淺析裝配式建筑圍護結構的節能技術

雷瑤

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

裝配式建筑圍護結構的組成主要分為內部圍護結構與外部圍護結構，其中，鋼筋結構的住宅在裝配式建筑中發揮著基礎性作用，設計人員要結合氣候條件與地理位置，深入分析裝配式建筑的外圍結構，優化建筑體外圍的節能設計[1]。建筑體在建筑過程中需要對樓板、窗戶及外墻體的節能效果進行全面考量，加強低碳減排設計，全面貫徹環保理念。

2 裝配式圍護結構特點

圍護結構組成建筑空間，這樣可以規避環境帶來的不良影響，裝配式建筑圍護結構依據所在位置的差異可以分為兩種類型，即內圍護與外圍護，包含樓板、內門窗及室內隔墻等；外圍護結構具有隔聲、保溫隔熱、防火、抗滲防水等功能，主要用于抵抗風雨、太陽輻射等，包含外圍護屋面、墻體及外門窗等[2]。裝配式建筑圍護結構不僅可以滿足隔熱、保溫等功能，還可以從圍護結構方面集成可再生能源技術，從外界得到更多能量，減少裝配式建筑在組裝過程中耗損的資源與能源。

裝配式建筑圍護結構的明顯特點是生產工廠化、建造裝配化。圍護結構都能在工廠中預制成品，比如墻體，通常工廠化制作墻體，采取夾心保溫的方式，在裝飾面層和墻體外頁墻板融合之后，在外墻板上安裝連接件、設置保溫材料，然后在保溫材料上設置內頁墻板的受力鋼筋，混凝土澆筑以后，接著蒸養，最后組成成品。設計窗戶的圍護墻體需要將門窗框提前埋在墻體中，設計門窗洞口模板，將窗臺泛水坡度、洞口滴水線等一次性澆筑成型，為了使門窗洞口具有較強的抗滲防水能力，還可以生產一體化集成墻體。

3 裝配式建筑圍護結構節能設計策略

3.1 工程概況

本文研究的項目是裝配式住宅，在住宅地下兩層是停車場，地上一共有六層，第一層是底商，其他是住宅，總建筑面積為2560.3㎡，建筑高度為18m，使用年限約為50a，抗震設防烈度為8度。

該住宅的基礎是樁基礎，將裝配式混凝土結構作為主要的結構類型，建筑結構形式是剪力墻結構，施工技術使用了裝配式混凝土結構施工，工程施工過程中需要的各種構件需要在工廠中生產完成。預制混凝土構件一共396塊，預制構件總混凝土土方量為264m3，現澆混凝土量是384m3，預制率高達40.8%。墻主要采用套筒灌漿的方法進行連接，墻和墻之間使用現澆節點進行豎向連接，屋面結構使用疊合樓板，預制底板厚度不超過60mm。

3.2 外圍護結構的節能方案

裝配式建筑原圍護結構的節能方案囊括了普通中空玻璃塑鋼窗、EPS夾心保溫墻體及EPS外保溫屋面等，表1為外圍護結構原節能方案數值。

表1 外圍護結構原節能方案

這個裝配式住宅朝向、體形系數值、外窗設置及窗墻面積比與《嚴寒與寒冷地區居住建筑節能設計標準》中制定的建筑和圍護結構熱工設計中的常規要求相符合。在這個前提下，可以比較外圍護結構使用節能方案的熱工參數和寒冷區域外圍護結構熱工性能參數限值，能夠得到節能方案中墻體的傳熱系數值。具體如表2所示。

表2 圍護結構熱工參數對比表

3.3 窗墻比設計方案

由于窗墻比參差不齊，對建筑的采暖和制冷總負荷造成直接影響，為了使窗墻比設計更科學、合理，使用DeST-h能耗模擬軟件詳細分析建筑的能耗。隨著南向窗墻比的不斷增加，外窗形式千變萬化，增加了建筑總負荷，在一定程度上直接影響了外窗的平穩性。節能設計人員在設計外窗期間，只有精準了解不同外窗的作用，才可以挑選恰當的外窗方式。在設計期間，通常將單框雙層塑鋼窗與中空玻璃塑鋼窗作為主要的使用材料，與單層玻璃塑鋼窗相比，其負荷量較小，但是漲幅相對緩慢。窗及窗墻比優化方案和現有方案的構造參數如表3所示。

表3 窗及窗墻比優化方案

3.4 屋面優化方案

屋面節能優化方案和外墻體一樣，經過更換保溫材料，增加保溫材料的厚度，降低屋面傳熱系數。屋面優化方案和現有方案的傳熱系數與構造參數如表4所示。

表4 不同優化方案屋面構造參數

4 結語

針對裝配式建筑外圍護結構進行節能設計時，需要明確現有的問題，這樣才能有的放矢。在節能設計中，工作人員需采用科學合理的方式設計屋面、窗墻比、樓板及外圍護墻體，提升裝配式建筑節能設計的質量，促進我國建筑行業健康穩定發展。