節(jié)能建筑的施工設(shè)計(jì)

張志剛

（連云港市園林建設(shè)工程公司，江蘇 連云港 222000）

1 住宅建筑規(guī)劃中的節(jié)能設(shè)計(jì)

1.1 合理確定建筑朝向和平面形狀

選擇合理的建筑物朝向是一項(xiàng)重要的節(jié)能措施。實(shí)測(cè)表明：在其他條件相同情況下，東西向板式多層住宅建筑的耗能量要比南北向的高5%左右?，F(xiàn)代住宅設(shè)計(jì)中，建筑的朝向應(yīng)根據(jù)住宅內(nèi)部房間的使用要求、當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向、太陽的輻射、建筑周圍的環(huán)境以及各地區(qū)的氣候等因素，通過調(diào)查、研究、分析、評(píng)價(jià)來確定。

1.2 合理規(guī)劃平面布局及控制體形系數(shù)

居住區(qū)住宅的平面布局有周邊式、自由式和行列式3種。為了促進(jìn)通風(fēng)，居住區(qū)布局應(yīng)盡量采取行列式和自由式，從建筑防熱的角度來看，行列式和自由式都能爭(zhēng)取較好的朝向，使大多數(shù)房間能夠獲得良好的自然通風(fēng)和日照，其中又以錯(cuò)列式和斜列式的布局較為好。

1.3 綠化布置

良好的居住區(qū)綠化，不僅能美化環(huán)境，而且能起到調(diào)節(jié)居住區(qū)小氣候、改善建筑室內(nèi)環(huán)境、節(jié)約建筑能耗的作用。節(jié)能建筑施工要求。一般來說，節(jié)能建筑主要從外墻、屋面、門窗等方面提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值和密閉性，從而達(dá)到節(jié)約建筑物使用能耗的目的。

2 建筑外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫是在外墻的內(nèi)側(cè)覆蓋苯板、保溫砂漿等保溫材料，從而使建筑達(dá)到保溫節(jié)能作用的施工方法。該施工方法具有施工方便，對(duì)建筑外墻垂直度要求不高，施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。外墻內(nèi)保溫的缺陷是：結(jié)構(gòu)冷（熱）橋的存在使局部溫差過大導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。由于內(nèi)保溫保護(hù)的位置僅僅在建筑的內(nèi)墻及梁內(nèi)側(cè)，內(nèi)墻及板對(duì)應(yīng)的外墻部分得不到保溫材料的保護(hù)，冬天室內(nèi)的墻體溫度與室內(nèi)墻角（保溫墻體與不保溫板交角處）溫度差約在10℃左右，與室內(nèi)的溫度差可達(dá)到15℃以上，一旦室內(nèi)的濕度條件適合，在此處即可形成結(jié)露現(xiàn)象。而結(jié)露水的浸漬或凍融極易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉、開裂。

2.2 內(nèi)外混合保溫

內(nèi)外混合保溫是指在外保溫施工操作方便的部位采用外保溫，外保溫施工操作不方便的部位做內(nèi)保溫，從而對(duì)建筑物進(jìn)行保溫的一種施工方法。從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對(duì)外墻內(nèi)保溫不能保護(hù)到的內(nèi)墻、板同外墻交接處的冷（熱）橋部分進(jìn)行有效的保護(hù)。然而，局部外保溫、局部?jī)?nèi)保溫混合使用的保溫方式，使整個(gè)建筑物外墻主體的不同部位產(chǎn)生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結(jié)構(gòu)出于不穩(wěn)定的環(huán)境中，常年溫差結(jié)構(gòu)形變產(chǎn)生裂縫，從而縮短整個(gè)建筑的壽命。

2.3 外墻外保溫

外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，使建筑達(dá)到保溫的施工方法，這也是目前建筑工程中最可行的外墻保溫方法。由于外保溫是將保溫隔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，對(duì)結(jié)構(gòu)墻體起到保護(hù)作用并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長(zhǎng)。從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在可選擇的情況下應(yīng)首選外保溫隔熱。

2.4 保溫材料的選擇

（1）現(xiàn)施工的建筑中，保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大，導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，他的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029w，而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93w，兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差32倍，而聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042w，同抗裂砂漿相差22倍，因此擠密苯板同聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。以聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成，膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結(jié)材料，采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥為主要成分的無機(jī)膠凝體系，該類材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.06w，與抗裂砂漿相比相差16倍，該種材料與擠密苯板和聚苯板相比，導(dǎo)熱系數(shù)要小得多，因而能夠緩解熱量在抗裂層的積聚，使體系受溫度驟然變化產(chǎn)生的熱負(fù)荷和應(yīng)力得到較快釋放，提高抗裂性和耐久性。

（2）增強(qiáng)網(wǎng)的選擇

玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護(hù)層的關(guān)鍵增強(qiáng)材料在外墻外保溫技術(shù)中的應(yīng)用得以快速發(fā)展，一方面，它能有效增加保護(hù)層的拉伸強(qiáng)度，另一方面，由于能有效分散應(yīng)力，將原本可以產(chǎn)生的寬裂縫分散成許多較細(xì)裂縫，從而形成抗裂作用。但由于保溫層的外保護(hù)開裂砂漿為堿性，玻纖網(wǎng)格布的長(zhǎng)期耐堿性對(duì)抗裂縫就具有決定性的意義。

（3）保護(hù)層材料的選擇

由于水泥砂漿的強(qiáng)度高、收縮大、柔韌性變形不夠，直接作用在保溫層外面，易引起開裂。為解決這一問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強(qiáng)網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維，抗裂砂漿的壓折比要小于3。如外飾面為面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片，鋼絲網(wǎng)片孔距不宜過小，也不宜過大，面磚的短邊應(yīng)至少覆蓋兩個(gè)網(wǎng)孔以上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

3 門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 合理控制窗墻面積比

窗墻面積比是指住宅窗口面積與房間立面單元面積的比值。《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同朝向的住宅窗墻比作了嚴(yán)格的規(guī)定，指出北向、東西向、南向的窗墻面積比分別不應(yīng)超過0.25、0.3、0.35。因此，從地區(qū)、朝向和房間功能出發(fā)，應(yīng)選擇適宜的窗面積，同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)東西南北開窗有別，是通過減少北側(cè)窗的面積來減少熱量的損失。

3.2 提高外門窗的氣密性

提高外門窗的氣密性，是減少室外冷熱空氣滲入室內(nèi)的一個(gè)重要措施。如采用平開門窗和大塊玻璃窗扇，以減少扇與框、扇與扇、扇與玻璃間的縫隙，并在縫隙中嵌入密封膠條；在門窗框與墻間的縫隙，用保溫砂漿或泡沫塑料等材料來填充密封，使從門窗滲入的冷空氣減少，提高氣密性。

3.3 使用新型材料，改善門窗的保溫性能

采用熱阻大、能耗低的節(jié)能材料制造的新型保溫節(jié)能門窗如塑鋼門窗可大大提高其熱工性能。同時(shí)還有特別注意玻璃的選材，單層玻璃本身的熱阻很小，在寒冷地區(qū)可采用雙層或三層玻璃。隨著科技的飛速發(fā)展，目前已開發(fā)出一些新型的節(jié)能玻璃，如中空玻璃、吸熱玻璃等，在造價(jià)允許的條件下應(yīng)積極采用。

4 屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)

4.1 高效保溫材料保溫屋面

目前我國(guó)主要采用的保溫隔熱材料有加氣混凝土條板、乳化瀝青珍珠巖板、憎水型珍珠巖板、聚苯板等，均有利于提高屋面的保溫隔熱性能，從而取得良好的節(jié)能和改善頂層房間的熱環(huán)境效果。

4.2 架空型保溫屋面

在屋面內(nèi)增加空氣層有利于屋面的保溫效果，同時(shí)也有利于屋面夏季的隔熱效果。架空層的常見規(guī)格做法為:以2～3塊實(shí)心黏土磚砌的磚墩為肋，上鋪鋼筋混凝土板，架空層內(nèi)鋪輕質(zhì)保溫材料。

4.3 倒置型(外)保溫屋面

外保溫屋面是把保溫層置于防水層之上，使保溫層還起到了防水層的作用，這些材料必須保證防水和耐氣溫性能好，不易老化，以聚苯乙烯板為好。

4.4 屋面綠化房

房屋建筑實(shí)行屋面綠化，可以大幅度降低建筑能耗、減少溫室氣體的排放。有研究顯示，夏季綠化屋面與普通隔熱屋面比較，表面溫度平均要低6.3℃，屋面下的室內(nèi)溫度相比要低2.6℃；同時(shí)明顯降低了建筑物周圍環(huán)境溫度，而建筑物周圍環(huán)境的溫度每降低1℃，建筑物內(nèi)部空調(diào)的容量可降低6%；種植屋面保溫效果很明顯。

現(xiàn)在，不少樓盤越來越怪異，建筑表面積增大，造成夏季太陽輻射也就越多，由于缺乏有效的立體化、綜合化的措施，達(dá)不到有效的“調(diào)溫”作用，導(dǎo)致能耗增加。因此，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，首先，應(yīng)根據(jù)地形、環(huán)境條件、氣候資料等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，這也是最根本的前提。其次，建筑單體設(shè)計(jì)要避免單純追求造型而不考慮使用功能，合理設(shè)計(jì)建筑體型，減少體型系數(shù)，盡量選用自然采光、自然通風(fēng)的形式，避免黑房、黑廁、黑廚房等。

綜上所述，住宅建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它不但與建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)密不可分，而且還涉及其他許多方面，如新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，再生能源的開發(fā)和利用，設(shè)備設(shè)計(jì)、管理等，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］中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ26-95民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.

［2］付祥釗.建筑節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

［3］王立雄.建筑節(jié)能[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.