孫海濱

摘 要：如何科學(xué)、有效地實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化，逐漸成為人們關(guān)注的熱點話題之一。對優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的相關(guān)理論進行了分析，并探討了建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的相關(guān)方法和理念，以期促進我國建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：混凝土；建筑結(jié)構(gòu)；絕熱材料；復(fù)合墻體

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.031

文章編號：2095-6835（2015）15-0031-02

1 我國建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)理論

在我國建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的相關(guān)方法中，復(fù)合墻體和自然通風設(shè)計理念應(yīng)用比較廣泛。以下對這兩種設(shè)計理念進行細致分析。

隨著我國建筑節(jié)能標準的頒布，單一材料的墻體由于隔熱保溫的功能較差，使建筑在冬季寒冷或夏季炎熱時需要消耗過多的能耗來提高室內(nèi)的溫度或降低室內(nèi)的溫度。因此，在建筑節(jié)能改造和設(shè)計時常使用復(fù)合節(jié)能墻體。復(fù)合墻體不使用單一材料作為承重，而使用鋼筋混凝土或磚砌體與絕熱材料的復(fù)合材料作為承重墻體。目前，我國在建筑節(jié)能改造和設(shè)計時，常使用的復(fù)合墻體有夾心復(fù)合墻體、透明保溫的水系統(tǒng)墻體、內(nèi)保溫復(fù)合墻體和外保溫復(fù)合墻體等等。

居住建筑里運用自然通風結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，屬于低成本的節(jié)能方式。通常情況下，冷空氣的密度大于熱空氣的密度，冷空氣會下沉、熱空氣會上升，進而產(chǎn)生氣流。往往在建筑的開口處會因壓力不同而產(chǎn)生壓力差，使室內(nèi)的空氣產(chǎn)生對流，進而推動自然通風系統(tǒng)運作。在構(gòu)造自然通風系統(tǒng)時，建筑物與主導(dǎo)風向的夾角宜呈30°～45°，并采用前后錯列、斜列、前低后高和前疏后密等布局措施，從而使整個建筑群受益；開口寬度宜為房間寬度的1/3，開口面積宜為地板面積的15%～20%，還要將進風口設(shè)置于地面上方約2 m處，這樣不僅通風效果好，還可確保氣流經(jīng)過居住者的頭部區(qū)域，從而使居住者感到舒適。

2 我國建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)方法

2.1 夾心復(fù)合墻體的節(jié)能設(shè)計

夾心復(fù)合墻體是集承重、維護、保溫和裝飾為一體的，耐久、防火性能好，節(jié)能的一種新型結(jié)構(gòu)墻體。從1990年開始，我國眾多學(xué)者借助于國外的豐富經(jīng)驗進行了大量實踐，總結(jié)出了構(gòu)造原則，然后將其編入到了國家標準的圖集中。目前，在我國建筑節(jié)能改造設(shè)計中，最常用到夾心復(fù)合墻體是混凝土夾心復(fù)合墻體，它通常由混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)墻、外墻、保溫材料的夾層和連接內(nèi)外墻所用到的低導(dǎo)熱性連接件四部分構(gòu)造而成。其構(gòu)造過程如下：建造混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外兩層墻體，中間做成中空的夾層，然后在半磚厚的內(nèi)、外兩面墻中的夾層夾以珍珠巖、聚苯乙烯泡沫體、木屑、聚氨酯泡沫體和玻璃棉等保溫材料。

2.2 內(nèi)保溫復(fù)合墻體的節(jié)能設(shè)計

設(shè)計內(nèi)保溫復(fù)合墻體在節(jié)能時，往往采用強度較低的絕熱材料復(fù)合在承載重量墻體內(nèi)側(cè)，并在保溫層內(nèi)設(shè)置隔氣層，從而提高墻體的隔熱保溫特性。在設(shè)計內(nèi)保溫復(fù)合墻體的保溫結(jié)構(gòu)時，一般以提高墻體的隔熱保溫特性為主，并采用干作業(yè)施工的方式，施工進度快、效率高。

內(nèi)保溫復(fù)合墻體主要有以下2個優(yōu)點：①取材方便。由于對保溫材料在防水和防火等方面的要求不高，因此，可使用紙面石膏板、聚苯板和石膏抹面砂漿等作為材料。②施工方便，不需要搭架。

目前，在我國建筑節(jié)能改造設(shè)計中，常用的內(nèi)保溫復(fù)合墻體是以阻燃型泡沫聚苯板為保溫材料的增強粉刷石膏聚苯板外墻內(nèi)保溫墻體。這種墻體的構(gòu)造方法是以黏結(jié)石膏為黏結(jié)劑，將石膏粉與一些外加劑混合配制成粉狀袋裝粉刷的石膏，然后加水等其固化。使用這種內(nèi)保溫復(fù)合墻體的建筑可達到25%的節(jié)能效果，可很好地改善居住建筑的隔熱保溫效果，達到節(jié)能的目的。

2.3 外保溫復(fù)合墻體節(jié)能技術(shù)

外保溫復(fù)合墻體在節(jié)能設(shè)計時與內(nèi)保溫復(fù)合墻體在做法極為相似，只有絕熱材料復(fù)合的位置略有不同——復(fù)合的絕熱材料置于墻體外側(cè)，由保溫層、抹面層和飾面構(gòu)成。這種墻體能使冬季外墻的內(nèi)表面溫度提高，改善室內(nèi)的氣候環(huán)境。相比于內(nèi)保溫復(fù)合墻體的節(jié)能技術(shù)，外保溫復(fù)合墻體節(jié)能技術(shù)的保溫層在建筑墻體外側(cè)，可防止在室外氣候長期、反復(fù)的作用下遭受損壞，不僅能保護主體結(jié)構(gòu)，還可延長該居住建筑的使用年限。

在我國，較常使用的外保溫復(fù)合墻體的節(jié)能技術(shù)主要為涂抹聚苯顆粒保溫料漿的保溫墻體。這種外保溫的復(fù)合墻體施工過程非常復(fù)雜，技術(shù)要求較高，但保溫效果好，能達到35%的節(jié)能效果，且該墻體還具有很好的耐水性、耐火性和防凍裂性。

2.4 自然通風的節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計方式

自然通風一般分為風壓通風和熱壓通風。目前，我國較常使用的自然通風是將風壓通風和熱壓通風各自的優(yōu)勢結(jié)合起來的，這種設(shè)計方式不是單一不變的，是根據(jù)建筑所處的環(huán)境、建筑的形狀等因素而改變的，有的設(shè)計以熱壓通風為主，有的設(shè)計是以風壓通風為主。

自然通風利用自然界風的能量降低建筑室內(nèi)的溫度，并起到除濕和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的作用，從而降低空調(diào)的使用率降低、耗電量。這種自然通風的節(jié)能方式除了能幫助建筑降低能耗外，還有以下優(yōu)點：①由于風是一種自然資源，因此，利用此節(jié)能方式可降低建筑的成本。②由于空氣的流動會加速室內(nèi)空氣的更換、沖淡室內(nèi)的氣味，使人們呼吸到更多新鮮空氣，從而促進居住者的身體健康；由夜晚室外的溫度低于室內(nèi)的溫度，會將室內(nèi)的熱空氣替換掉和減輕白天造成的冷負荷，因此，使用自然通風系統(tǒng)的建筑會在夜間降低溫度。

3 結(jié)束語

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計逐漸成為建筑業(yè)的發(fā)展趨勢。本文主要對最常見的2種節(jié)能設(shè)計提出了優(yōu)化理念。在以后的節(jié)能設(shè)計中，要不斷創(chuàng)新，從而更好地促進我國建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計。

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〔編輯：張思楠〕