淺談建筑節(jié)能設(shè)計(jì)與施工

徐潤(rùn)英

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司，江西 貴溪 335424)

1 引言

目前建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為我國(guó)能源消耗的三大“耗能大戶(hù)”，尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚(yáng)趨勢(shì);目前我國(guó)每年新建房屋20億m2中，99%以上為高能耗建筑;而既有的約430億m2米建筑中，只有4%采取了節(jié)能措施，單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達(dá)國(guó)家新建建筑的3倍以上[5]。據(jù)專(zhuān)家推測(cè)，如果不采取有力措施，到2020年中國(guó)建筑能耗將是現(xiàn)在的3倍以上。為了推動(dòng)全社會(huì)節(jié)約能源，提高能源利用效率，保護(hù)和改善環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，必須結(jié)合我國(guó)當(dāng)前實(shí)際，提出符合我國(guó)國(guó)情的相關(guān)建筑節(jié)能政策和對(duì)策，全國(guó)人大2007年10月28日頒布了《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》，并于2008年4月1日起施行。

2 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造要求

建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)，主要是在滿(mǎn)足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過(guò)對(duì)建筑各部位(屋頂、樓板、墻體、門(mén)窗、梁柱、地面等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料選用等方面加以進(jìn)一步優(yōu)化，充分利用建筑材料自身特性的有利條件，以減少能耗和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境，從而達(dá)到節(jié)能的效果。具體措施有:

(1)屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。通常采取措施有:①采用坡屋頂;②屋面設(shè)保溫層;③根據(jù)不同地區(qū)需要，設(shè)置保溫隔熱屋面，如架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等。

(2)樓板的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間，以及對(duì)房間頂板的吊頂造型加以設(shè)計(jì)利用。

(3)建筑外圍墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施。

(4)建筑門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，在我國(guó)既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過(guò)門(mén)窗散失的。因此，解決好門(mén)窗節(jié)能的問(wèn)題顯得尤其重要。門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)方面:①控制建筑物不同朝向的窗墻面積比;②設(shè)置各種形式的外遮陽(yáng);③合理組織門(mén)窗的通風(fēng)換氣，盡量采用自然通風(fēng)，少用甚至不用空調(diào)通風(fēng);④?chē)?yán)寒、寒冷地區(qū)建筑的外門(mén)宜設(shè)門(mén)斗或采取其它減少冷風(fēng)滲透等措施;其它地區(qū)建筑外門(mén)也應(yīng)采取保溫隔熱節(jié)能措施;⑤選擇節(jié)能性能高的建筑門(mén)窗和幕墻。

(5)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物的整體節(jié)能也非常重要，應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件均應(yīng)采取隔斷熱橋或保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面應(yīng)進(jìn)行保溫處理;④門(mén)、窗框與墻體之間的縫隙，應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門(mén)、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封;⑥采用全玻璃幕墻時(shí)，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應(yīng)用保溫材料填充密實(shí)。

為了更好地理解建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、了解施工技術(shù)，如何將節(jié)能設(shè)計(jì)與施工有效結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計(jì)、精心施工，讓節(jié)能設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)并能提升其使用功能。下面舉例說(shuō)明建筑節(jié)能的一些具體設(shè)計(jì)與施工。

3 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求及其施工存在的缺陷

我國(guó)大部分建筑物嚴(yán)格按照建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，并已取得一定的成效，目前在同一地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)大同小異，事例說(shuō)明:貴冶西區(qū)占地面積60000m2，建筑面積73280m2，共25棟，本小區(qū)主要從屋面、外墻、樓板、門(mén)窗等多方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格按圖施工?，F(xiàn)就其中一棟住宅樓節(jié)能設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行探討，本棟住宅建筑面積3188.5m2、建筑占地面積544m2、建筑高度18.9m、朝向正南，六層磚混結(jié)構(gòu)，建筑外圍面積2721.5m2、建筑體積 7873.3m2、體型系數(shù) 0.35，采取節(jié)能措施見(jiàn)表 1。

表1 節(jié)能措施

基本參數(shù)計(jì)算:

(1)體形系數(shù)計(jì)算[3]:

體形系數(shù) =外表面積 S/體積 V=2721.5/7873.3=0.35

(2)窗墻面積比計(jì)算[1]:

① 東墻平均窗墻面積比=窗面積/墻面積=31.1/199=0.16，窗墻比 ＜0.25，K≤4.7(K 為傳熱系數(shù));

②西墻平均窗墻面積比=窗面積/墻面積=31.1/199=0.16，窗墻比 ＜0.25，K≤4.7;

③南墻平均窗墻面積比=窗面積/墻面積=135.8/455.8=0.30，0.3 ＜ 窗墻比≤0.35，K≤3.2;

④北墻平均窗墻面積比=窗面積/墻面積=107.6/466=0.23，窗墻比 ＜0.25 ，K≤4.7。

(3)各構(gòu)造節(jié)能計(jì)算，見(jiàn)表2。

表2 構(gòu)造節(jié)能計(jì)算

計(jì)算匯總及規(guī)定指標(biāo)如表3。

表3 規(guī)定指標(biāo)及計(jì)算結(jié)果

經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)算，建筑節(jié)能滿(mǎn)足江西省節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

本工程2007年開(kāi)工、2008年底交付使用，并通過(guò)節(jié)能驗(yàn)收。

整個(gè)小區(qū)自2009年投入使用至今，已有4年時(shí)間，在此使用過(guò)程中本小區(qū)的節(jié)能設(shè)計(jì)在隔熱、節(jié)能方面確實(shí)起到很好的效果，同時(shí)由于設(shè)計(jì)缺陷、施工方法、材料的選用等也存在諸多不足，主要表現(xiàn)在:水泥瓦屋面和保溫層整體下滑、屋面滲水、外墻滲水等方面，特別是屋面和外墻滲水比較明顯。現(xiàn)就出現(xiàn)的問(wèn)題做以下分析:

(1)細(xì)部設(shè)計(jì)、材料選用上的缺陷:

①屋面防水材料的選材不嚴(yán)謹(jǐn)，造成保溫層和防水層不能更好的粘結(jié)固定;

②屋面保溫材料的選材不妥，擠塑聚苯板與上層細(xì)石混凝土和下層SBS防水卷材都不能很好的粘結(jié)，給以后使用過(guò)程中不同層的相對(duì)滑動(dòng)留下了隱患;

③保溫層的加固措施設(shè)計(jì)不夠妥當(dāng)，本工程屋面構(gòu)造設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖1)，圖上倒L型小插筋是固定保溫板的，正是由于這個(gè)小小的插筋給后來(lái)的施工、使用帶來(lái)很多的問(wèn)題。

圖1 保溫層加固圖

(2)施工缺陷及其他原因:

①斜坡屋面施工時(shí)，由于施工措施不到位，造成結(jié)構(gòu)層混凝土澆筑不夠密實(shí)，存在孔隙現(xiàn)象;

②屋面插筋過(guò)多，SBS卷材經(jīng)過(guò)插筋部位時(shí)必須穿插通過(guò)，給整張卷材造成施工洞口，而防水施工在處理洞口問(wèn)題時(shí)，往往是個(gè)薄弱點(diǎn);

③由于貴溪地屬夏熱冬冷地區(qū)，經(jīng)過(guò)常年的熱脹冷縮，防水層有松動(dòng)、老化現(xiàn)象，與結(jié)構(gòu)層的粘結(jié)及本身的防水能力存在問(wèn)題，造成滲水;

④保溫材料屬于泡沫材料，吸水性較強(qiáng)，造成屋面及外墻面長(zhǎng)時(shí)間泡水，致使?jié)B水;

⑤砌筑砂漿飽滿(mǎn)度不夠，給磚墻造成滲水機(jī)會(huì);

⑥外墻分割線(xiàn)(縫)處理不當(dāng)，大部分水都是通過(guò)分割線(xiàn)(縫)深入墻體。

4 效果與建議

目前整個(gè)小區(qū)的節(jié)能方面基本上達(dá)到節(jié)能效果，但由于一些細(xì)部構(gòu)造處理以及施工缺陷，給我們的使用帶來(lái)很多的不便，因此本人建議:

(1)設(shè)計(jì)上保溫材料要盡可能采用隔熱效果好、保水性能差的材料，且考慮保溫、防水于一體的建筑材料，做到施工簡(jiǎn)單、減少造價(jià)[4];

(2)為減小下滑力，防水層選用材料盡量不要采用SBS光面材料，應(yīng)當(dāng)采用涂抹型防水材料，且必須增加一層結(jié)合層，增加與保溫層的粘結(jié)力;

(3)外墻保溫盡量采用結(jié)構(gòu)保溫，并加強(qiáng)外墻砌筑及粉刷的質(zhì)量，特別是砌筑砂漿的飽滿(mǎn)度和粉刷砂漿的配合比;

(4)加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量，特別是屋面結(jié)構(gòu)層混凝土的施工，嚴(yán)格控制混凝土的密實(shí)度。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是非常重要的環(huán)節(jié)。它不但與建筑設(shè)計(jì)有關(guān)，同時(shí)還與工程施工及材料的選擇密不可分，只有對(duì)它們進(jìn)行綜合考慮，才能做到節(jié)約能耗，提高熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

[1]JGJ 134－2001，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]DB 36/J004－2006，江西省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]JGJ 26－95，民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) [S].

[4]劉東.建筑屋面節(jié)能與防水的研究 [J].四川建材，2011(5):5－7.

[5]呂亞雄.房屋建筑節(jié)能施工技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用 [J].中外建筑，2011(2):82－83.

[6]冉立明.談建筑節(jié)能施工技術(shù)措施 [J].四川建材，2010(4):4－5.