淺談建筑節能設計與施工

徐潤英

(江西銅業集團公司，江西 貴溪 335424)

1 引言

目前建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”，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，呈急劇上揚趨勢;目前我國每年新建房屋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%采取了節能措施，單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上[5]。據專家推測，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗將是現在的3倍以上。為了推動全社會節約能源，提高能源利用效率，保護和改善環境，促進經濟社會全面協調可持續發展，必須結合我國當前實際，提出符合我國國情的相關建筑節能政策和對策，全國人大2007年10月28日頒布了《中華人民共和國節約能源法》，并于2008年4月1日起施行。

2 建筑各部位的節能構造要求

建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對建筑各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗、梁柱、地面等)的造型、結構、材料選用等方面加以進一步優化，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微氣候環境，從而達到節能的效果。具體措施有:

(1)屋頂的節能設計。通常采取措施有:①采用坡屋頂;②屋面設保溫層;③根據不同地區需要，設置保溫隔熱屋面，如架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等。

(2)樓板的節能設計。主要是利用其結構中空空間，以及對房間頂板的吊頂造型加以設計利用。

(3)建筑外圍墻體的節能設計。主要是做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施。

(4)建筑門窗的節能設計。據統計資料顯示，在我國既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節能的問題顯得尤其重要。門窗的節能設計主要考慮以下幾個方面:①控制建筑物不同朝向的窗墻面積比;②設置各種形式的外遮陽;③合理組織門窗的通風換氣，盡量采用自然通風，少用甚至不用空調通風;④嚴寒、寒冷地區建筑的外門宜設門斗或采取其它減少冷風滲透等措施;其它地區建筑外門也應采取保溫隔熱節能措施;⑤選擇節能性能高的建筑門窗和幕墻。

(5)建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要，應從以下各部位著手:①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構件及附墻部件均應采取隔斷熱橋或保溫措施;③窗口外側四周墻面應進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙，應采用高效保溫材料填堵;⑤門、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，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應用保溫材料填充密實。

為了更好地理解建筑節能設計、了解施工技術，如何將節能設計與施工有效結合，優化設計、精心施工，讓節能設計達到預期目標并能提升其使用功能。下面舉例說明建筑節能的一些具體設計與施工。

3 建筑節能設計要求及其施工存在的缺陷

我國大部分建筑物嚴格按照建筑節能設計進行施工，并已取得一定的成效，目前在同一地區建筑節能設計大同小異，事例說明:貴冶西區占地面積60000m2，建筑面積73280m2，共25棟，本小區主要從屋面、外墻、樓板、門窗等多方面進行節能設計，并嚴格按圖施工。現就其中一棟住宅樓節能設計、施工進行探討，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，六層磚混結構，建筑外圍面積2721.5m2、建筑體積 7873.3m2、體型系數 0.35，采取節能措施見表 1。

表1 節能措施

基本參數計算:

(1)體形系數計算[3]:

體形系數 =外表面積 S/體積 V=2721.5/7873.3=0.35

(2)窗墻面積比計算[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);

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)各構造節能計算，見表2。

表2 構造節能計算

計算匯總及規定指標如表3。

表3 規定指標及計算結果

經過上述驗算，建筑節能滿足江西省節能設計標準。

本工程2007年開工、2008年底交付使用，并通過節能驗收。

整個小區自2009年投入使用至今，已有4年時間，在此使用過程中本小區的節能設計在隔熱、節能方面確實起到很好的效果，同時由于設計缺陷、施工方法、材料的選用等也存在諸多不足，主要表現在: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。現就出現的問題做以下分析:

(1)細部設計、材料選用上的缺陷:

①屋面防水材料的選材不嚴謹，造成保溫層和防水層不能更好的粘結固定;

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

③保溫層的加固措施設計不夠妥當，本工程屋面構造設計(見圖1)，圖上倒L型小插筋是固定保溫板的，正是由于這個小小的插筋給后來的施工、使用帶來很多的問題。

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，由于施工措施不到位，造成結構層混凝土澆筑不夠密實，存在孔隙現象;

②屋面插筋過多，SBS卷材經過插筋部位時必須穿插通過，給整張卷材造成施工洞口，而防水施工在處理洞口問題時，往往是個薄弱點;

③由于貴溪地屬夏熱冬冷地區，經過常年的熱脹冷縮，防水層有松動、老化現象，與結構層的粘結及本身的防水能力存在問題，造成滲水;

④保溫材料屬于泡沫材料，吸水性較強，造成屋面及外墻面長時間泡水，致使滲水;

⑤砌筑砂漿飽滿度不夠，給磚墻造成滲水機會;

⑥外墻分割線(縫)處理不當，大部分水都是通過分割線(縫)深入墻體。

4 效果與建議

目前整個小區的節能方面基本上達到節能效果，但由于一些細部構造處理以及施工缺陷，給我們的使用帶來很多的不便，因此本人建議:

(1)設計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，做到施工簡單、減少造價[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，應當采用涂抹型防水材料，且必須增加一層結合層，增加與保溫層的粘結力;

(3)外墻保溫盡量采用結構保溫，并加強外墻砌筑及粉刷的質量，特別是砌筑砂漿的飽滿度和粉刷砂漿的配合比;

(4)加強混凝土的施工質量，特別是屋面結構層混凝土的施工，嚴格控制混凝土的密實度。

5 結束語

綜上所述，建筑節能是一項系統工程，是非常重要的環節。它不但與建筑設計有關，同時還與工程施工及材料的選擇密不可分，只有對它們進行綜合考慮，才能做到節約能耗，提高熱效率，達到節能的目的。

[1]JGJ 134－2001，夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準[S].

[2]DB 36/J004－2006，江西省居住建筑節能設計標準[S].

[3]JGJ 26－95，民用建筑節能設計標準 [S].

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

[5]呂亞雄.房屋建筑節能施工技術的實施應用 [J].中外建筑，2011(2):82－83.

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