徐紫昭，劉富勤

(湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430000)

1 節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 外壁節(jié)能改造技術(shù)的墻體外保溫節(jié)能改造

近段時(shí)間來，外墻節(jié)能改造技術(shù)EPS系統(tǒng)使用率較多，該系統(tǒng)主要由5個(gè)部分組成。有些是末端墻，組成部分多是EPS多苯，也有平行網(wǎng)布和聚合物水泥灰漿。適用于改造，且這些外墻都是混凝土或幾個(gè)筑體結(jié)構(gòu)[1]。分析該改造技術(shù)，發(fā)現(xiàn)其缺陷部分EPS聚苯板性質(zhì)較軟，尤其在建筑物底部外墻的地方。同時(shí)，由于此材料粘附在外壁上，因此無法避免與外壁之間的結(jié)露現(xiàn)象，因此在風(fēng)中容易被剝落。

1.2 外壁節(jié)能改造技術(shù)的墻內(nèi)保溫能源的改造

對(duì)于內(nèi)隔板而言，采用它的措施較多。它的特點(diǎn)是，工程比較方便，價(jià)格較低。而需要與環(huán)境混合的每條反射光線，應(yīng)進(jìn)行環(huán)境采樣[2]。對(duì)于保溫隔板，可采用棉板，玻璃板+紙面石膏板，在熱絕緣層與結(jié)構(gòu)層之間形成空氣間層。間層封閉，保溫性非常好。但是，這種施工計(jì)劃比較復(fù)雜，價(jià)格也比較高。

1.3 屋面節(jié)能改造技術(shù)

(1)將一般的屋頂改造成坡面屋頂。這種做法對(duì)熱工效果不佳，建筑物也有傳統(tǒng)的風(fēng)味。

(2)將一些傳統(tǒng)建筑改造成帶有儲(chǔ)水層的屋頂或儲(chǔ)水屋。通過蓄水和農(nóng)作物，房間內(nèi)有降低隔熱和溫度的作用，但這也給房間施加了很大的負(fù)荷。同時(shí)，植物的養(yǎng)護(hù)需要一定的費(fèi)用。

(3)將傳統(tǒng)的建筑與隔熱層一起改造成具有保溫作用的屋頂。這種技術(shù)能使家里的熱工作效果差.

2 節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問題

無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，對(duì)于現(xiàn)在的住宅節(jié)能改造技術(shù)都有很多經(jīng)驗(yàn)的積累，但是根據(jù)各地的氣候，地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人文文化不同，節(jié)能改造的效果有一定的限制[3]。

2.1 不重視城市建筑節(jié)能的重要性

在我國(guó)常規(guī)的城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)里，設(shè)計(jì)師重點(diǎn)關(guān)注的是空間分布、附近環(huán)境的調(diào)節(jié)、容積率、日照時(shí)間、間隔等問題。通過體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)，很多問題都難以單體解決。

2.2 沒有考慮建筑物單體的通風(fēng)設(shè)計(jì)

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，許多建筑開發(fā)人員設(shè)計(jì)為采用最高容積率來最大限度地利用土地，因此出現(xiàn)了超值設(shè)計(jì)的情況，通風(fēng)效果變得非常差。同時(shí)，目前在許多建筑設(shè)計(jì)中，如立面窗的設(shè)計(jì)，采光面積大，窗面積可能會(huì)變小。

2.3 不重視建筑外遮日設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候?yàn)樵鰪?qiáng)設(shè)計(jì)效果，會(huì)在建筑立面上增添裝飾結(jié)構(gòu)板，但它涉及遮擋日的問題，沒有實(shí)際的用途。

3 節(jié)能設(shè)計(jì)中的新措施

3.1 外壁設(shè)計(jì)中的新節(jié)能措施

在施工中，大三孔空心磚多采用基本墻材，無論是正面還是背面都進(jìn)行消灰，其主體部分的熱系數(shù)在1.5左右。對(duì)于采用單一材料的建筑物外壁，最好采用1-1附屬的節(jié)能結(jié)構(gòu)來滿足自己的保溫和隔熱。在電阻大的保溫材料的作用下，一些外界的熱流可以在人墻之間及時(shí)阻止，從而比較能達(dá)到隔熱效果[4]。而冬季則更能起到保溫的作用。為獲得最佳經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，可以適當(dāng)減少保溫材料的使用厚度，并同時(shí)安裝內(nèi)部和外部墻。

3.3 房間設(shè)計(jì)中的新節(jié)能措施

對(duì)于住宅屋頂來說，絕熱措施不能忽視。一些體型不大的住宅區(qū)的房屋占整體建筑外面積不小的比例。因此，對(duì)整體能源消耗也有不可忽視的影響[5]。作為獨(dú)立的住宅，可以選擇倒裝式保溫室，采用厚度為30 mm的中斷聚苯板。該材料具有許多EPS所不具有的優(yōu)點(diǎn)，即使在濕度高的環(huán)境也能保持良好的保溫效果。如果能夠采用抗力強(qiáng)的防水卷，即使基層結(jié)構(gòu)變形也不會(huì)造成干擾。

3.3 其他部位設(shè)計(jì)中的新節(jié)能措施

對(duì)于地板而言，表面通常是涂抹一定厚度的泥灰漿，其下必須增加一定聚苯顆粒的保溫劑，再增加其熱量。但對(duì)大多數(shù)居民來說,每次裝修時(shí)，都會(huì)安裝木板，其中有厚度的空氣層殘留的情況。另外，如果在窗口內(nèi)側(cè)的位置采用熱反射織物，則可降低透熱率。

3.4 減少熱橋的發(fā)生

建筑物某一部位的熱系數(shù)多于相鄰部位，熱阻較小，保溫性相對(duì)較差。冬天，室內(nèi)熱量通過熱橋不斷流失。因此，對(duì)于北方必須采取來自屋頂、外墻和窗的隔熱保溫措施。在防止熱橋發(fā)生的方法中，墻外的保溫效果良好，可以改善室內(nèi)溫度差，并保持室溫穩(wěn)定。墻外保溫能夠大幅度降低太陽熱輻射和外層之間的熱交換，隔熱效果優(yōu)于內(nèi)保溫。

通常，在設(shè)計(jì)中可以交換保護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量以激活熱橋的產(chǎn)生并且每個(gè)部分的熱系數(shù)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該積極探索建筑材料，為建筑材料的合理分配打下良好基礎(chǔ)。讓它能夠抑制熱橋的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能[7]。

4 節(jié)能建筑的總體設(shè)計(jì)與規(guī)劃

4.1 住宅建筑主體結(jié)構(gòu)規(guī)劃和節(jié)能設(shè)計(jì)

目前節(jié)能建筑設(shè)計(jì)、建筑物主體性結(jié)構(gòu)對(duì)空間規(guī)劃非常關(guān)鍵。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的時(shí)候，考慮到建筑物的主人白天忙于工作，因此內(nèi)部臥室的設(shè)計(jì)用途不是很多，而是作為固定、專用的休息空間。只滿足所有者的夜間休息、就寢的要求，必須把它放在建筑物的南向主空間里。所以，節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是建筑的間距、走向及建筑物互相之間的搭配關(guān)系等[8]。

關(guān)于建筑物的方向應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向，我國(guó)大部分地區(qū)是南北方向。太陽的輻射量對(duì)于建筑物的方向來說會(huì)略微增加，從而可以縮短空調(diào)的使用時(shí)長(zhǎng)。冬季來臨的時(shí)候，建筑能夠和恢復(fù)太陽輻射量不一致，削弱建筑保溫的能源損失。在此基礎(chǔ)上能夠增加建筑間距，它的增加加速了建筑之間的空氣流動(dòng)和熱交換，能夠降低建筑物溫度，削弱建筑物的能量耗損。如此一來，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的建筑物不僅節(jié)約能源，而且建筑物之間的間距足夠合理，兩者達(dá)到一種平衡，符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)需要。

4.2 房屋建筑的體形設(shè)計(jì)

在建筑投入使用之后，它的具體尺寸能夠影響空調(diào)體系以及暖氣體系的能量損耗。在對(duì)現(xiàn)在的建筑實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，只有全面考量建筑體型系數(shù)，滿足平面排布及項(xiàng)目需要，才能夠最大程度降低上述體系的能量損耗。然而，隨著我國(guó)人民生活水平的快速提高，人們對(duì)建筑的外觀有更高的審美要求。

4.3 建筑物的設(shè)計(jì)方向

我國(guó)地大物博，氣候不一，光照時(shí)間不一，在設(shè)計(jì)建筑節(jié)能的時(shí)候需注意建筑的朝向。在某些熱帶地區(qū)或下一個(gè)季節(jié)氣溫高的建筑中，受日照時(shí)間和太陽輻射的影響，其抗寒負(fù)荷會(huì)顯著增加,冬天需暖氣負(fù)荷。在設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的時(shí)候，需全面考量項(xiàng)目所在地的氣候及環(huán)境狀況。

4.4 房屋建筑的自然通風(fēng)

設(shè)計(jì)建筑通風(fēng)的時(shí)候，需關(guān)注建筑的走向、排布及建筑和建筑之間的間距等問題。對(duì)于非高度建筑群，不同高度的建筑之間通風(fēng)較為合理，較低的建筑需建在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的對(duì)風(fēng)面，數(shù)層建筑位于中間位置，高樓建筑最后放置。關(guān)于建筑物內(nèi)房間的布局，應(yīng)利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向圖，盡量讓夏季涼風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)。

建筑物的室內(nèi)氣流的循環(huán)，主要是受到房間窗戶位置和門面積比的影響。房屋門的位置應(yīng)該有利于風(fēng)的形成，因此房間需要通風(fēng)口和出風(fēng)口。在設(shè)計(jì)過程中，必須同時(shí)考慮保溫和太陽熱。面對(duì)墻面需要采用的窗戶墻壁，在設(shè)計(jì)現(xiàn)代房屋建筑時(shí)，為了增強(qiáng)節(jié)能效果，需重點(diǎn)關(guān)注自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，有效的通風(fēng)設(shè)計(jì)能大幅度減少空調(diào)的使用時(shí)長(zhǎng)，而且可以讓整個(gè)建筑很好的散熱[10～15]。

5 討論與展望

曹艷霞[16]認(rèn)為：最大程度的利用天然風(fēng)力作為住宅居室的熱能交換與空氣交換的動(dòng)力,更有益于居住者的身心健康與環(huán)境的保護(hù)。

建筑物節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，在實(shí)施的時(shí)候易受到多種因素的影響。規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑工程、政策法規(guī)、物業(yè)管理、居民節(jié)能意識(shí)及自然環(huán)境等都屬于其設(shè)計(jì)方面。目前，我國(guó)節(jié)能設(shè)計(jì)還存在一些問題。為了解決這些問題，需要在科研方面加大投入，用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看待節(jié)能建筑的發(fā)展。鑒于環(huán)境問題的不斷嚴(yán)重，綠色建筑將成為后續(xù)建筑發(fā)展的走向。就現(xiàn)在來看，建筑都應(yīng)該符合綠色設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)上應(yīng)該最大限度的使用自然資源，減少人工能源的耗損，讓人和自然和諧發(fā)展，給予科學(xué)、舒適、合理的建筑群，滿足人們的日常所需。