节能设计问题和对策

徐紫昭，刘富勤

(湖北工业大学土木建筑与环境学院，湖北 武汉 430000)

1 节能设计的发展现状

1.1 外壁节能改造技术的墙体外保温节能改造

近段时间来，外墙节能改造技术EPS系统使用率较多，该系统主要由5个部分组成。有些是末端墙，组成部分多是EPS多苯，也有平行网布和聚合物水泥灰浆。适用于改造，且这些外墙都是混凝土或几个筑体结构[1]。分析该改造技术，发现其缺陷部分EPS聚苯板性质较软，尤其在建筑物底部外墙的地方。同时，由于此材料粘附在外壁上，因此无法避免与外壁之间的结露现象，因此在风中容易被剥落。

1.2 外壁节能改造技术的墙内保温能源的改造

对于内隔板而言，采用它的措施较多。它的特点是，工程比较方便，价格较低。而需要与环境混合的每条反射光线，应进行环境采样[2]。对于保温隔板，可采用棉板，玻璃板+纸面石膏板，在热绝缘层与结构层之间形成空气间层。间层封闭，保温性非常好。但是，这种施工计划比较复杂，价格也比较高。

1.3 屋面节能改造技术

(1)将一般的屋顶改造成坡面屋顶。这种做法对热工效果不佳，建筑物也有传统的风味。

(2)将一些传统建筑改造成带有储水层的屋顶或储水屋。通过蓄水和农作物，房间内有降低隔热和温度的作用，但这也给房间施加了很大的负荷。同时，植物的养护需要一定的费用。

(3)将传统的建筑与隔热层一起改造成具有保温作用的屋顶。这种技术能使家里的热工作效果差.

2 节能设计中存在的问题

无论是国内还是国外，对于现在的住宅节能改造技术都有很多经验的积累，但是根据各地的气候，地区的经济、环境、人文文化不同，节能改造的效果有一定的限制[3]。

2.1 不重视城市建筑节能的重要性

在我国常规的城市建筑规划设计里，设计师重点关注的是空间分布、附近环境的调节、容积率、日照时间、间隔等问题。通过体现节能设计，很多问题都难以单体解决。

2.2 没有考虑建筑物单体的通风设计

在市场经济环境下，许多建筑开发人员设计为采用最高容积率来最大限度地利用土地，因此出现了超值设计的情况，通风效果变得非常差。同时，目前在许多建筑设计中，如立面窗的设计，采光面积大，窗面积可能会变小。

2.3 不重视建筑外遮日设计

设计师在设计建筑的时候为增强设计效果，会在建筑立面上增添装饰结构板，但它涉及遮挡日的问题，没有实际的用途。

3 节能设计中的新措施

3.1 外壁设计中的新节能措施

在施工中，大三孔空心砖多采用基本墙材，无论是正面还是背面都进行消灰，其主体部分的热系数在1.5左右。对于采用单一材料的建筑物外壁，最好采用1-1附属的节能结构来满足自己的保温和隔热。在电阻大的保温材料的作用下，一些外界的热流可以在人墙之间及时阻止，从而比较能达到隔热效果[4]。而冬季则更能起到保温的作用。为获得最佳经济优势，可以适当减少保温材料的使用厚度，并同时安装内部和外部墙。

3.3 房间设计中的新节能措施

对于住宅屋顶来说，绝热措施不能忽视。一些体型不大的住宅区的房屋占整体建筑外面积不小的比例。因此，对整体能源消耗也有不可忽视的影响[5]。作为独立的住宅，可以选择倒装式保温室，采用厚度为30 mm的中断聚苯板。该材料具有许多EPS所不具有的优点，即使在湿度高的环境也能保持良好的保温效果。如果能够采用抗力强的防水卷，即使基层结构变形也不会造成干扰。

3.3 其他部位设计中的新节能措施

对于地板而言，表面通常是涂抹一定厚度的泥灰浆，其下必须增加一定聚苯颗粒的保温剂，再增加其热量。但对大多数居民来说,每次装修时，都会安装木板，其中有厚度的空气层残留的情况。另外，如果在窗口内侧的位置采用热反射织物，则可降低透热率。

3.4 减少热桥的发生

建筑物某一部位的热系数多于相邻部位，热阻较小，保温性相对较差。冬天，室内热量通过热桥不断流失。因此，对于北方必须采取来自屋顶、外墙和窗的隔热保温措施。在防止热桥发生的方法中，墙外的保温效果良好，可以改善室内温度差，并保持室温稳定。墙外保温能够大幅度降低太阳热辐射和外层之间的热交换，隔热效果优于内保温。

通常，在设计中可以交换保护结构的热量以激活热桥的产生并且每个部分的热系数。在设计的时候应该积极探索建筑材料，为建筑材料的合理分配打下良好基础。让它能够抑制热桥的出现，实现建筑节能[7]。

4 节能建筑的总体设计与规划

4.1 住宅建筑主体结构规划和节能设计

目前节能建筑设计、建筑物主体性结构对空间规划非常关键。设计师在设计节能建筑的时候，考虑到建筑物的主人白天忙于工作，因此内部卧室的设计用途不是很多，而是作为固定、专用的休息空间。只满足所有者的夜间休息、就寝的要求，必须把它放在建筑物的南向主空间里。所以，节能设计的关键是建筑的间距、走向及建筑物互相之间的搭配关系等[8]。

关于建筑物的方向应该充分考虑当地的主导风向，我国大部分地区是南北方向。太阳的辐射量对于建筑物的方向来说会略微增加，从而可以缩短空调的使用时长。冬季来临的时候，建筑能够和恢复太阳辐射量不一致，削弱建筑保温的能源损失。在此基础上能够增加建筑间距，它的增加加速了建筑之间的空气流动和热交换，能够降低建筑物温度，削弱建筑物的能量耗损。如此一来，设计师设计的建筑物不仅节约能源，而且建筑物之间的间距足够合理，两者达到一种平衡，符合建筑节能设计需要。

4.2 房屋建筑的体形设计

在建筑投入使用之后，它的具体尺寸能够影响空调体系以及暖气体系的能量损耗。在对现在的建筑实施节能设计的时候，只有全面考量建筑体型系数，满足平面排布及项目需要，才能够最大程度降低上述体系的能量损耗。然而，随着我国人民生活水平的快速提高，人们对建筑的外观有更高的审美要求。

4.3 建筑物的设计方向

我国地大物博，气候不一，光照时间不一，在设计建筑节能的时候需注意建筑的朝向。在某些热带地区或下一个季节气温高的建筑中，受日照时间和太阳辐射的影响，其抗寒负荷会显著增加,冬天需暖气负荷。在设计节能建筑的时候，需全面考量项目所在地的气候及环境状况。

4.4 房屋建筑的自然通风

设计建筑通风的时候，需关注建筑的走向、排布及建筑和建筑之间的间距等问题。对于非高度建筑群，不同高度的建筑之间通风较为合理，较低的建筑需建在夏季主导风向的对风面，数层建筑位于中间位置，高楼建筑最后放置。关于建筑物内房间的布局，应利用当地的风向图，尽量让夏季凉风进入室内。

建筑物的室内气流的循环，主要是受到房间窗户位置和门面积比的影响。房屋门的位置应该有利于风的形成，因此房间需要通风口和出风口。在设计过程中，必须同时考虑保温和太阳热。面对墙面需要采用的窗户墙壁，在设计现代房屋建筑时，为了增强节能效果，需重点关注自然通风设计，有效的通风设计能大幅度减少空调的使用时长，而且可以让整个建筑很好的散热[10～15]。

5 讨论与展望

曹艳霞[16]认为：最大程度的利用天然风力作为住宅居室的热能交换与空气交换的动力,更有益于居住者的身心健康与环境的保护。

建筑物节能是一项系统性工程，在实施的时候易受到多种因素的影响。规划设计、建筑工程、政策法规、物业管理、居民节能意识及自然环境等都属于其设计方面。目前，我国节能设计还存在一些问题。为了解决这些问题，需要在科研方面加大投入，用长远的眼光看待节能建筑的发展。鉴于环境问题的不断严重，绿色建筑将成为后续建筑发展的走向。就现在来看，建筑都应该符合绿色设计理念，在设计上应该最大限度的使用自然资源，减少人工能源的耗损，让人和自然和谐发展，给予科学、舒适、合理的建筑群，满足人们的日常所需。