建筑节能技术在室内设计中的应用研究

2021-02-23高欣怡广西电力职业技术学院教师助理研究员

中国建筑装饰装修 2021年1期

高欣怡广西电力职业技术学院教师，助理研究员

1 室内设计节能的含义及分类

1.1 含义

建筑物在建设和使用过程中消耗的总能量为建筑能耗，具体可分为建设能耗和使用能耗[1]。室内设计节能即在室内设计时既应充分考虑设计的质量、功能、费用等常规因素，也要综合分析各因素相互间的作用，保证室内设计实施过程及后期最低限度地反作用于周围环境，达到环保节能的目的，有效推动建筑行业可持续发展[2]。

1.2 分类

1.2.1 装饰材料节能

在建筑物室内装修设计及装修实施过程中，为保证装修后室内综合指标符合节能环保的要求，综合考虑设计外观与使用功能的同时，应选取符合节能环保标准的低能耗、低污染的装修材料，避免产生化学污染和生物污染，满足现代化室内设计理念。

1.2.2 建筑物节能

建筑节能是以建筑物作为立足点，保证建筑物设计时选取的建筑材料、建筑物节能设计结构及建筑物整体设计满足节能环保的标准。建筑物节能概念的引入可以加速室内设计系统化、规模化、批量化节能效果的推进，推动建筑室内设计的节能化发展。

2 室内节能设计的影响因素

2.1 市场影响因素

室内设计节能的主要影响因素是市场供求关系[3]。建筑室内设计节能市场不规范、不活跃会影响开发商和购买者的利益均衡，无法满足需求，使开发商单纯注重初期投入成本，无法考虑建筑的能耗成本，直接削弱了节能设计的动力。

2.2 政府影响因素

政府调控也是室内节能设计的重要影响因素。据统计，目前《中华人民共和国建筑法》中有关建筑节能的条款仅是建议性说明，少有强制性规定，更无对建筑室内节能设计方面的约束[4]。另外，建筑室内节能设计相关的管理机构不健全，相关监管不到位，配套机制不完善，也影响了建筑室内设计节能化发展。为了节约投资成本，投资开发商往往对建筑室内节能设计持应付的态度。

2.3 人为影响因素

2.3.1 室内设备选取

针对不同用途建筑的室内设计中使用的各类灯光、空调、采暖设备如果选取不当，就会造成缺少与外部环境的针对性、适应性，未考虑周围环境因素选取的室内采暖、电气等设备的能耗往往较高，同时伴随污染物质的排出。为了清理污染物，还需要增加附加设备，形成了室内设备耗能的恶性循环。

2.3.2 装修技术影响

设计师进行房屋设计或装修设计时，应有意识地选取节能环保的建筑、装饰材料，注重室内自然通风与阳光的结合，可有效优化室内节能环保功能，提升房屋环境质量。

3 建筑节能技术在室内设计中的应用

3.1 合理利用节能材料

3.1.1 合理选择门窗玻璃

门窗的设计是室内建筑设计中必不可少的，建筑正常投入使用时，窗体的能耗可达甚至超过建筑总能耗的50%。可见窗体各项指标的控制对于室内节能设计优化至关重要，合理选择窗体指标可以有效改善室内建筑能耗和室内建筑热环境。受不同气候因素的影响，对窗体气密性、隔热性等指标要求也不同，具体如表1 所示。

表1 不同地区对窗体性能指标的要求

表2 不同窗体框架的热导系数

表3 窗体玻璃厚度、层数与导热系统的对应关系

表4 绿色照明室内节能设计

窗户造成的室内热量损失主要包括热辐射、热对流和热传导3 个方面。其中，普通玻璃窗通过热辐射的热量损失约占窗体总热量损失的60%。热对流与热传导往往同时发生，而热传导损失主要在窗户框架附近发生，其热损失相对窗户的占比约为30%，表2 为不同窗体框架的热导系数。

通过综合考虑室内朝向、墙体结构等房屋特点，选定窗户与地面的距离及窗户的面积大小，通过建筑物本地的气候因素确定玻璃材质及厚度型号。在较寒冷或较炎热地区，选择厚度较薄的玻璃，虽然可增加光线的利用率，但是降低了室内的隔热、保温效果，增加了散热器、空调等附加设备的能量损耗。所以，此类地区应使用双层或三层玻璃，玻璃之间的间隙可以有效实现隔热、保温的功能。具体窗体玻璃厚度、层数与导热系统的对应关系如表3 所示。

3.1.2 使用新型软膜天花材料

软膜天花材料是近些年广泛使用的室内装饰材料，经过一次或数次切割成型，高频焊接拼装。软膜天花可根据设计需求完成平面或立体的组装，具有良好的隔音、绝缘、不褪色等功效，最大的优点是节能环保效果好，主要应用于室内吊顶、墙壁、电影屏幕制作等。

3.2 科学利用可再生能源

建筑节能技术在室内设计应用过程中要科学利用自然可再生能源，如太阳能、风能、生物能等，其中太阳能能源储备巨大、清洁环保，是用于建筑室内节能设计最常见的可再生能源。太阳能主要包括热辐射能和光辐射能。在室内设计中应用热辐射能的太阳能供暖设备、太阳能热水器达到节能目的。

太阳能热水器不但有利于节能、安全环保，而且使用年限比普通热水器长。为了最大限度地吸收阳光，需保证太阳能板与入射阳光尽量垂直。受我国北半球中纬度地理环境的影响，一年中南向坡阳光照射最多，所以太阳能板在屋顶的最佳安装方向为正南，允许安装偏差为上下15°。由于受到安装成本的限制，自动跟踪太阳能热水器几乎很少使用，较为常用的是固定式或半固定式装置。起初太阳能热水器是随意安装，这对建筑的外观和使用功能造成影响，损坏建筑的防水、承重结构。随着我国高层建筑的增多，已逐渐从无序安装阶段转变为与建筑一体化建设。

室内设计中绿色照明技术主要通过利用太阳能的光辐射能，利用较少的电能实现室内照明安全、舒适、环保及高效节能。进行室内设计时，通过科学设置玻璃透光系数、合理利用遮阳板等手段充分利用太阳光辐射能源，为用户营造一个适宜的采光环境。依据绿色照明理念进行室内设计时，还可考虑将耗能大的白炽灯替换为耗能较少、使用寿命长的LED 灯具，降低电能消耗。具体室内耗电量标准如表4 所示。