非住宅類居住建筑建筑專業(yè)節(jié)能設計方法淺談

王廷吉

【摘 要】眾所周知，全世界的能源消耗當中，建筑行業(yè)的能源消耗在總的能耗中所占比重是較大的，不管是發(fā)達國家或者是發(fā)展中國家。因此，建筑行業(yè)的節(jié)能成為全球節(jié)能的重點。在非住宅類居住建筑節(jié)能設計中，為了達到規(guī)范要求的建筑節(jié)能耗熱量指標，往往計算后外保溫厚度很厚，給施工帶來不便以及影響外保溫施工質(zhì)量。下面就自己平時設計中積累的一些經(jīng)驗淺談非住宅類居住建筑節(jié)能設計的一些方法。

【關鍵詞】建筑節(jié)能；外墻保溫；窗墻比；耗熱量計算

0 引言

建筑節(jié)能設計是建筑設計不可缺少的環(huán)節(jié)，建筑節(jié)能設計分為公共建筑節(jié)能設計和居住建筑節(jié)能設計。往往建筑節(jié)能設計中非住宅類居住建筑節(jié)能設計很難計算，因為此類建筑一般為幼兒園、養(yǎng)老院等，建筑高度低、總建筑面積小、建筑體積大、對建筑采光要求高以至于窗墻比大，建筑耗熱量指標計算很難達到規(guī)范要求。

1 非住宅類居住建筑節(jié)能計算的影響因素

非住宅類居住建筑節(jié)能設計重點是要控制采暖期耗熱量指標和耗煤量指標，在建筑設計中只要控制好耗熱量的計算耗煤量相應的也就做好了控制。所以耗熱量計算在此類建筑節(jié)能設計中顯得尤為重要。建筑耗熱量指標是單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的需由室內(nèi)采暖設備供給的熱量，在建筑設計中影響建筑耗熱量的重要因素有：

體型系數(shù)，體型系數(shù)越大對建筑的節(jié)能設計越不利，選擇一個合理的建筑體型是節(jié)能設計的前提。

窗墻比，窗墻比越大對建筑節(jié)能越不利，在滿足采光要求的前提下盡量減小窗墻比。

外部圍護材料及保溫材料的選擇，外圍護材料及保溫材料導熱系數(shù)越小越有利于建筑節(jié)能，外部圍護材料及保溫材料的選擇要綜合考慮分析，即要考慮材料本身的性質(zhì)又要考慮施工及符合規(guī)范要求的情況以及工程造價。

2 節(jié)能設計方法

首先在方案設計時要盡量選擇體型有利的建筑平面形式，體型系數(shù)（S）為建筑與室外大氣接觸的外表面積（不包括地面面積、不采暖樓梯間隔墻和戶門面積）與其所包圍的體積的比值。盡量減少建筑平面的凸凹來控制外表面積。體型系數(shù)是一個方向性指標，方案設計時還要考慮平面功能及立面造型相互之間的利弊關系作出調(diào)整和讓步。

方案確定之后，在具體的施工圖節(jié)能設計時就要綜合考慮，反復對各項設計指標進行優(yōu)化，最后做出最合理的節(jié)能設計。下面以石嘴山市第三幼兒園節(jié)能設計為例來具體說明這一過程。

本工程位于寧夏回族自治區(qū)石嘴山市大武口區(qū)，屬于寒冷地區(qū)，建筑節(jié)能設計依據(jù)為寧夏回族自治區(qū)地方標準《居住建筑節(jié)能設計標準》DB64/201-2013，本工程計算后體型系數(shù)為0.29，是一個合理的建筑體型。

由于幼兒園對采光的要求較高再加上對立面的要求，由于外立面方案設計時根據(jù)使用方的要求，窗戶設計的很大，造成窗墻比超出《居住建筑節(jié)能設計標準》DB64/521-2013中窗墻面積比規(guī)定值。雖然規(guī)范允許超出時應進行建筑物耗熱量指標權衡計算，如果計算結(jié)果采暖期耗熱量指標和耗煤量指標仍然符合規(guī)范要求也可判定該節(jié)能設計達到節(jié)能65%的標準，但計算的結(jié)果是保溫材料厚度很大，窗戶傳熱系數(shù)要求很高，導致施工難度大、外墻保溫施工質(zhì)量不可靠且工程造價相應的增加。考慮到利弊關系，最后還是決定在滿足幼兒用房采光要求的前提下盡量減少窗戶面積調(diào)整建筑立面，調(diào)整后的窗墻比為：

表1

保溫材料的選擇原則是密度越小傳熱系數(shù)越小越好，但首先一定是國家認可合格的產(chǎn)品，還要考慮防火規(guī)范的要求，本工程屬于人員密集場所，必須要選用燃燒性能等級為A級的保溫材料，結(jié)合寧夏當?shù)厍闆r選用當?shù)亟鼛啄瓿Ｓ玫腁級保溫材料無機改性聚苯保溫板。

開始設計的外墻墻體材料選用的是當?shù)厥┕ぷ畛Ｓ玫臒Y(jié)頁巖煤矸石空心砌塊，此材料優(yōu)點是砌筑方便、墻體抹灰不易開裂且是本地材料。但此材料傳熱系數(shù)較大（0.55）對節(jié)能不利，計算結(jié)果是：200厚燒結(jié)頁巖煤矸石空心砌塊貼100厚無機改性聚苯保溫板；120厚鋼筋混凝土屋面板貼100厚EPS聚苯板；窗戶選用單框多腔塑鋼中空玻璃平開窗（6高透光Low-E+12Ar+6透明）。這個計算結(jié)果雖然滿足規(guī)范的要求，但很不合理，首先外墻保溫過厚再加上這種保溫材料密度比以前常用的EPS聚苯板密度大很多導致施工難度大，外墻保溫施工質(zhì)量有隱患，其次選用腔內(nèi)充惰性氣體的中空玻璃窗戶價格太高，所以必須要進一步調(diào)整再計算對比。這個過程是個反復的過程，要根據(jù)自己的經(jīng)驗經(jīng)過多久調(diào)整計算最后確定最為合理的設計。本工程經(jīng)過多次計算對比最后調(diào)整的結(jié)果是：300厚加氣混凝土空心砌塊貼80厚無機改性聚苯保溫板；120厚鋼筋混凝土屋面板貼150厚EPS聚苯板；（下轉(zhuǎn)第70頁）（上接第106頁）窗戶選用單框多腔塑鋼中空玻璃平開窗（6高透光Low-E+12A+6透明）。首先加氣混凝土空心砌塊的傳熱系數(shù)小有利于節(jié)能，雖然在本地采購沒有燒結(jié)頁巖煤矸石砌塊方便，但考慮到此工程節(jié)能設計的特殊性，相比之下還是選用加氣混凝土砌塊做外圍護墻體，由于加氣混凝土砌塊的保溫性能好可以把墻體再加厚來減小墻體保溫的厚度。其次就是加厚屋面保溫的厚度，因為屋面保溫是平鋪的、不怕脫落，沒有施工難度，所以可以適當加厚來調(diào)整整個建筑的保溫性能。本工程在設計過程中通過減小外墻和屋面的傳熱系數(shù)來調(diào)整外墻保溫材料的厚度和外窗的選型，最終達到一個最合理最經(jīng)濟的節(jié)能設計方案。

3 結(jié)束語

節(jié)能是國家的大事，也是建筑設計不可缺少的一部分。非住宅類居住建筑的節(jié)能設計是一類較難的節(jié)能設計建筑，此類建筑的節(jié)能設計不能經(jīng)過一次計算只要各維護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)及耗熱量指標滿足規(guī)范要求即可，要對和節(jié)能有關的各種材料有所了解，對相關的施工工藝有所掌握，要反復計算對比才能最終確定最合理最經(jīng)濟的節(jié)能設計方案。

【參考文獻】

[1]寧夏回族自治區(qū)地方標準《居住建筑節(jié)能設計標準》DB64/201-2013.

[2]《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016-2014.endprint