中原地区高层住宅建筑节能设计研究

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摘要:建筑节能是国家节能工作和能源战略的重要组部分。开展建筑节能工作是国家的一项重大决策，是建设资源节约型、环境友好型社会的必然要求。文章分析了中原地区既有建筑和新建建筑的节能现状以及政策导向，阐述了建筑节能设计的必要性和重要意义，综述了当前建筑节能设计的整体方案和细部设计要求，以供参考。

关键词:中原地区;小高层;住宅节能;设计

我国虽地大物博，能源资源丰富，但人口众多，人均资源偏少。在各类资源消耗中，建筑能耗占所有资源消耗总和的25%～33%，占据能耗总量比重较大，对远离其所在地的其他区域的河流水体、空气质量影响较大。当前我国的既有建筑95%以上是高能耗建筑，新建建筑80%以上是高能耗建筑，我国单位建筑面积能耗是发达国家的2～3倍。所以，中国要走可持续发展道路，推进节能建筑、绿色建筑已刻不容缓。

1中原地区建筑节能设计的现状分析

1．1既有建筑节能设计现状

改革开放以来，各行各业迅猛发展，建筑业也不例外，以多层住宅和小高层住宅为主的集体式住宅建筑骤然增多，但由于当时经济条件的限制，为了节省造价，集体式住宅建筑存在建筑设计标准偏低、围护结构构造简单、居住舒适度较差、环境效应差等缺点，这类建筑已不能满足人们日益增长的物质文化和节能理念的要求。并且此类建筑能耗过大，与周围城市环境不协调，更与当前所倡导的建筑绿色化的理念相违背。

1．2新建建筑节能设计现状

中原地区气候特殊，夏季湿热、冬季阴冷，所以该地区建筑节能设计既要满足冬季保暖又要满足夏季隔热的要求。做好新建建筑的节能设计工作，不仅需要建筑师从实践中总结经验，开拓创新，更需要政府的政策支持和监管保障。河南省人口总量大，人均占有资源少，经济发展与能源资源供应的矛盾日益加剧。“十二五”期间，河南省省政府重点抓好新建建筑节能，深化供热体制改革，推进墙体材料革新，加强公共建筑用电管理，指导开展农村住房节能，抓好低能耗、绿色建筑示范带动等工作，并强化新建建筑执行建筑节能标准，都取得了显著成效。(1)制定了建筑节能设计标准。按照《河南省人民政府办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》(豫政办〔2005〕86号)要求，全省县级以上城市全面执行居住建筑65%、公共建筑50%的节能设计标准。凡属财政补贴或拨款建筑，在严格执行节能设计标准基础上，鼓励执行低能耗和绿色建筑标准。并在2012年编制了《河南省居住建筑节能设计标准(夏热冬冷地区)》、《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)》，这两部地方标准吸收了外省居住建筑节能设计标准的先进经验，为该省新建住宅建筑节能设计提供了新的标准依据。(2)加强了建筑节能监督管理。河南省各级工程质量监督机构要按照《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411－2007)要求，严格进行建筑节能分部工程或专项验收，对验收不合格的项目不得进行竣工验收备案。达不到节能标准的建筑不准销售使用。房地产开发企业在销售房屋时，应当向购买人明示所售房屋的节能措施、保温工程保修期等信息，在房屋买卖合同、质量保证书和使用说明书中予以载明，并对其真实性、准确性负责。(3)加大了建筑节能执法监督力度。河南省各级政府及住房城乡建设部门着力加强对建筑节能工作的监督检查，依据《中华人民共和国节约能源法》和《民用建筑节能条例》(国务院令第530号)等法律、法规监督不执行或擅自降低建筑节能设计标准的现象。进一步加大建筑节能执法监督力度，保证绿色建筑的顺利建成和节能减排工作的顺利开展。尽管政府在建筑节能方面做了很多努力，但在建筑节能起步发展时期仍然存在一些不足:建设各参与方的建筑节能意识及法制意识较为薄弱、区县单位的建筑节能设计和施工等能力不足、建筑节能产业支撑体系不够完善、建筑节能经济激励机制尚未建立等，种种弊端都会阻碍新建建筑节能的发展。

2高层建筑节能设计的必要性

2．1既有建筑能耗高，改造价值总量大

新建建筑大多都是高层和超高层，此类建筑的建筑节能设计在政策的严格要求下，建筑能耗严格按照低碳建筑进行设计，能耗不高。既有建筑多层和小高层居多，而且大多既有建筑的布局不合理，外墙材料保温隔热效果差，门窗未考虑保温隔热。此类建筑存量多，改造价值总量大，如果加以改造，对建筑能耗的降低贡献巨大。

2．2既有建筑不能满足当前居民的生活舒适性

传统小高层建筑建造时由于条件限制，房屋夏季没有制冷设施，冬季没有取暖设施，室内环境极为不适。现在由于人们生活条件提高，大多居民会自行选择采取措施降温或取暖。在夏季，空调通过将室内热空气排出室外的方式给室内降温，然后再将空调冷凝水排到室外，但这都是以牺牲室外环境为代价。而且，空调调温时间过长，室内舒适性也会降低。与人们生活水平提高相适应的环境改善较为迫切，包含室内环境和室外环境，所以既有建筑节能改造和新建建筑节能设计尤为关键。

2．3新建建筑应与国家倡导的绿色建筑发展相适应

国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》明确了“十三五”节能减排工作的主要目标和重点任务即强化建筑节能。编制绿色建筑建设标准，开展绿色生态城区建设示范，到2020年，城镇绿色建筑面积占新建建筑面积比重提高到50%。实施绿色建筑全产业链发展计划，推行绿色施工方式，推广节能绿色建材、装配式和钢结构建筑。强化既有居住建筑节能改造，实施改造面积5亿平方米以上，2020年前基本完成北方采暖地区有改造价值城镇居住建筑的节能改造。推动建筑节能宜居综合改造试点城市建设，鼓励老旧住宅节能改造与抗震加固改造、加装电梯等适老化改造同步实施，完成公共建筑节能改造面积1亿平方米以上。推进利用太阳能、浅层地热能、空气热能、工业余热等解决建筑用能需求。既有建筑进行节能改造，新建建筑能耗控制，这与我国的环境保护发展战略相一致，同时也与国家倡导的绿色建筑发展相适应。

3建筑节能设计的重要意义

从我国国情出发，建筑节能设计师建筑师运用科学合理的建筑节能措施完成作品，不仅仅能够实现对资源的节俭，同时也能保护环境，消耗相同的资源完成更多的建筑，节约我国有限的能源资源，降低建筑能耗在总能耗中的比重，提高利用率。从居民的生活质量上来讲，随着居民生活物质水平和精神水平的提高，人民更希望生活在自然、干净、卫生的环境中，建筑节能设计能够有效减少建筑垃圾、减少建筑污染，保护环境卫生，从而实现自然环境和能源资源的可持续发展。

4建筑节能设计的主要方法

4．1整体设计方案

当前对于环境保护的呼声越来越高，许多专家学者对绿色建筑节能设计的研究也越来越深入。天津大学对基于大数据的节能设计进行研究分析，准确瞬时确定建筑物内部若干设备的运行状态和故障原因，并能够依据业主的个人喜好做出改变，再计算运行，并能够动态自我修复，形成内部系统之间相互配合的智能建筑。此外，在全面提倡环境保护的大背景下，广州某设计公司提出基于低碳节能理念的建筑节能设计方法，选取低碳建筑材料并增加其使用率，设计出低碳建筑节能系统，并且在建筑设计过程中要坚持绿色意识、树立绿色观念，节约资源，实现建筑美学、环境保护和低碳节能理念的统一。清华大学开展了基于整体能量需求的方案阶段建筑节能设计方法，建立了一套建筑方案阶段节能设计方法体系和方案阶段节能设计导则的形式，力求为建筑设计者指明方向。天津大学综合考虑城市和建筑多层面设计因子的系统化整合，进行了基于能耗模拟的建筑节能设计方法研究，转变原有的设计思维模式，最大限度地提高节能效率。

4．2细化节能设计

建筑设计人员往往从建筑本身进行细化设计，降低建筑能耗。对于建筑规划与布局，建筑群之间有利于自然通风，平面形状为长矩形的建筑应该跟主导风向保持在30°～60°之间，并保证一定的间距便于日照和通风;进行小区规划时，尽量避免周边式和混合式，要留出通风通道，利于建筑群中的空气流动。对于建筑围护结构，最基本的设计方向是在材料和构造上尽量减小热阻，即主要致力于降低屋顶结构、门窗和墙体结构的传热系数，减少热传导，进而降低能耗。

5结语

中原地区气候特殊，设计人员在兼顾冬季保暖和夏季隔热的同时，又在平衡建筑能耗降低、环境保护、建筑造价等三个方面做出了很多努力，也有许多较为成熟的设计方法。相信在国家大力推行绿色建筑发展的大背景下，我们能够在节能设计的实践工作中探索出更高效的方案，为我国的绿色建筑发展做出贡献。

参考文献:

［1］付祥钊．建筑节能技术［M］．北京:中国建筑工业出版社，2002．

［2］王立雄．建筑节能［M］．北京:中国建筑工业出版社，2004．

［3］DBJ41/071－2012．河南省居住建筑节能设计标准(夏热冬冷地区)［S］．

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［6］宋莎．基于建筑节能理念的住宅设计研究［J］．河南科技，2015(16):72－74．

［7］朱明．探究房屋建筑设计中的节能环保问题［J］．四川水泥，2015(8):131．

作者:陈瑞芳 陈瑞龙 单位:郑州城市职业学院 河南绿地广场置业发展有限公司