住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的任務(wù)是在保證良好的室內(nèi)熱環(huán)境和合理的節(jié)能投資率前提下，降低冬季采暖和夏季空調(diào)的使用能耗，并且提高能源的利用效率，從而把建筑物的使用用能控制在一個(gè)要求的范圍內(nèi)。因此，節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)包括建筑物的布置與體形設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，以及采暖、空調(diào)和通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.1      建筑物的布置與體形設(shè)計(jì)

建筑的布置與體型設(shè)計(jì)包括建筑物群的規(guī)劃布局（建筑密度、間距、自然通風(fēng)組織等），建筑物的平面布置、朝向與體形、體量等。其目的在于能從建筑規(guī)劃和初步設(shè)計(jì)階段開始就為節(jié)能打好基礎(chǔ)，能通過建筑物的布置與體形設(shè)計(jì)來降低建筑物的耗熱量和耗冷量。在這方面應(yīng)有的原則是：充分而有效地利用太陽能和其他自然能源，防止冷風(fēng)的不利影響，組織良好的自然通風(fēng)，選擇有利于節(jié)能的建筑體型與平面形式。如事宜的建筑密度與間距能爭取南墻面在冬季有的太陽輻射面積；良好的自然通風(fēng)可提高春秋季的室內(nèi)舒適度，并減少夏季空調(diào)使用時(shí)間；而南向或偏南的建筑夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射的熱，并使主要房間避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，減少空氣滲透耗熱等。這些都是建筑設(shè)計(jì)的基本要素，為建筑師所熟知，但在節(jié)能設(shè)計(jì)中更應(yīng)重視運(yùn)用。

對(duì)于節(jié)能建筑，形體設(shè)計(jì)十分重要。建筑物的平面形狀、體量大小直接關(guān)系到單體建筑的外表面積。而相對(duì)于同樣體量的建筑，外表面積越大則傳熱面積越大，冬季流出或夏季流入的熱量就越多。從節(jié)能角度講，為減少建筑物外維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱，建筑物的外表面積應(yīng)盡可能小，即節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)控制建筑物的體型系數(shù)，故平、立面的凸凹不宜多。

根據(jù)已有的研究，體量大的建筑其單位居住面積的傳熱量相對(duì)較小，建筑層數(shù)增加也有利于體型系數(shù)減小。如建筑物體量相同，其平面形狀以圓形者體型系數(shù)小，其次為正方形、長方形和其他組合形式。對(duì)于長方形的建筑，長寬比越大則體型系數(shù)越大。有關(guān)資料對(duì)一底面積為500平方米，高度16.8米的建筑模型的計(jì)算表明，如建筑長寬比為5:1時(shí)，每平方米建筑面積的耗能量為長寬比為1:1時(shí)的1.25倍。但是如果體積不同，則條形建筑的體型系數(shù)將小于點(diǎn)式建筑。

在這方面，現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ134-2001）也有相應(yīng)要求。

2.2      圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑物及房間各面的圍擋物，如墻體、屋面、門窗、樓板和地面等。按是否同室內(nèi)外空氣直接接觸以及在建筑中的位置，又可分為外圍護(hù)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)是當(dāng)前上海住宅建筑節(jié)能的重點(diǎn)部分。其原因是：

l 以冬季采暖夏季空調(diào)降溫為主要手段所創(chuàng)造的良好的室內(nèi)熱環(huán)境，需要建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)維持，而冬夏兩季室內(nèi)外（包括與未采暖貨物空調(diào)降溫的鄰室之間）較大的溫差，導(dǎo)致能量以熱的形式通過維護(hù)結(jié)構(gòu)流出或流入室內(nèi)（夏季流入的熱量將消耗室內(nèi)冷量）。采暖空調(diào)設(shè)備消耗的能量主要就是用來補(bǔ)充這些能量損失。因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失是構(gòu)成建筑物（或房間）耗能和耗冷的主體。

l 上海地區(qū)常用的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其保溫隔熱性能較差（見表--）。特別是在燒結(jié)粘土磚禁止和限制使用后，普通混凝土空心小砌塊和鋼筋混凝土外墻的熱工性能更差；而外窗長期采用單玻且面積越開越大。與現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)規(guī)定指標(biāo)差距較大。

l 目前上海住宅居室所采用的采暖空調(diào)設(shè)備多為分體式房間空調(diào)器，并由居民自行購買安裝，集中空調(diào)器應(yīng)用尚少，節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)備節(jié)能還難以控制。在這方面，《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的條文說明也指出：“由于夏熱冬冷地區(qū)室內(nèi)采暖、空調(diào)設(shè)備的配置實(shí)際上是居民個(gè)人的行為，本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上能控制的主要是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)?！倍遥摌?biāo)準(zhǔn)為突出圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑節(jié)能中的作用，對(duì)分散式空調(diào)器額定能效比得要求也較低，僅為家用空調(diào)器國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的較低值，上海居民實(shí)際采用的房間空調(diào)器，基本上已達(dá)到或超過該項(xiàng)要求。

l 根據(jù)現(xiàn)行《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)包括外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻、屋面、外窗、戶門以及內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的分戶墻和樓板。其目的是標(biāo)準(zhǔn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分的保溫隔熱性能以及外窗和陽臺(tái)的氣密性滿足該規(guī)定性指標(biāo)或建筑物的節(jié)能綜合指標(biāo)。

2.3      采暖和空調(diào)設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)

這部分節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括住宅建筑采暖、空調(diào)方式及設(shè)備和能源的選擇，對(duì)集中采暖和空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)，以及提高通風(fēng)效率的設(shè)計(jì)。其目的是提高能源的利用率，保證采暖空調(diào)設(shè)備與系統(tǒng)部分的節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。