1期