淺談建筑節(jié)能設(shè)計要點

李 武
（茂名市世源建筑設(shè)計有限公司，廣東 茂名 525000）

建筑節(jié)能主要是從建筑設(shè)計規(guī)劃、維護(hù)結(jié)構(gòu)、遮陽設(shè)施等方面考慮。建筑節(jié)能是近年來世界建筑發(fā)展的一個基本趨勢，也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個新生長點。文章主要對建筑節(jié)能設(shè)計要點進(jìn)行了分析。

建筑設(shè)計；節(jié)能設(shè)計；技術(shù)要點

隨著人民生活水平的提高，全國能耗不斷上升，加之我國人口眾多，能源相對匱乏，更加大了能源壓力。能源不足已成為我國經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的制約因素。節(jié)約能源，降低能耗，保護(hù)環(huán)境已是刻不容緩?！鞍l(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)節(jié)約型社會”，已成為我國的一個戰(zhàn)略行動綱領(lǐng)。節(jié)約資源是我國的一項基本國策，節(jié)約土地、能源、淡水、礦產(chǎn)資源，對實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。未來空調(diào)裝機容量還會繼續(xù)增加，因此，必須通過建筑節(jié)能設(shè)計和建筑熱工節(jié)能設(shè)計，來改善室內(nèi)熱環(huán)境，并減少空調(diào)裝機容量及運行能耗。

1 建筑節(jié)能設(shè)計方法

1.1 整體節(jié)能規(guī)劃

整體節(jié)能規(guī)劃應(yīng)結(jié)合本地區(qū)氣候特征，從建設(shè)選址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑體型、建筑間距、夏季主導(dǎo)風(fēng)向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進(jìn)行深入研究，通過建筑的規(guī)劃布局，創(chuàng)造有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。

最終依靠建筑技術(shù)手段實現(xiàn)建筑與氣候環(huán)境的和諧統(tǒng)一。規(guī)劃設(shè)計還應(yīng)對建筑周圍的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析，并采取建筑措施增加氣候環(huán)境的有利影響，減少和修正不利影響。以前往往強調(diào)風(fēng)向作為該地區(qū)設(shè)計的依據(jù)，但建筑物場地的微氣候因地理環(huán)境、地形地貌、周圍建筑、綠化等不同，使具體場地的風(fēng)環(huán)境與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)玫瑰有較大差異，因此在具體設(shè)計中應(yīng)對當(dāng)?shù)氐暮暧^氣候、間接氣候和微觀氣候進(jìn)行全面分析，找出風(fēng)環(huán)境的顯著特征，合理的組織室內(nèi)通風(fēng)，并采取相應(yīng)的、有效的節(jié)能設(shè)計措施，使居住環(huán)境達(dá)到高舒適、低能耗的目的。

1.2 節(jié)能建筑的單體設(shè)計

1.2.1 建筑平面功能布局

夏熱冬暖地區(qū)中的濕熱地區(qū)，由于晝夜溫差小，相對濕度高，因此平面功能布局要合理組織建筑內(nèi)部的自然通風(fēng)，利用通風(fēng)改善室內(nèi)熱環(huán)境；要合理地選擇建筑間距、朝向、房間開口的位置和面積，控制房間的進(jìn)深以保證自然通風(fēng)的有效性。使建筑物冬天可以保持室內(nèi)的熱量，避免冷風(fēng)滲透，夏天能形成穿堂風(fēng)，達(dá)到自然風(fēng)降溫，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

1.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面宜采取淺色粉刷或光滑的飾面材料，以減少外墻表面對太陽輻射的吸收，要從降低傳熱系數(shù)、增大熱惰性指標(biāo)、保證熱穩(wěn)定性等出發(fā)，合理選擇結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造形式。如屋頂節(jié)能設(shè)計考慮通風(fēng)屋頂、蓄水屋頂、植被屋頂、帶閣樓層的坡屋子頂以及遮陽屋頂?shù)榷喾N多樣式的結(jié)構(gòu)形式；外墻考慮選用加氣混凝土砌塊、砂加氣制品等節(jié)能性能較好的砌體等。

1.2.3 窗口遮陽

窗口設(shè)置遮陽對改善夏熱冬暖地區(qū)住宅的熱環(huán)境，減少太陽輻射熱進(jìn)入室內(nèi)，降低空調(diào)能耗效果顯著，是實現(xiàn)建筑節(jié)能的重要手段之一。由遮陽位置不同，可大致分為：外遮陽、內(nèi)遮陽、中間遮陽?？烧{(diào)節(jié)外遮陽是對陽光輻射有效的防護(hù)措施。在設(shè)計中要著重考慮東面與西面的遮陽，還要防止片面追求增加自然通風(fēng)效果，盲目開大窗而不注重遮陽設(shè)施設(shè)計的做法，因為這樣容易把大量的太陽輻射的熱帶入室內(nèi)，引起室內(nèi)過熱。

2 建筑熱工節(jié)能設(shè)計

2.1 屋面子系統(tǒng)

屋面是建筑熱工節(jié)能設(shè)計的重點，正因如此，我省地方節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中特別規(guī)定“屋面和東、西外墻的傳熱系數(shù)K值在任何情況下都應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定性指標(biāo)”。根據(jù)《中南地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建筑圖集》05ZJ001第3.4.3條規(guī)定，對于屋面防水等級為I、II級的屋面，要求屋頂傳熱系數(shù)較小和建筑標(biāo)準(zhǔn)較高的屋面，均宜選用導(dǎo)熱系數(shù)和干密度小的保溫材料，以減輕屋面的自重，因此夏熱冬暖地區(qū)多采用聚苯乙烯泡沫塑料板和擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板等做保溫隔熱材料。通過調(diào)整保溫層的厚度較容易滿足建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范所要求的規(guī)定性指標(biāo)，但現(xiàn)階段由于施工單位施工質(zhì)量良莠不齊，屋面滲水現(xiàn)象對屋面隔熱保溫造成的破壞較大。

2.2 外墻子系統(tǒng)

外墻也是建筑熱工節(jié)能設(shè)計的重點，特別是東、西墻。建筑中常使用的外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方法。外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，以賦予建筑物良好保溫隔熱性能，除了保溫隔熱功能以外，由于將絕熱體系置于外墻外側(cè)，從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，因而外墻外保溫對結(jié)構(gòu)墻體能起到保護(hù)作用并可有效阻斷熱橋，基本消除“熱橋”的影響，且有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長。目前較成熟的外墻外保溫技術(shù)主要有以下幾種：

2.2.1 外掛式外保溫

外掛式的保溫材料有巖（礦）棉、玻璃棉氈、阻燃型聚苯乙烯泡沫板（簡稱聚苯板，EPS、XPS）、JK泡沫玻璃等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和價格低廉，已在世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用，該外掛技術(shù)是采用粘接砂漿或是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護(hù)層，最后加做裝飾面。

2.2.2 聚苯板與墻體一次澆注成型

該技術(shù)是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi)，在即將澆注的墻體外側(cè)，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)使工效提高，工期大大縮短，且施工人員的安全性得到保證。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注，否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯茬，影響后續(xù)施工。

2.2.3 砂漿外保溫

砂漿類型的保溫材料有膠粉聚苯顆粒保溫砂漿、EVB保溫隔熱防火干粉砂漿等。膠粉聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫將廢棄的聚苯乙烯塑料（簡稱為EPS）加工破碎為0.5～4 mm的顆粒，作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)面層（或是面層防滲抗裂二合一砂漿層）。其中zL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國家級工法，是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。

該施工技術(shù)簡便，減少了勞動強度，提高了工作效率，不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響，對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平，同時解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題。與其他外保溫相比，在達(dá)到同樣保溫效果的情況下，可降低房屋建筑造價。如與聚苯板外保溫墻相比，每平方米可降低25元左右。

2.3 幕墻門窗玻璃子系統(tǒng)

我國建筑能耗約占總能耗的四分之一以上，而建筑門窗的能耗又在建筑能耗的一半左右。幕墻門窗玻璃子系統(tǒng)包括起著支承龍骨作用的幕墻門窗框和玻璃。

斷熱鋁合金是目前較好的節(jié)能型材，其特點是在內(nèi)、外兩側(cè)鋁材中間采用有足夠強度的低導(dǎo)熱系數(shù)的隔離物質(zhì)隔開。從而降低傳熱系數(shù)，增加熱阻值。即使在炎熱的夏季，當(dāng)太陽暴曬的情況下，斷熱型材室外部分表面溫度通常可達(dá)35～85 ℃，而室內(nèi)仍可維持在24～28 ℃左右，有效地減少傳到室內(nèi)的熱量。

外墻玻璃是建筑節(jié)能的關(guān)鍵。夏熱冬暖地區(qū)夏季空調(diào)的電耗，大部分是由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境的熱交換造成的，目前在夏熱冬暖地區(qū)多采用單層普通玻璃、中空玻璃和單層熱反射鍍膜玻璃，而西方發(fā)達(dá)國家，LOW－E中空玻璃已成為“節(jié)能窗玻璃”的主流產(chǎn)品。

3 結(jié)束語

總之，為了實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建筑節(jié)能勢在必行。建筑節(jié)能應(yīng)是建筑技術(shù)和建筑藝術(shù)的完美結(jié)合，是在不降低熱環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)上的節(jié)能。即高舒適、低能耗。實踐證明，建筑節(jié)能設(shè)計能有效地改善人們生活的環(huán)境質(zhì)量，開展建筑節(jié)能，有利于社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，有利于緩解由于溫室氣體過度排放造成全球變暖的威脅。

1 滕賽嵐.夏熱冬暖地區(qū)節(jié)能建筑設(shè)計的再認(rèn)識［J］.建造師，2009（07）

2 梁紫艷.夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能的設(shè)計特點及改造措施［J］.廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2008（09）

Discussion on the Points of Architectural Energy－saving Design

Li Wu

The architectural energy－saving is mainly considered from architectural design planning, maintenance structure and shading installations, etc. The architectural energy－saving is not only a basic trend of world－building development in recent years, but also a new growth point of the contemporary science and technology. The article mainly analyzes the points of architectural energy－saving design.

architectural design; energy－saving design; technical points

TU201.5

A

1000－8136（2011）21－0165－02