節能建筑的施工設計

張志剛

（連云港市園林建設工程公司，江蘇 連云港 222000）

1 住宅建筑規劃中的節能設計

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重要的節能措施。實測表明：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。現代住宅設計中，建筑的朝向應根據住宅內部房間的使用要求、當地的主導風向、太陽的輻射、建筑周圍的環境以及各地區的氣候等因素，通過調查、研究、分析、評價來確定。

1.2 合理規劃平面布局及控制體形系數

居住區住宅的平面布局有周邊式、自由式和行列式3種。為了促進通風，居住區布局應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取較好的朝向，使大多數房間能夠獲得良好的自然通風和日照，其中又以錯列式和斜列式的布局較為好。

1.3 綠化布置

良好的居住區綠化，不僅能美化環境，而且能起到調節居住區小氣候、改善建筑室內環境、節約建筑能耗的作用。節能建筑施工要求。一般來說，節能建筑主要從外墻、屋面、門窗等方面提高圍護結構的熱阻值和密閉性，從而達到節約建筑物使用能耗的目的。

2 建筑外墻的節能設計

2.1 外墻內保溫

外墻內保溫是在外墻的內側覆蓋苯板、保溫砂漿等保溫材料，從而使建筑達到保溫節能作用的施工方法。該施工方法具有施工方便，對建筑外墻垂直度要求不高，施工進度快等優點。外墻內保溫的缺陷是：結構冷（熱）橋的存在使局部溫差過大導致產生結露現象。由于內保溫保護的位置僅僅在建筑的內墻及梁內側，內墻及板對應的外墻部分得不到保溫材料的保護，冬天室內的墻體溫度與室內墻角（保溫墻體與不保溫板交角處）溫度差約在10℃左右，與室內的溫度差可達到15℃以上，一旦室內的濕度條件適合，在此處即可形成結露現象。而結露水的浸漬或凍融極易造成保溫隔熱墻面發霉、開裂。

2.2 內外混合保溫

內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保溫，從而對建筑物進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，對外墻內保溫不能保護到的內墻、板同外墻交接處的冷（熱）橋部分進行有效的保護。然而，局部外保溫、局部內保溫混合使用的保溫方式，使整個建筑物外墻主體的不同部位產生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結構出于不穩定的環境中，常年溫差結構形變產生裂縫，從而縮短整個建筑的壽命。

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，使建筑達到保溫的施工方法，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，從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對結構墻體起到保護作用并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結構壽命的延長。從有利于結構穩定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優勢，在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。

2.4 保溫材料的選擇

（1）現施工的建筑中，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，導熱系數小等優點，他的導熱系數為0.029w，而抗裂砂漿的導熱系數為0.93w，兩種材料的導熱系數相差32倍，而聚苯板的導熱系數為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材料，采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥為主要成分的無機膠凝體系，該類材料的導熱系數一般為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，導熱系數要小得多，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生的熱負荷和應力得到較快釋放，提高抗裂性和耐久性。

（2）增強網的選擇

玻纖網格布作為抗裂保護層的關鍵增強材料在外墻外保溫技術中的應用得以快速發展，一方面，它能有效增加保護層的拉伸強度，另一方面，由于能有效分散應力，將原本可以產生的寬裂縫分散成許多較細裂縫，從而形成抗裂作用。但由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性，玻纖網格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有決定性的意義。

（3）保護層材料的選擇

由于水泥砂漿的強度高、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網，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片，鋼絲網片孔距不宜過小，也不宜過大，面磚的短邊應至少覆蓋兩個網孔以上，鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。

3 門窗的節能設計

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。《民用建筑節能設計標準》對不同朝向的住宅窗墻比作了嚴格的規定，指出北向、東西向、南向的窗墻面積比分別不應超過0.25、0.3、0.35。因此，從地區、朝向和房間功能出發，應選擇適宜的窗面積，同時應強調東西南北開窗有別，是通過減少北側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的一個重要措施。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、能耗低的節能材料制造的新型保溫節能門窗如塑鋼門窗可大大提高其熱工性能。同時還有特別注意玻璃的選材，單層玻璃本身的熱阻很小，在寒冷地區可采用雙層或三層玻璃。隨著科技的飛速發展，目前已開發出一些新型的節能玻璃，如中空玻璃、吸熱玻璃等，在造價允許的條件下應積極采用。

4 屋頂的節能設計

4.1 高效保溫材料保溫屋面

目前我國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，從而取得良好的節能和改善頂層房間的熱環境效果。

4.2 架空型保溫屋面

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

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℃，屋面下的室內溫度相比要低2.6℃；同時明顯降低了建筑物周圍環境溫度，而建筑物周圍環境的溫度每降低1℃，建筑物內部空調的容量可降低6%；種植屋面保溫效果很明顯。

現在，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，達不到有效的“調溫”作用，導致能耗增加。因此，建筑節能設計，首先，應根據地形、環境條件、氣候資料等進行綜合設計，這也是最根本的前提。其次，建筑單體設計要避免單純追求造型而不考慮使用功能，合理設計建筑體型，減少體型系數，盡量選用自然采光、自然通風的形式，避免黑房、黑廁、黑廚房等。

綜上所述，住宅建筑節能是一項系統工程，它不但與建筑的規劃與設計密不可分，而且還涉及其他許多方面，如新材料、新技術、新工藝的應用，再生能源的開發和利用，設備設計、管理等，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］中國建筑科學研究院.JGJ26-95民用建筑節能設計標準[S].北京:中國建筑工業出版社，1996.

［2］付祥釗.建筑節能技術[M].北京:中國建筑工業出版社，2002.

［3］王立雄.建筑節能[M].北京:中國建筑工業出版社，2004.