基于地产角度的超低能耗建筑施工图优化对策分析

区振勇

（深圳市天华建筑设计有限公司，广东 深圳 518052）

1 超低能耗建筑的前景分析

2018 年，北京和石家庄先后提出了推动超低能耗建筑发展的相关议题后，2020 年，在“十四五”计划中，住房和城乡建设部正式提出了超低能耗建筑、近零能耗建筑再到零碳建筑的三步规划。2021 年，重庆、深圳、广州等城市纷纷出台对应的措施推动超低能耗建筑的发展建设。

2 基于地产角度的超低能耗建筑设计要点

2.1 设计达标

如今，我国推出了对超低能耗建筑的补助措施，个别企业存在以超低能耗建筑骗取补助的行为，因此，为了严格限制该类行为，我国各地区推出相应的超低能耗建筑审核标准，从地产设计角度来看，需做好基础设计。

基础设计指标主要包括关键部分的材料控制、空间气密性水平（公共建筑无此要求）、入户门的传热系数及建筑内部的安全性论证。在达到基本要求后，相关建筑企业可通过上报参与评审的方式获得补助。通过审批，并且建设完成符合申报设计的建筑后，方可获得补助。这意味着，在提出超低能耗建筑建设理念后，需做好对应点的设计监管。

2.2 成本优先

成本优先的设计理念是从地产角度提出的。虽然国家对超低能耗建筑提出了500～1 000 元/m2的补助力度，但超低能耗复合材料成本较高，为寻求地产企业的持续发展，必须做好成本管控，在打造超低能耗建筑时尽量获取更多的利润[1]。

2.3 实况设计

在超低能耗建筑理念提出后，各方专家在技术上提出了多种现代超低能耗建筑的设计方法。在设计中，必须遵从实况进行设计，在构建施工设计图时，不能独立进行，需结合周边地质环境、人文环境、气候环境及客户需求进行多方考量。如果建筑地点长年阴雨，则需要重点考虑太阳能系统设备的必要性，转而开发适用性更高的雨水收集处理系统。总之，超低能耗建筑设计需因人而异、因地制宜。

3 基于地产角度的超低能耗建筑施工图优化

地产角度的超低能耗建筑的设计宗旨是，减排的同时要加强可再生能源的利用，以外界能源补偿推动实现超低能耗的目标，在实现超低能耗建筑目标上，以下3 个建筑施工优化方向非常值得尝试，分别是太阳能系统的建筑施工优化、通风系统的施工优化和保温隔热系统的设计优化。

3.1 太阳能系统施工优化

从地产设计角度进行太阳能系统施工图的优化需要从两方面进行：

1）建筑本身的采光设计；

2）太阳能系统和建筑内部功能的融合设计。

在建筑采光设计中，“逐层设计”的建设理念非常值得推广。该设计理念的实现方式是在建筑立面或中庭空间设计中，采用由下而上逐层推进的方式尽量减少上层建筑对下层建筑的阻挡，让每一层建筑都能自然采光，该设计理念比较符合高层建筑中多户居住的情况。在光照特别强烈的地方，尤其是夏季，需要考虑使用逐层外挑的方式提升上层对下层的光源阻挡效果，避免建筑整体温度过高的情况出现。在同一建筑的设计中，可考虑在不同的朝向选择使用逐层退进或者逐层外挑的方式进行设计。该理念使建筑在温度控制方面具有零能耗的可能性，可有效减少能源消耗。

在基于实际场景下的建筑采光设计中，先要绘制建筑的采光剖面图。在设计中，除了考量建筑某一立面的采光效果，还要考虑不同层次的采光效果，对不同层进行不同的设计，比如，在大进深或大开间的建筑中增加中庭空间，同时控制中庭空间的宽高比，达到有效调整采光效果的目标[2]。

在太阳能系统设计方面，从地产角度先行考虑太阳能系统的成本问题，采光面积不足、光照时间短及光照强度差的地区，要慎重考虑是否安装太阳能能源系统。目前，我国大力发展太阳能光伏产业，太阳能转换效率和成本都有较大的优化，这意味着在未来的建筑中安装太阳能能源系统将会更加普及。

在安装太阳能能源系统中，要注意系统和常规能源系统的匹配度，设计时要尽量保证太阳能系统效率的最大化，需安装蓄电池，使该系统在日间能够对多余能源进行储存，同时在夜间进行释放，还要考虑日间直接使用太阳能能源的问题。为降低损耗，提升能源利用率，可在系统中安装逆变器。

3.2 通风系统的施工优化

通风效果是衡量建筑舒适度的重要指标。为提升通风效果，改善通风质量，不少家庭还安装有空气净化器、空气加湿器以及最经典的空调机，这些设备总功率一般相对较高，是住户能源消耗的主要去向，因此，加强建筑的通风设计，改善通风效果，降低通风能耗，是打造低能耗建筑的重要渠道。

在结合实际环境的通风设计中，应考虑气候环境以及建筑房间的分布，从地产设计角度来看，需重点考虑整体规划、平面通风设计及立面通风设计3 个方向。

在整体规划方面，主要结合本地风势走向进行设计。对通风要求较好的工业建筑和商业建筑，需将其作为建筑内部的主要设计项目进行考量，对通风效果和整体成本进行控制；在民宅中，通风设计则要注重差异化打造和精细化设计，以满足不同用户的居住需求。

在平面设计中，以平面设计图或剖面设计图为指导，将通风系统的管道布局和各管道之间的排放方式标明，尽量从精简角度考虑成本优化的相关问题，在不同通风管道堆叠时，要加强管道之间的独立性设计，降低管道的热交换效果。在平面的通风设计中，要落实区域概念，尽量将不同面积和不同人流区域的通风效果进行平衡设计。在平面设计中，应使用“空气龄”这一指标衡量室内空气的流动性。

在立面设计中，其设计理念、方案和平面设计有较大的共性，但在立面设计时，需注重利用热空气上升、冷空气下降的特点进行设计，在设计中要考虑到各个墙面、窗户和屋顶对立面上空气流动的影响。某低能耗建筑内部空气在冬季的流通示意图如图1 所示；建筑内部空气在夏季的流通示意图如图2所示。

图1 某低能耗建筑内部空气在冬季的流通示意图

图2 建筑内部空气在夏季的流通示意图

3.3 保温隔热系统的设计优化

保温隔热设计是超低能耗建筑在低温环境下需要关注的重要设计方向，特别是在我国北方地区，冬季温度很低，建筑内部普遍采用供暖设备，因此，加强保温隔热设计，降低能源消耗，是提升建筑绿色性能的重要方式。

在保温隔热设计中，普遍采用隔热保温效果优质的材料，其中，高性能保温装饰集成板、纳米隔热屏、泡沫玻璃及EPS泡沫板等材料都具有较好的保温效果。但以上合成材料成本较高，从地产经济性角度来看，会大幅提升建设成本，因此，其使用局限性较大。为此，通过设计上的优化来替代部分保温热材料具有重要的研究意义。

在设计图优化中，可采用双层隔热设计提升隔热保温效果，同时在热交换中采用无热桥设计降低热交换效率，在保温隔热系统和建筑的融合中，可将建筑送热系统内置，降低外部热散失。存在多个热供应需求的建筑，可在图上确定中心热源系统，将热源集中处理，分别输出，可有效降低热源分散带来的热损耗问题。另外，处理屋顶时，在不使用高成本隔热材料的前提下，可考虑在屋顶铺设土层打造屋顶花园提升保温效果。在墙壁处理上，可涂抹成本较低的保温砂浆，在提升保温效果的同时还能有效保护墙壁内层。

3.4 超低能耗建筑的综合化设计优化

超低能耗的建筑设计优化具有很多可能，除以上提到的主要能源消耗方向外，在照明系统、家电系统、天然气能源系统及雨水系统等方面也有较大的优化空间。在进行低能耗建筑设计优化时，可在设计图上考虑各个系统的融合性，将独立系统进行整合，达到提升建筑整体能源效率的目标，如雨水系统，将收集的雨水先供应给屋顶绿化系统，这样可有效降低使用额外水源浇灌屋顶绿植的成本；在夏季阳光过强的情况下，可考虑将阳光直接反射到太阳能系统中转化为电能，这样综合利用能源不仅可降低能源消耗，还能增加能源来源，更科学快速地实现超低能耗建筑设计的优化。

4 结语

我国的超低能耗建筑具有很大的发展空间，虽然有政策的大力支持，但在发展中也存在一些问题需要重视，如经验不足、技术不够完善及地区差异性过大导致的技术实施效果差等问题，需要该行业的相关人员做好研究，积极寻找适合当地超低能耗建筑的建设方向，将理论和实践进行有机结合，不断汲取经验，提升建设水平，要善于从地产建设的实用性和可持续性角度考量超低能耗建筑的商业化的可能性，真正推动行业的进步和转型。