住宅建筑節能設計的主要問題核心思路分析

文／蘇冰潔、魯麗娜 浙江省工業設計研究院有限公司 浙江杭州 310000

引言：

結合目前的實際情況來看，能源問題已經逐漸成為困擾許多國家的主要問題，能源短缺成為限制經濟發展的核心因素，住宅建筑工程本身就是巨大的能源消耗者，所以切實有效地提高在住宅建筑工程管理方面的投入具有極為重要的理論意義和現實作用。伴隨目前我國人民生活水準的持續增長，住宅建筑所消耗的能源比例也正在與日俱增，無論是對于住宅建筑的施工單位還是對于業主本身來講，住宅節能問題都是需要予以重點關注的。尤其是在我國政府提出節能省地型住宅的思路下，堅定不移地貫徹落實可持續發展的原則，已經逐漸成為住宅建筑節能設計的核心方向。因此，針對性地分析探討住宅建筑節能涉及的主要問題具有極為重要的理論意義和現實作用。

1、住宅建筑節能的內容

1.1 住宅建筑節能的定義

住宅建筑的節能設計是指利用科學合理的建筑設計方法和選擇節能環保的新型墻體材料、屋面材料和門窗材料等多種方法，參照我國生態環保等相關部門所提出的建筑節能規范標準，降低住宅建筑耗能設備的能源消耗，提高采暖和采光效率等。合理的住宅建筑節能方案能夠更好地貫徹落實生態環保的目標，更能夠在相應程度上結合當前時代的發展進程。根據相關的數據調查來看，我國建筑行業的能量耗費占據全國總能耗的25%，降低建筑行業的能源資源消耗對全國總能量的能耗降低有著積極的影響。伴隨目前能源問題的日漸突出，節能環保問題已經成為困擾建筑行業的焦點，在目前的社會經濟背景下，建筑行業的內部競爭激烈，住宅建筑的性能逐漸成為決定企業競爭力的關鍵，已經廣泛受到開發商的關注和認識，也已經成為越來越多消費者選購住宅建筑的核心方向[1]。伴隨目前環境問題的日漸凸顯以及能源危機的持續加劇，住宅建筑節能已經逐漸轉化為住宅設計的關鍵指標，我國中央以及各級政府所推出的各種各樣的標準，使得建筑節能和綠色環保成為現如今住宅建筑行業發展的主要趨勢和方向。

1.2 住宅建筑節能的控制內容

1.2.1 科學規劃節能方案

對于住宅建筑工程來講，如果想要切實有效地促進各項工作質量和效率的提高，更加有效地保障消費者的切實需要，那么，首先需要做到的就是科學合理的規劃節能方案，充分了解業主群體的各項需求，賦予節能方案更多的科學性和合理性，以此保證未來開展的各項工作更加具備指向性。結合住宅所在地的環境特征，充分依托我國和地方政府所提出的住宅建筑節能標準，從多元化的視角著手分析考量住宅開發利用以及維護所需要耗費的經濟成本，更為全面地做好對節能方案的有效設計和科學規劃，以此保障未來住宅建筑節能成效能夠獲得有效增長，更好地貼合社會受眾群體的各項需要，此舉具有極為重要的理論意義和現實作用。

1.2.2 合理檢驗節能材料

節能材料是住宅建筑工程中不可或缺的組成部分，其存在能夠促使各項工作更加穩定有效地開展，伴隨目前社會的飛速發展，在開展節能材料進場工作以前有必要充分結合相應標準和設計要求，做出深入核對和分析，這樣才可以為節能環保目標的有效落實奠定必要的基礎支撐作用。相關工作者應該綜合審核相關質量保障材料以及技術推廣證書，以此判定當前材料是否能夠有效地符合當前住宅建筑工程的實際需要，避免將各種各樣不符合生態環保目標的建筑材料應用在工程當中，否則將會引發相當嚴重的負面作用。對保溫材料和隔熱材料以及散熱器等都需要結合相應的規范和標準進行采樣工作，采樣的核心目標是保障此后能夠進行科學合理的檢驗，用于精準判定其是否合格，此舉相當關鍵，是保障落實生態環保目標的重要方向。材料作為建筑工程的主要組成部分，其基本質量和節能效果更應該受到充分關注和重視，只有這樣才能夠更好地貼合當前時代發展的進程，并且有效地滿足業主群體對生態建設的各項需要。

2、住宅建筑節能設計當中的問題

2.1 節能材料的問題

建筑工程的節能環保目標越發多元化，卻仍然存在著相應的問題。其中節能材料的問題就是需要予以重點關注的內容，結合目前已有情況來看，包括建筑材料的購入和運輸均是面臨著諸多實際困難的，此類情況的存在導致住宅建筑工程的經濟成本難以被有效控制，這會給許多住宅建筑工程建設單位帶來諸多挑戰性，在面對高昂價格的同時，許多建筑單位可能會繼續利用傳統材料，并不會選擇采用高成本的綠色節能材料，這將會導致住宅建筑工程的節能環保設計目標無法被切實有效的貫徹落實[2]。目前具備自主知識產權且能夠形成主流的技術和產品都是相對缺乏的，對于現階段市場日漸增長的需求來看，難以切實有效地得到滿足，這使得節能材料的未來推廣應用都面臨著巨大的挑戰，與此同時，許多開發商過多地關注降低住宅建筑工程的節能成本，并未切實有效地考量到綜合節能的成效，這導致建筑節能的設計受到成本的限制，對于節能新產品的認識也存在著明顯的不足之處，最終導致節能材料的選擇和應用都不夠科學合理，住宅建筑工程因此而難以穩定開展，長此以往勢必會導致建筑單位承擔包括成本管理、時間管理等多方面的風險。

2.2 住宅建筑規劃的問題

就目前來看，許多新型住宅建筑在開展規劃和設計工作的時候，并未切實有效地認識到節能環保的重要意義，也并未關注到節能環保和設計之間所存在的關聯。更多的是關注建筑物的外觀和功能布局，目標是希望通過更加美觀的造型和更加實用的功能來吸引消費者的關注和認可，相應規劃部門在開展各項工作時也并未進行具體有效的考量，僅關注住宅的方位以及周邊參照物的一致性，對于住宅建筑和周邊環境有效協調的關注則明顯不足，這導致住宅建筑的許多節能環保需求都無法被有效考量到，包括住宅建筑的通風情況等，在無法滿足房屋最佳建設目標的情況下，勢必會引發越來越多的問題。

結合目前已有情況來看，住宅建筑節能設計在我國尚且處于起步階段，仍然有多數建筑建設單位并未予以有效關注和重視，在實際工作的時候，也缺乏足夠完整優秀的系統化工作方法的支持，這導致節能環保目標的貫徹落實面臨著越來越多的困難，部分并不成熟完整的建筑節能技術被進行運用，這導致住宅建筑施工單位面臨著各種各樣的挑戰，如何切實有效地擺脫此類問題的限制和影響成為單位需要重點關注和解決的問題。這主要是因為不成熟節能技術的運用會導致各種各樣的問題出現，導致建筑工程給周邊生態環境帶來諸多負面影響，同時也會導致工程的使用壽命等降低。比如目前常見的外墻外保溫和內保溫等設計方法，在實際使用中，會引發一系列的影響。例如，采用無機保溫砂漿的做法時，時間久了保溫材料容易脫落，對于開發商來說，會產生一大筆的維修費用；對于建筑來說，美觀程度也有相應的破壞；對于業主來說，會產生重大的安全隱患；因此許多地區對于無機保溫砂漿的使用有了限制。而若采用內保溫的做法，則會損失業主的套內使用面積，并且業主在二次裝修時，很容易破壞掉保溫層，對于建筑的保溫性能會有所影響。所以，目前的保溫技術與建筑設計之間如何合理融合是需要重點關注的。

2.3 住宅檢測驗收面臨問題

目前，我國建筑行業所采取的主要驗收檢驗方法是建筑熱工性能檢測，通過對其有效利用，可以判定建筑節能是否能夠有效滿足標準，作為目前較為常用的方法，主要依托的是熱工參數通常是指溫度、壓力（差壓）、流量、物位（液位及料位）、化學成分（包括煙氣成分）以及熱力設備必須檢測的機械量，這種測試方法通常會被廣泛地應用在墻體單元熱工性能的測試方面，進而完成對整棟樓或者整個小區的熱工性能的有效判斷。但是此種方法存在著相應的缺陷，主要原因在于具備代表性的特點是難以被有效確定的，難以精準且深刻的確定所有住宅小區內部建筑墻體的熱工性能，這導致各項檢測和驗收工作的落實面臨著巨大的困難。與此同時，保溫功能是住宅建筑的重要組成部分，也是非常關鍵的分項工程，但是許多單位在實際開展工作的時候，并未嚴格地結合（GB50411-2019）《建筑節能工程施工質量驗收規范》，導致其施工質量難以被科學合理地保證，未來多項工作的開展，都面臨著各種各樣的沖擊和限制，如果無法有效解決此類負面影響的威脅，勢必會導致住宅建筑工程的受重視力度嚴重降低。

3、住宅建筑節能設計思路

為切實有效地促進住宅建筑節能設計目標的貫徹落實，相關設計工作者有必要從建筑的門窗設計和墻體設計等多方面同步切入，這樣才能夠更加有效地滿足當下社會對于建筑工程節能環保的需求。具體來講，相關住宅建筑設計單位可以從圍護結構、空調系統和建筑節能材料運用3方面同步著手開展設計工作，以其為核心工作思路推進各項活動的穩定展開，此舉具有相當關鍵的作用。如圖1所示為當前建筑節能綠色設計的主要應用方向，分別包括對各種可再生資源的利用以及保溫隔熱、自然通風等。

3.1 圍護結構節能設計

住宅建筑工程的圍護結構主要是指建筑的門窗和墻體等，圍護結構能夠有效地實現建筑工程的安全保障，對于建筑能耗的影響也是相當大的，開展具體設計工作時，應該重點考量如天氣、季節等多方面的因素，其中的季節因素是需要重點考量的內容。如果季節存在差異性，那么住宅建筑對于圍護結構的需要也將會存在差異性，在部分情況下，甚至還有可能出現互相矛盾的問題，這就要求相關設計工作者能夠嚴格地貼合住宅實際情況開展設計工作，否則未來多項工作的正常開展都會受到限制。結合目前已有情況來看，建筑外門窗是能源消耗最高的部位，特別是在寒冷的冬天來臨以后，傳熱損失甚至可以達到整體量的30%左右，近乎1/3的冷風都會從外門窗進入到建筑內部。因此，在開展建筑設計工作的時候，為保障室內溫度能夠維持在舒適的溫度，負責設計工作的人員有必要重點考量日照和采光等多方面的需要，以此為前提支撐，盡可能地降低外門窗洞口的面積，以此來更好地避免室內溫度流失。對住宅窗墻比的控制也是相當關鍵的設計途徑，住宅的窗墻比，是指窗戶洞口面積和立面單元面積的比例，我國民用建筑節能設計標準中已經明確規定窗墻比需要被限制在相應的范圍內。為切實有效地提高外窗的氣密性，避免可能會滲透進來的冷空氣，在實際開展設計工作的過程中，應盡可能地選取密封性更加優秀的門窗材料，并且窗洞和門窗框間的縫隙可以利用聚乙烯泡沫等材料進行密封處理，通過有效填充來保障內部氣密性的提高。如圖2所示為低能耗建筑的核心系統。

圖2 低能耗建筑的核心系統

在推進展開墻體設計工作的時候，應盡可能地選取具有保溫能力的復合節能墻體，其主要是從傳統墻體材料的優勢下，依托絕熱材料制作而成，具備極為顯著的保溫能力，能夠極大程度地保障住宅建筑的安全和有效應用。內保溫復合墻體的主要構成包括結構層、空氣層以及保溫隔熱層等，墻體結構層通過對混凝土的應用完成現澆工作，從根本上推進各項工作的建設和開展。空氣層主要是由各種特殊材料組成的空氣隔絕層，空氣是非常優質的保溫材料，可以極為有效地減少液態水滲透問題所帶來的影響，更能夠極為有效地達到防潮的工作[3]。通常建筑外墻的內外表面溫度是存在著顯著的差異性的，溫度相對較低的位置將會逐漸出現冷凝水向內滲透的問題，空氣隔離層的存在則可以切實有效地解決可能會出現滲漏水的問題。保溫隔熱層是節能墻體的核心功能，通常來講，絕熱材料主要包含3種，分別是有機材料、無機材料以及金屬材料，在具體開展應用的時候，應結合材料自身的導熱系數以及抗壓能力等進行有效確定，在綜合考量的前提下推進每項工作的建設和開展。保護層的核心能力是完成保溫層的有效防護，以此避免室內水蒸氣有可能會給保溫層帶來的腐蝕和影響，切實有效地促進工作質量的提高。在實際開展設計工作的時候，需要重點考量材料節能方面的問題。

3.2 做好空調采暖系統設計

空調采暖系統也是目前建筑節能設計工作當中需要受到重點關注和重視的，結合我國所提出的（GB/T50378-2014）《綠色建筑評價標準》的內容來看，切實有效地貫徹落實集中采暖、空調系統的目標具有相當重要的意義和價值，當然這并非意味著建筑工程的空調采暖系統要全然將集中采暖作為核心，進行深切且全面的關注和分析，避免負面問題的限制和影響，住宅建筑節能工作的開展需要充分考量地域因素以及環境因素等，例如長江流域住宅并不具備相對較長的采暖時間，用戶群體的調節差異是非常顯著的，所以在開展建筑設計時需要避免采取集中供暖的方法，在北方的住宅采暖系統中，需要有意識地促進熱源效率的增長，避免管網損失問題的出現，從而切實有效地減少采暖耗費。并且在集中采暖時經常會產生冷熱不均或者是整體熱度過高的問題，在推進展開住宅設計工作的時候需要重點強化對供熱系統調節的關注。

3.3 強化對綠色建筑材料的應用

建筑節能設計還應該重點強化對綠色建筑材料以及可再生能源的應用問題，在開展住宅設計的時候需要將采暖、照明系統相互整合，切實有效地強化對太陽能、地熱能以及風能的應用，此類可再生資源的應用可以幫助住宅建筑施工單位更好地貫徹落實生態環保的目標。在建筑的規劃設計中，應充分考慮相鄰建筑物所帶來的日照影響，協調好建筑內部功能的排布與立面造型之間的影響，盡可能地保障采光效果獲得有效增長，提升建筑節能水準[4]。太陽能是目前非常重要的自然清潔能源，同時更是開展建筑節能設計當中的關鍵組成部分，太陽能熱水器已經被廣泛地應用到我國多地，產品技術已經迅速發展成熟，但是因為受到多方面原因的限制和沖擊，因此在現階段的太陽能熱水器許多情況下都會依托一家一戶的安裝方法，此種安裝方法較為零散，將會在相應程度上破壞建筑工程的自身結構，與此同時受到天氣等多方面的影響，太陽能熱水器的設計仍然存在著諸多的缺陷和漏洞，也就是熱水溫度難以被有效地確定。此類問題應成為未來重點解決的內容。節能環保是目前住宅建筑設計的關鍵方向，相關單位應該盡可能地應用綠色建筑材料，以此來有效地保障生態環境的健康安全。

結語：

綜上所述，住宅建筑節能設計工作是極為重要的環節，應受到設計人員的全面關注和重視，但是結合目前的實際情況，可以發現住宅建筑節能設計工作尚且面臨著包括材料落后、規劃不合理和檢測驗收不合格等在內的問題，所以這更加要求相關部門能夠全面提高重視和關注，將解決現存問題作為推動住宅建筑節能設計的核心思路和方向，綜合做好圍護結構、空調采暖系統等的設計，同時對強化各種綠色建筑材料的應用具有重要的意義。