節(jié)能建筑的圍護結(jié)構(gòu)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(jié)能建筑的圍護結(jié)構(gòu)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(xù)發(fā)展理念，需要在原有基礎上進行節(jié)能設計與施工，而圍護結(jié)構(gòu)作為建筑工程重要組成部分，一直都是重點研究內(nèi)容。對節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)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(yōu)化配置，提高工程建設綜合效益。本文就節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)設計進行了簡要分析。

節(jié)能建筑；圍護結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計

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

1　建筑圍護結(jié)構(gòu)特點分析

近年來建筑行業(yè)發(fā)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(guī)模不斷增大，結(jié)構(gòu)設計復雜性更高。為滿足人們對建筑結(jié)構(gòu)功能的需求，依然采取傳統(tǒng)設計方法勢必不能達到要求，同時節(jié)能建設已經(jīng)成為建筑工程設計的主要方向，決定了圍護結(jié)構(gòu)設計理念更新的必要性。就現(xiàn)在建筑工程圍護結(jié)構(gòu)建設效果來看，造型更為豐富，體形系數(shù)較大，且為滿足立面效果，經(jīng)常會選擇用大面積玻璃幕墻。對于建筑圍護結(jié)構(gòu)來說，體形系數(shù)每增大0.01，能耗指標便會增大2.5%，因此在對節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)進行設計時，一般應將體形系數(shù)控制在0.3以內(nèi)[1]。另外，還要盡量保證外形規(guī)整度，避免存在不必要的凹凸變化。

2　節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)設計方法

2.1合理設計體形系數(shù)

體形系數(shù)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(shù)值的大小與建筑能耗有著密切聯(lián)系，要保證設計數(shù)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(shù)增大[2]。②建筑物寬度。為滿足室內(nèi)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(shù)增大。在設計時為有效控制體形系數(shù)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(jié)構(gòu)節(jié)能設計

很多建筑工程墻面結(jié)構(gòu)未設置泄水構(gòu)造，這樣滲入到墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的雨水不能及時排出，且保溫板內(nèi)側(cè)很有可能會產(chǎn)生冷凝水同樣不能及時排出，會對保溫材料性能產(chǎn)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(wǎng)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(jié)能理念在對墻面結(jié)構(gòu)進行設計時，需要對現(xiàn)存問題進行優(yōu)化。對墻面結(jié)構(gòu)外側(cè)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(jié)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(fā)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(shù)小且避免鋼制機械固定件產(chǎn)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(jié)構(gòu)節(jié)能設計

外窗結(jié)構(gòu)設計不但決定著保溫效果，同時也關系著采光質(zhì)量，要保證外窗朝向選擇以及面積設計的合理性，其對空調(diào)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(jié)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(nèi)外冷熱空氣的直接交換，有效降低設備負荷。選擇新型節(jié)能玻璃、窗框等，來減少外窗整體傳熱系數(shù)，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(shù)鑲嵌材料來減少太陽輻射造成的室內(nèi)溫度影響，控制空調(diào)能耗。

2.4屋面結(jié)構(gòu)節(jié)能設計

對屋面結(jié)構(gòu)進行節(jié)能設計，需要結(jié)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(jié)構(gòu)設置通風用空氣間層，通過空氣間層流動來降低室內(nèi)溫度，將屋頂結(jié)構(gòu)變成二次傳熱，達到降低屋內(nèi)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(jié)束語

圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設計需要從多個角度出發(fā)，確定設計要點，從現(xiàn)有基礎上進行總結(jié)分析，選擇應用新型的技術、材料，對整個結(jié)構(gòu)不同子系統(tǒng)進行優(yōu)化，在保證基礎功能正常實現(xiàn)的同時，降低運行能耗。

[1]萬暢.節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)節(jié)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(jié)構(gòu)設計。