浅谈系统论在节能型室内设计中的应用

2018-05-14 09:57张雪赵胜波
现代职业教育·职业培训 2018年1期
关键词:系统论围护结构墙体

张雪 赵胜波

[摘 要] 目前,我国的能源紧缺,家庭是能源消耗的主要部分,国家正在推广节能型住宅节约能源,应该在家庭装修的时候进行,节能型室内设计应遵从系统论的整体性原则、结构性原则、层次性原则和开放性原则,在提高居住的舒适性和安全性的同时,也可以装修出一个节能的家。

[关 键 词] 系统论;节能型室内设计;整体性

[中图分类号] TU238+.2 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2018)03-0182-02

一、系统论简述

系统一词,来源于古希腊语,是由部分组成整体的意思。通常把系统定义为由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。系统论认为整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统共同的基本特征。

系统论的出现使人类的思维方式发生了深刻的变化。以往研究问题,总是将事物分解成若干部分,抽象出最简单的因素,然后再以部分的性质去说明整体的性质,用最简单的因素说明复杂事物。但在现代科学的整体化和高度综合化发展的趋势下,在人类面临许多规模巨大、关系复杂、参数众多的复杂问题面前,就显得无能为力了。而系统分析方法却能站在时代前列,高屋建瓴,纵观全局,别开生面地为研究现代复杂问题提供有效的思维方式。

系统观念正渗透到每个领域,目前在建筑领域以及室内设计领域也得到了广泛的应用,本文就是探讨系统论的原理和基本思想在节能型室内设计中的应用。

二、节能型室内设计

自1973年世界能源危机以来,各国都十分重视节约能源的问题,兴起了世界性的节能运动,并把节能称为五大能源之一,与煤炭、石油、天然气、水电四大常规能源相提并论。

目前,我国的能源紧缺已日益严重,而人们现在也都在想方设法节约能源,家庭是能源消耗的主要部分,国家正在推广节能型住宅,可是,很多消费者现在居住的房子或新买的住房还不是节能型住宅。如果装修之后再进行节能改造或者采取节能措施又十分麻烦。所以,节约能源应该从家庭装修的时候进行节能改造,在提高居住的舒适性和安全性的同时,装修出一个节能的家。把好设计这一关,是做好室内装饰工程节约工作的首要环节。

三、应用系统论原则指导节能型室内设计

(一)遵从系统论的整体性原则,从系统整体角度进行节能型室内设计

系统论的核心思想是系统的整体观念。系统论创始人贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。亚里士多德的名言——“整体大于部分之和”是对系统整体性的最好说明。

节能型的室内设计,就是在进行室内设计时就引入节能的理念,根据实际情况设计减少建筑能耗的措施。而节能的设计,一开始就要注意系统的、整体的原则,不能只单一地对围护结构进行保温隔热处理,节电、节水、节材等要统一考虑,一步到位。而各种能耗的节约处理中,也要作为更小的系统整体地设计。

1.住宅室内装饰材料的节约

室内装饰工程中,可以涉及各种各样的装饰材料,这项费用的支出占整个装修费用的大部分。设计过程中选择正确的、合适的装饰材料,合理计算和使用装饰材料,以及在业主经济情况允许的条件下推广节能新型材料和新工艺。

2.住宅建筑围护结构系统的节能

建筑物的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的。试验表明,住宅围护结构的耗热量,要占建筑采暖热耗的1/3以上。室内设计是建筑设计的进一步深化,在建筑节能的基础上,为降低能耗,要从单项如墙、顶、门、窗等围护结构着手,把它作为一个整体的系统,重视其热工特性,设计中应该找出其经济热阻,同时还必须考虑其围护结构的“吸热性”和“热容性”指标,提高其保温节能的性能。

3.住宅室内采暖系统的节能设计

近年来节能问题在供暖系统设计中越来越被人们重视。开发商在进行住宅室内采暖系统设计时,设计人员会考虑热用户分户及分室控制温度的需要,采取适于分户计费单独控制的采暖方式。因此,整体的供暖系统一般在室内装饰工程中不会改动。

目前,比较环保节能的是地板辐射采暖和地源热泵采暖。与其他采暖方式相比,节能幅度约为10%~20%。室内设计中,对不同的供暖系统采取不同的节能措施,如选择合适的材料和工艺以利于热量的散发和辐射,还有就是对供暖管道的保温隔热处理等。

4.住宅室内空调系统的节能设计

从尽可能节省制冷设备用能的角度考虑,最好的方法是不使用制冷或通风设备即可降低室内温度,即使采取设备措施,也要采用高效节能(耗电量少,制冷量大)的空调设备或系统。因此,室内设计中对空调制冷系统的节能可以从以下几方面考虑:对围护结构进行保温隔热处理;选择合适的空调系统;在室内构件和空间的划分以及窗户阳台的装饰改造中,注意有穿堂风通过的可能。

(二)利用系统论的结构性原理,优化室内各建筑要素结构的节能效果

系统论的结构性原理认为,任何系统都有特定的结构。结构合理,系统的有序度高,功能就好;反之,结构不合理,系统的有序度就低,功能就差。

建筑物的节能,其实在建筑物的规划设计阶段就应该考虑。室内的节能设计是在建筑物的结构、朝向等确定之后对其结构改造及设备的再优化。

1.墙体的保温节能处理

墙体是建筑外围护结构的主体,其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。我国长期以实心黏土砖为主要墙体材料,用增加砌筑厚度來满足保温要求,这对能源和土地资源是一种严重浪费。一般的单一墙体材料往往难以同时满足保温、隔热要求,因而在节能的前提下,复合墙体越来越成为当代节能墙的主流。

室内的墙体节能中,复合墙的做法主要是墙体内保温,绝热材料在外墙内侧,在其上抹水泥砂浆做出一个基面再做装饰处理。其施工简易,目前应用较广泛。

2.窗的保温节能处理

窗户是耗热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50%以上,改善其绝热性能是节能的重点工作之一。

在不改动原建筑设计的基础上,可以在窗的材质上下工夫。利用目前市场上的一些新型材料可以有效地解决原有门窗的保温隔热问题。目前应用比较多的是断桥隔热铝合金窗。同时,确定合适的玻璃品种,从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果,选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等,并提高其气密水平。此外,窗上加贴透明聚酯膜也颇有效。

另外,正确地选择窗帘也有保温隔热的功效,在与整体的设计风格协调的前提下可以考虑厚一些的窗帘。

3.门的保温节能处理

室内的门有防盗门和内门两种,在节能型的室内设计中,要考虑优化门的保温隔热性能。目前市场上防盗门的种类很多,在节能的大环境下,厂家把断桥隔热技术也应用到防盗门上,研制出了一种具有防盗、保温双重功能的新型防盗门。

在室内房门的选择和制作中要尽量考虑应用高分子聚合的保温材料,最好选择保温隔热的新型门。在安装时,要注意门框的缝隙以及安装密封条,这样也可以起到保温的作用。

4.阳台改造的节能处理

在室内设计中对阳台进行改造时,要注意做好阳台墙体和地面的保温处理。阳台地面的保温最好采用轻体泡沫砖,尽量减轻阳台荷载。阳台墙体的保温可以采取外保温或内保温的方法进行,在做墙体保温前要先封闭阳台做好阳台的防水,再填充一些保温材料,填充完毕后进行封闭,最后再对阳台墙体进行表面装饰设计。另外,在阳台与客厅之间可以安装一套厚的门帘,这样也可以起到保温节能的效果。

5.改善电路结构

在室内设计中,要注意电路结构的合理部排,不浪费电线。而且,要注意使用导电性能好的铜线而不使用国家已不推荐使用的铝线。安装可以单独控制开关的电源插座也可以节能。在不同的房间使用不同的开关,例如,在卫生间和楼梯间可以考虑使用声控开关等。

6.节水设备的使用

水资源的节约也日益引起人们的重视。在室内设计中,可以推荐客户使用节水水龙头、延时自动关闭水龙头、节水马桶、节水淋浴器等,此外,我们还可以在结构上下文章。如在水盆下安装流量控制阀门直接控制水的流量,还有就是在厨房的设计中,把单个大水槽换成小一些的双水槽,这样也可以起到节水的目的。

(三)运用系统论的层次性原理,提高节能效果

系统论的层次性原理认为,任何系统都是分层次的,有次序的,各种要素按一定的秩序组成由低到高的层次结构,系统要素层次越高,对系统的影响越大。

试验表明,住宅围护结构的耗热量,要占建筑采暖热耗的1/3以上。而普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50%以上,改善其绝热性能是节能的重点工作之一。因此,在室内设计中,要注意重点突出对建筑围护结构的保温处理以及门窗的保温隔热处理。当然,对其他层面的节能处理也要注意,只不过对上面两个层次要重点注意。

(四)应用系统论的开放性原理,改善室内环境的节能与可持续性

系统论的开放性原理认为,任何系统在与外界不发生作用的情况下,必然会出现相对静止和功能衰退现象。相反,一个开放的系統,由于系统与环境之间存在着物质、能量和信息的交换,能使系统产生活力并维持有序结构。

环境是系统存在发展的外界条件,系统又给予外界环境一定的影响,两者处于相互关系之中。室内的环境是一个大的系统,这个系统也有着与外界的能量交换,而这个系统不是封闭的,是开放性的。在进行室内设计的过程中,设计师对此要有清醒的认识。我们在进行室内设计的时候要充分考虑室内与外界的能量交换,以及室外的风景与室内的装饰的连通和交相呼应。

四、总结

系统论是科学的方法论,不仅可以用于科学理论的研究还可以指导我们的设计实践。节能是目前建筑领域和室内设计领域讨论最多也是最热的课题。本文应用系统论的观点对节能型的室内设计进行了一些有益的探讨,提高自身对科学的设计方法论的理解并指导设计实践应用。

参考文献:

[1]宋广生.家装与家居节能100招[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2]黎志涛.室内设计方法入门[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]荆雷.设计概论[M].河北:河北美术出版社,1997.

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