節能建筑的圍護結構設計闡述

徐　力

（蘇州市新宇建筑設計有限責任公司蘇州　215000）

節能建筑的圍護結構設計闡述

徐力

（蘇州市新宇建筑設計有限責任公司蘇州215000）

建筑工程施工所需能源比較多，為貫徹落實持續發展理念，需要在原有基礎上進行節能設計與施工，而圍護結構作為建筑工程重要組成部分，一直都是重點研究內容。對節能建筑圍護結構進行設計，需要確保其滿足基礎功能需求，同時對各項資源進行優化配置，提高工程建設綜合效益。本文就節能建筑圍護結構設計進行了簡要分析。

節能建筑；圍護結構；結構設計

圍護結構為建筑工程重要組成部分，合理的設計可以實現保溫、采光、隔熱以及通風等多種需求，營造一個良好的室內物理環境，同時又可以降低資源損耗，將節能建筑實施理念貫徹到底。在對節能建筑圍護結構進行設計時，需要做好結構特點分析，有針對性的采取措施進行優化，提高設計方案的合理性與可操作性。

1　建筑圍護結構特點分析

近年來建筑行業發展迅速，有更多新型技術與材料被應用到工程施工中，相應的工程規模不斷增大，結構設計復雜性更高。為滿足人們對建筑結構功能的需求，依然采取傳統設計方法勢必不能達到要求，同時節能建設已經成為建筑工程設計的主要方向，決定了圍護結構設計理念更新的必要性。就現在建筑工程圍護結構建設效果來看，造型更為豐富，體形系數較大，且為滿足立面效果，經常會選擇用大面積玻璃幕墻。對于建筑圍護結構來說，體形系數每增大0.01，能耗指標便會增大2.5%，因此在對節能建筑圍護結構進行設計時，一般應將體形系數控制在0.3以內[1]。另外，還要盡量保證外形規整度，避免存在不必要的凹凸變化。

2　節能建筑圍護結構設計方法

2.1合理設計體形系數

體形系數即建筑物與室外大氣接觸外表面積與其所包圍體積比值，其數值的大小與建筑能耗有著密切聯系，要保證設計數值的合理性。分析各項影響因素，包括長度比、建筑物寬度等。①長度比。建筑物總面積A與層高h不變，則建筑物長度比l/d≥1增大，而體形系數增大[2]。②建筑物寬度。為滿足室內采光需求，需要保證建筑物寬度設計的合理性，一般會設定在8～15m間。如果底面積不變，隨著建筑物長度比的增大而體形系數增大。在設計時為有效控制體形系數來減少能耗，可以選擇增加建筑物寬度的方法來減小建筑物長度比。

2.2墻面結構節能設計

很多建筑工程墻面結構未設置泄水構造，這樣滲入到墻體結構內部的雨水不能及時排出，且保溫板內側很有可能會產生冷凝水同樣不能及時排出，會對保溫材料性能產生影響。另外，外飾面層的設計一般是在保溫層上設置鋼絲網片，并涂施抗裂砂漿，最后噴涂外墻裝飾涂料。但是因為抗裂砂漿自身含水量較大，受潮氣影響外層裝飾涂料很容易剝落。基于節能理念在對墻面結構進行設計時，需要對現存問題進行優化。對墻面結構外側找平層增設隔汽層，避免保溫層受潮。且要在隔汽層與保溫板間設置縫隙，并將水平金屬泛水設置在隔汽層下部，確保滲入的雨水或者凝結水能夠順利排出，降低對保溫層的影響，確保保溫層性能能夠正常發揮。另外，重點做好保溫板的施工，可以選擇玻璃纖維錨固件，自身導熱系數小且避免鋼制機械固定件產生的熱橋影響，最大程度上來降低對保溫層的影響。

2.3外窗結構節能設計

外窗結構設計不但決定著保溫效果，同時也關系著采光質量，要保證外窗朝向選擇以及面積設計的合理性，其對空調降溫采暖能耗影響較大。另外，對于辦公建筑來說，外窗面積比一般都比較大，且多為大面積玻璃窗，存在嚴重的熱損失，為節能設計的要點。可以從傳熱量、滲透量以及太陽輻射三個角度分析，例如選擇密封性能良好的材料度來增加外窗密閉性，減少室內外冷熱空氣的直接交換，有效降低設備負荷。選擇新型節能玻璃、窗框等，來減少外窗整體傳熱系數，控制傳熱量。而對于太陽輻射問題，可以設置遮陽板或者高遮蔽系數鑲嵌材料來減少太陽輻射造成的室內溫度影響，控制空調能耗。

2.4屋面結構節能設計

對屋面結構進行節能設計，需要結合實際需求來選擇合適的屋面形式，如倒置式屋面、保溫屋面、坡屋面、綠化屋面以及架空通風屋面等。保溫隔熱式屋面應用最為廣泛，施工時先完成保溫隔熱層處理，然后進行防水層與保護層施工。架空隔熱式屋面則主要是在屋頂結構設置通風用空氣間層，通過空氣間層流動來降低室內溫度，將屋頂結構變成二次傳熱，達到降低屋內表面溫度的目的。另外，一種比較新型的綠化式屋面，通過屋面綠化來提高屋面熱阻，達到保溫隔熱作用，降低建筑運行能耗。

3　結束語

圍護結構節能設計需要從多個角度出發，確定設計要點，從現有基礎上進行總結分析，選擇應用新型的技術、材料，對整個結構不同子系統進行優化，在保證基礎功能正常實現的同時，降低運行能耗。

[1]萬暢.節能建筑圍護結構設計與仿真應用研究[D].武漢理工大學，2010.

[2]劉偉瑋，任彬彬.淺議辦公建筑圍護結構節能設計[J].科技視界，2012，19：219～220+223.

TH111.4

A

1673-0038（2015）50-0069-01

2015-12-1

徐力（1986-），男，江蘇淮安人，本科，研究方向為工程結構設計。