張洋

摘要：以建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)作為研究對(duì)象，首先指出了圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的基本要求和原則，然后又具體從外墻保溫、屋面保溫以及門(mén)窗保溫、熱橋保溫等方面探討了如何運(yùn)用圍護(hù)結(jié)構(gòu)提升節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：民用建筑節(jié)能;圍護(hù)結(jié)構(gòu);優(yōu)化運(yùn)用

為了響應(yīng)我國(guó)節(jié)能減排的相關(guān)要求，從20世紀(jì)80年代至今，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)逐步得到推廣及普及，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為建筑的“外衣”，對(duì)建筑能耗影響巨大。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)成為重要手段。為了更好地提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑節(jié)能中的作用，除了要重點(diǎn)做好相關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料的選擇外，還需充分考慮到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和綜合性，避免因某一環(huán)的薄弱帶來(lái)突出的能耗損失問(wèn)題。

1.低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置要求

1.1節(jié)能降耗

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的最終目的就是節(jié)能降耗。針對(duì)建筑中的所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該進(jìn)行深入全面分析，把握圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位和建筑能耗的關(guān)聯(lián)，以便圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)有針對(duì)性并發(fā)揮最大效果。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)還需充分考慮到以往建筑物在使用過(guò)程中存在的明顯節(jié)能問(wèn)題和痛點(diǎn)，將這些問(wèn)題和缺陷作為重要關(guān)注點(diǎn)，同時(shí)探求利用新型保溫材料和構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，有效降低建筑物在服役期內(nèi)的能耗使用，同時(shí)提高使用舒適度。

1.2堅(jiān)固安全

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)必須考慮自身的堅(jiān)固性和可靠性，確保所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料可在后續(xù)建筑物長(zhǎng)期應(yīng)用中具備穩(wěn)定的服務(wù)價(jià)值。圍護(hù)結(jié)構(gòu)處于建筑物外側(cè)，面臨著較為繁雜的侵害因素，無(wú)論是惡劣天氣帶來(lái)的侵蝕影響，還是可能存在的人為因素影響，都可能導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重。一旦圍護(hù)結(jié)構(gòu)受損，不僅難以保證節(jié)能效果，往往還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，如近年來(lái)頻頻發(fā)生的外墻外保溫板脫落、保溫材料著火等事件。因此，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)須滿足堅(jiān)固安全的要求，要在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。

1.3綜合適宜

建筑節(jié)能的實(shí)現(xiàn)包括設(shè)計(jì)和施工、墻體材料、門(mén)窗系統(tǒng)、空氣交換、建筑密封、可再生能源利用等多個(gè)因素。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)要綜合考慮各個(gè)因素，用綜合集成的思路指導(dǎo)設(shè)計(jì)，以項(xiàng)目自身的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，整體考慮如何降低建筑能耗。整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)要有針對(duì)性，要避免短板，也要避免過(guò)于拔高局部保溫性能。同時(shí)，良好的施工是節(jié)能設(shè)計(jì)能正常發(fā)揮節(jié)能效果的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)時(shí)也要充分考慮施工因素。

2.民用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

2.1建筑體形的確定

表面凹凸過(guò)多會(huì)增大建筑外表面與室外空氣直接接觸的表面積，增大體形系數(shù)，增大建筑能耗，對(duì)建筑節(jié)能十分不利。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選擇簡(jiǎn)潔規(guī)整凹凸變化小的建筑外形，減少錯(cuò)層、懸挑、架空結(jié)構(gòu)，注意控制建筑外形尺寸比例，避免高寬比、長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大增大建筑體形系數(shù)。

2.2建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能方案的選擇

建筑外墻保溫分為外保溫、內(nèi)保溫、復(fù)合保溫三種。鑒于現(xiàn)階段建筑保溫材料、施工技術(shù)、建筑功能要求、后期維護(hù)及投資費(fèi)用等多方面因素綜合考慮，一般優(yōu)先選用外墻外保溫系統(tǒng)。對(duì)于屋面，一般選用屋面板板頂保溫系統(tǒng)。有特殊要求的建筑、特殊要求的房間或房間的特殊部位可選用內(nèi)保溫或復(fù)合保溫系統(tǒng)。

2.3保溫材料的選擇

選擇保溫材料應(yīng)綜合考慮各種因素。材料的保溫性能、燃燒性能、物理性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，除此之外，當(dāng)?shù)厥┕に?、供材能力、材料價(jià)格也是必須考慮的因素。材料必須滿足現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，同時(shí)應(yīng)為后期運(yùn)行維護(hù)管理提供方便?，F(xiàn)階段，保溫材料種類(lèi)很多，其性能指標(biāo)各異，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑使用性能、建筑高度、防火要求、圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能、當(dāng)?shù)貧夂蜻m應(yīng)性、供材狀況、施工水平等因素，結(jié)合保溫材料性能指標(biāo)綜合考慮，選用性價(jià)比最高的保溫材料。

2.4按標(biāo)準(zhǔn)要求，分朝向控制窗墻比

適當(dāng)比例的外墻門(mén)窗洞口可以自然采光、通風(fēng)、換氣，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣，促進(jìn)室內(nèi)微循環(huán)，同時(shí)外墻門(mén)窗洞口也是室內(nèi)外空氣交換的主要通道。如果門(mén)窗洞口比例過(guò)大，將會(huì)大大增加室內(nèi)外能量交換量，加大建筑能耗。即使目前保溫性能最好的窗的傳熱系數(shù)也是墻體的4倍，甚至更多，普通窗戶的傳熱系數(shù)更大，保溫性能更差。所以，在滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)的前提下，應(yīng)盡量減少開(kāi)窗面積，特別是對(duì)蓄熱不利的朝向（北向），對(duì)一些地區(qū)來(lái)說(shuō)，東西向在盡量減少開(kāi)窗面積的同時(shí)，還應(yīng)考慮遮陽(yáng)措施。

2.5重視周邊地面（無(wú)地下室時(shí)）及采暖地下室外墻的保溫

周邊地面（無(wú)地下室時(shí)）及采暖地下室外墻與土壤或室外空氣直接接觸，而且一般接觸部位面積較大，是室內(nèi)外能量交換的重要通道。應(yīng)對(duì)建筑外墻周邊地面至少2.0m范圍內(nèi)地面采取保溫隔熱措施，加大周邊地面熱阻，減少熱量損失。對(duì)采暖地下室外墻與土壤或室外空氣直接接觸的部位應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性能好，并且耐腐蝕的絕熱材料外貼隔熱。

2.6注重冷熱橋、變形縫、外門(mén)窗洞口周邊縫隙的處理

屋面、外墻、地下室墻體的冷熱橋部位應(yīng)設(shè)置保溫措施，使其內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度。外墻挑出陽(yáng)臺(tái)、挑檐、隔板等部位都是能量傳輸敏感部位，應(yīng)加強(qiáng)保溫。設(shè)置變形縫的建筑，應(yīng)沿建筑外表面采用不燃保溫材料將縫隙全部封堵密實(shí)。填深不應(yīng)小于300mm，并設(shè)置防護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，防止外力損傷及雨雪侵蝕。另外還應(yīng)特別注意保溫層接縫、轉(zhuǎn)角處的防水、防裂處理，保證節(jié)能層及其防護(hù)層連續(xù)、完整、持續(xù)有效。

2.7做好保溫材料的表面防護(hù)

保溫材料一般強(qiáng)度較低、耐火性能差、吸水率高，容易被損傷、被引燃或被雨雪侵蝕，失去保溫性能。應(yīng)按規(guī)范做好相應(yīng)部位防護(hù)，以保證保溫材料能夠按設(shè)計(jì)設(shè)定的有效壽命期內(nèi)發(fā)揮最大的效力。如保溫材料與空氣接觸的一側(cè)應(yīng)采用具有一定強(qiáng)度和防水放火性能的聚合物抗裂砂漿抹面，首層應(yīng)考慮防外力損傷，厚度不應(yīng)小于15mm，其他層不應(yīng)小于5mm，外部裝飾面層應(yīng)具有防水性能。屋面保溫層上下均應(yīng)設(shè)置保護(hù)層，防止施工及使用過(guò)程中損壞保溫層。

結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作中，為了更好地提升節(jié)能降耗效果，注重圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)極為必要，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的處理應(yīng)該充分考慮到外墻保溫系統(tǒng)、屋面保溫系統(tǒng)、門(mén)窗保溫系統(tǒng)和熱橋保溫優(yōu)化等方面，同時(shí)從節(jié)能設(shè)計(jì)、保溫材料及施工工藝多角度嚴(yán)格把控，以增強(qiáng)建筑物的整體保溫隔熱性能。

參考文獻(xiàn)

[1]公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB50189—2015[S].

[2]王瑩珺.河北省被動(dòng)式超低能耗無(wú)熱橋節(jié)能設(shè)計(jì)[J].住宅科技，2019，39（10）：41–44.