房屋建筑墻體節能設計探析

■梁海鵬 ■廣東維美工程設計有限公司廣州分公司， 廣東 廣州 510303

1 節能型建筑墻體的應用現狀

隨著全球氣候，資源的不斷變化，建筑業中利用節能技術已經是一個必然的趨向。節能建筑主要是指通過對建筑外圍的結構熱性能進行優化，提高其對自然能，如風能、太陽能燈資源的利用來減少建筑的能耗。節能建筑墻體現已經在國外得到廣泛的關注及應用，技術也日趨成熟。根據資料顯示，建筑墻體的節能貢獻率為50%，大大減少了墻體材料的能耗。經過多年努力，我國也對節能建筑墻體有了很大的研究成果，例如對墻體所選的材料及其朝向、體形系數等有關因素做了相應的改造，使其能夠有效的利用太陽能來提高節能效果。建筑墻體的設計是室內環境設計的中藥組成部分，設計過程中應加強對節能型墻體，材料的選擇應用，按也有的設計者還缺乏對節能型材料的認識與思考，常在追求建筑功能與美觀上采用原有的舊觀念上，缺乏創新。

2 外墻保溫技術及節能材料

2．1 外墻保溫技術

建筑中的外圍護結構在墻體中占有很大份額，熱損耗也是較大的，所以發展外墻保溫技術及應用節能材料是實現建筑節能技術的主要方式。外墻內保溫施工時在外墻結構的內部加保溫層，而內保溫應用時間較長，技術也較成熟。

內保溫技術常用的有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。但內保溫技術多占用使用面積，在“熱橋”問題上不易解決，會引起開裂，影響施工速度。與內保溫技術相比，外保溫技術有明顯的優越性，同樣的尺寸，規格和性能的保溫材料，外保溫比內保溫的效果要好。外保溫技術在主體結構的外側，能夠保護主體結構，延長建筑物的壽命，有效減少建筑結構的熱橋，同時可消除冷凝，提高居住的舒適度。

2．2 節能材料

目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種。

(1)外掛式外保溫。外掛式外保溫技術是采用粘接砂漿或者是用專用的固定件件保溫材料貼、掛在外墻上的方式，然后抹上抗裂的砂漿，或者用壓人玻璃纖維網形成一層外保護膜。外掛保溫材料主要有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板，EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中的聚苯板有良好的物理性能及其成本也很廉價，已經在外墻保溫外掛技術中得到了廣泛的應用。

外掛式外保溫技術施工最后常在作為裝飾面時會用到專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上面，然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上，直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設計的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設計。但這種外保溫安裝施工難度大，耗費的時間也很長，會占用主導工期，只能是等主體驗收完后才可進行施工，不過尤其是在進行高層建筑施工時，施工人員的安全問題得不到有效的保障。

(2)聚苯板與墻體一次澆注成型。聚苯板與墻體一次性澆筑成型的技術是在混凝土框—剪體系中在建筑模板內放置聚苯板，在即將澆筑的墻體外側澆筑混凝土，這種使混凝土和聚苯板一次性澆筑成型的墻體稱為復合墻體。該技術有明顯的優勢，可將外墻體與保溫層一次性成型，可解決外掛式外保溫的主要問題，在冬季施工，聚苯板可起到保溫作用，可減少外圍圍護的保溫措施。并且這種技術工效有很大的提高，工期會大大的縮減，施工人員的安全也可得到有效保證。但要注意在混凝土澆筑時，要均勻、連續性的澆筑，不然會因為受到混凝土的測壓力影響，聚苯板在拆模后很可能會出現變形，錯茬等現象，影響后序的施工。

3 房屋建筑墻體節能設計要點

(1)墻體朝向設計。在實際墻體設計中，墻體朝向的設計要根據不同的地區，不同的時間條件，不同的氣候條件及日照的規律來進行正確合理的朝向設計。墻體朝向決定了建筑墻體的整體設計方向，是進行節能型建筑墻體設計的主導因素。要想達到充分的利用天然采光的條件和通風條件，有必要充分考慮建筑的地理條件，以及其周邊的環境等等特點，從而設計出恰當的墻體朝向，提高自然資源的利用率，正確的建筑墻體朝向應盡量保證太陽輻射熱水平“夏季低、冬季高”，提高太陽能利用率等，可根據建筑物對太陽能輻射熱吸收的差異進行調整，進而達到減低建筑能耗的目的。一般來說，南北向或接近南北向的墻體朝向設計是我們目前最常用也會最合適的設計方案。

(2)體形系數。實踐過程中，所涉及到的體形系數主要是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值，其對建筑能耗有著直接的影響。通常在施工圖設計階段，就應該從源頭抓起，要對建筑的朝向，間距，綠化的配置以及體形系數等因素對能耗的影響考慮，在充分利用風能的同時，盡可能的為實現室內環境的冬暖夏涼，創造有利的屬于建筑節能的微氣候，減少空調或者取暖器等電器的使用。但由于建筑物暴露在大氣中的表面積過多，體形系數過大，屋面、外墻等的外圍圍護結構的保溫性能需要加大，這就對建筑能耗有了很大的影響。因此在設計建筑節能體系系數時，不僅要從滿足功能上考慮，還要注意造型上的美觀，要保證在為住戶提供舒適的居住環境的同時，盡量的降低建筑能耗，節約材料。

(3)墻體窗墻比設計。窗墻比是根據建筑墻體的外窗總面積和建筑外墻立面的總面積之比得來的。我國有關建筑設計標準中有明確的提出“建筑的窗墻比S≦0．7”的強制性的要求，而由于外墻體的熱工性能比較低，保溫效果較差，這對建筑能耗有很明顯的影響，也就增加了墻體窗墻比的設計難道。同時，在墻體設計過程中，設置外窗是為實現良好的通風以及建筑良好采光的重要途徑，這時應要充分考慮多種影響因素，合理規劃建筑外墻上的外窗位置和面積是極為重要的。

例如在我國的江南地區，氣候濕潤，墻體窗墻比上面應選擇較大的比例，這樣可保證夏季有良好的通風條件，冬季的時候可接收到較多的太陽輻射，這種設計可實現建筑節能的設計目的。與此同時，應根據不同季節太陽高度的變化，合理確定外窗位置，使外窗起到遮擋夏季陽光、引入冬季陽光的作用;還應充分考慮風向變化規律，以保證整個建筑通風良好。這樣不僅能夠保持室內環境的宜居性，還能取得良好的節能效果。

［1］趙月影．建筑保溫技術與新型建筑墻體材料及節能探析［J］．科技與企業．2013(02)．

［2］任慶運．新型建筑墻體材料及節能建筑保溫技術探析［J］．民營科技．2013(01)．

［3］丁歡．論新型建筑墻體材料及墻體保溫技術［J］．廣東建材． 2010(09)．