建筑節(jié)能設(shè)計在實(shí)際工程中的運(yùn)用

馮 金

（中國核電工程有限公司，北京 100840）

建筑節(jié)能設(shè)計在實(shí)際工程中的運(yùn)用

馮 金

（中國核電工程有限公司，北京 100840）

文章著重敘述了建筑規(guī)劃與設(shè)計節(jié)能、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能以及綜合節(jié)能在實(shí)際工程中的運(yùn)用和體現(xiàn)。如何從實(shí)際出發(fā)，與規(guī)范制定的理念相結(jié)合，來完成建筑的節(jié)能設(shè)計是文章闡述的重點(diǎn)。

建筑；節(jié)能設(shè)計；實(shí)際工程；運(yùn)用

1 引言

所謂建筑節(jié)能，就是在滿足居住舒適性要求的前提下，在建筑中使用隔熱保溫的新型墻體材料和高能效比的采暖空調(diào)設(shè)備，達(dá)到節(jié)約能源、減少能耗、提高能源利用效率之目的。

建筑節(jié)能是緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)最直接、最廉價的措施，也是深化經(jīng)濟(jì)體制改革的一個重要組成部分。

我國建筑節(jié)能的任務(wù)是：在保證使用功能、建筑質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境達(dá)到目標(biāo)的前提下，采取各種有效的節(jié)能技術(shù)與管理措施，降低新建房屋單位面積的能耗。同時，對既有建筑進(jìn)行有計劃的節(jié)能改造，達(dá)到提高使用的熱舒適性、節(jié)約能源和改善環(huán)境的目的。利用建筑的體形和對維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和選用，是建筑節(jié)能設(shè)計最為關(guān)鍵的一步。

2 建筑節(jié)能的設(shè)計要點(diǎn)

建筑節(jié)能分為廣義的建筑節(jié)能和狹義的建筑節(jié)能，而目前節(jié)能的主要工作是針對建筑物的設(shè)計過程和設(shè)備的能效控制，屬于狹義的建筑節(jié)能范疇。

無論是廣義的建筑節(jié)能概念，還是狹義的建筑節(jié)能概念，其節(jié)能的內(nèi)涵應(yīng)該包括兩個方面的內(nèi)容：

一是節(jié)能絕對不等同于能耗絕對數(shù)量的降低，絕對不應(yīng)該以犧牲室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量為代價。二是節(jié)能的關(guān)鍵因素在于能源使用效率的提高，最終的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)人工環(huán)境與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

從目前專業(yè)技術(shù)工種的劃分說，建筑節(jié)能的技術(shù)保障體系大致可以分為5個方面：建筑規(guī)劃與設(shè)計節(jié)能、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能、能耗設(shè)備與系統(tǒng)的節(jié)能、控制系統(tǒng)帶來的節(jié)能以及綜合節(jié)能。而文章著重敘述的是建筑規(guī)劃與設(shè)計節(jié)能、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能以及綜合節(jié)能在實(shí)際工程中的運(yùn)用和體現(xiàn)。

2.1 建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計

根據(jù)建筑功能要求和當(dāng)?shù)氐臍夂騾?shù)，在總體規(guī)劃和單體設(shè)計中，科學(xué)合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高、選用節(jié)能型建筑材料、保證建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱等熱工特性及對建筑周圍環(huán)境進(jìn)行綠化設(shè)計，設(shè)計要有利于施工和維護(hù)，全面應(yīng)用節(jié)能技術(shù)措施，最大限度減少建筑物能耗量，獲得理想的節(jié)能效果。

2.2 建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱

建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)包括建筑的外墻、屋頂、門窗、樓地面等，這些是建筑在節(jié)能設(shè)計中的最基本方面，也是所有節(jié)能設(shè)計當(dāng)中都應(yīng)該考慮的因素。

2.3 綜合節(jié)能措施

有些建筑會有一些部位需要特殊的建筑節(jié)能處理（如：陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、凸窗等），這些特殊的部位在設(shè)計當(dāng)中往往容易忽視，在設(shè)計工作中要特殊考慮。

總之，建筑的節(jié)能體系應(yīng)該是一個系統(tǒng)的、封閉的節(jié)能體系，這樣，建筑才能達(dá)到最理想的節(jié)能效果。

3 建筑節(jié)能設(shè)計的工程實(shí)例

3.1 項(xiàng)目名稱及概況

中國原子能科學(xué)研究院單身職工公寓位于北京市房山區(qū)中國原子能科學(xué)研究院生活區(qū)院內(nèi)的自有用地上，地上12層，地下1層，屬于居住建筑的范疇。下面就以這個單體為例介紹一下整個建筑的節(jié)能設(shè)計過程。

3.2 單身職工公寓的節(jié)能設(shè)計

單身職工公寓為居住建筑，按照居住建筑的節(jié)能設(shè)計的氣候分區(qū)來劃分，屬于寒冷地區(qū)B區(qū)。寒冷地區(qū)的節(jié)能設(shè)計應(yīng)滿足冬季保溫的要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱。

3.2.1 總平面布置

在總平面設(shè)計當(dāng)中，我們充分考慮了充分利用冬季日照并盡量避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，并且利用夏季涼爽時段的自然通風(fēng)，整個建筑平面采用了主要以南北向布置宿舍的形式，并減少了東西向的房間數(shù)量，避免夏季的東西向日曬。同時，整個建筑與南面原有的住宅距離也滿足了居住建筑日照間距的要求，這樣就可以達(dá)到半數(shù)以上的宿舍都獲得了不低于規(guī)范要求的日照標(biāo)準(zhǔn)了。

3.2.2 建筑單體體形設(shè)計

由于寒冷地區(qū)居住建筑的體形系數(shù)應(yīng)不大于0.26，同時結(jié)合考慮業(yè)主對宿舍間數(shù)的要求（不少于500間），因此平面選擇了近似的“T”型設(shè)計。這種近似的“T”型平面設(shè)計也減小了冬季主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)的影響。

3.2.3 墻體的節(jié)能設(shè)計

單身職工公寓的結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，外墻均為160厚鋼筋混土。由于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的外墻保溫體系應(yīng)首先考慮外保溫構(gòu)造，所以，設(shè)計過程中我們選用了粘貼膨脹聚苯板外保溫體系，厚度為90 mm。

需要特別注意的是，由于當(dāng)外墻外保溫體系用于高層建筑時，應(yīng)采取防火構(gòu)造措施，所以在粘貼聚苯板外保溫外應(yīng)加抹膠粉聚苯顆粒。另外，膠粉聚苯顆粒的強(qiáng)度介于水泥砂漿和聚苯板之間，是聚苯板與面層砂漿之間較好的過渡材料。這樣，就可以滿足高層建筑外墻外保溫體系的防火要求了。

經(jīng)過對外墻外保溫體系的設(shè)計，外墻的傳熱系數(shù)達(dá)到了0.506 W/m2·K，滿足了北京地區(qū)居住建筑外墻傳熱系數(shù)的要求。

3.2.4 屋面的節(jié)能設(shè)計

單身職工公寓的屋面均為不上人屋面，且均為不透明屋面?？紤]到建筑材料采用應(yīng)盡量統(tǒng)一，屋面的保溫材料也采用了粘貼膨脹聚苯板的保溫體系。

另外，為了保持屋面保溫層的通風(fēng)和干燥，在屋面上設(shè)置了間距為6 m的通風(fēng)管，使保溫層達(dá)到更好的冬季保溫、夏季隔熱的效果。

3.2.5 外門、窗的節(jié)能設(shè)計

外門、窗的設(shè)計和選用是一個難點(diǎn)，我們在設(shè)計過程中不僅要考慮外門、窗的抗風(fēng)壓性能、氣密性能、水密性能、保溫性能、空氣聲隔聲性能以及采光性能等因素，同時還要考慮到宿舍外窗的采光和通風(fēng)是否滿足規(guī)范的要求。

因?yàn)榇蟛糠炙奚岬拈_間（軸線距離）只有3 m,所以我們在同時滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑各朝向的窗墻面積比（南向≤0.5，東西向≤0.3，北向≤0.3）的前提下盡量的增大了每間宿舍窗洞口的尺寸，使每間宿舍都能獲得盡可能多的采光面積。由于高層建筑的外窗如果是平開窗，窗扇應(yīng)向內(nèi)開啟，為了不占用宿舍內(nèi)有限的空間，因此我們采用了推拉窗的形式。結(jié)合考慮了外立面的效果，在設(shè)計當(dāng)中盡量加大了外窗的可通風(fēng)面積，滿足了夏季建筑通風(fēng)的要求，從而減少了夏季空調(diào)的使用，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

單身職工公寓的所有外窗均為白色塑鋼窗，玻璃均采用中空玻璃，雙層玻璃間的氣體間層的厚度為9 mm。外門除了防盜門采用鋼質(zhì)防盜保溫門外，其他外門均為白色塑鋼門，玻璃采用中空玻璃。

另外，為了提高門窗的氣密性能，門窗的面板縫隙都采取了良好的密封措施。玻璃或非透明面板四周采用了彈性好、耐久的密封條或注密封膠密封，推拉開啟扇四周則采用了中間帶膠片毛條或橡膠密封條密封。

3.2.6 外窗的遮陽措施

因?yàn)楹涞貐^(qū)宿舍的西向外窗應(yīng)采取遮陽措施，東向外窗宜采取遮陽措施，所以我們在東西朝向的宿舍外窗的內(nèi)側(cè)都設(shè)了水平的遮陽百頁窗簾，而在南北朝向的宿舍外窗設(shè)布藝窗簾，從而滿足建筑夏季遮陽的要求，減少了夏季使用空調(diào)的時間，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2.7 其他部位節(jié)能設(shè)計

當(dāng)外墻有出挑構(gòu)件及附墻部件時（如：陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機(jī)隔板、附壁柱、凸窗、裝飾線和靠外墻陽臺分戶隔墻等）也應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施。

另外，衛(wèi)生潔具均采用市節(jié)水辦推薦的節(jié)水型器具，所有燈具都采用高效的節(jié)能燈具。

4 后記

建筑是一個有機(jī)的整體，在建筑節(jié)能方面，往往需要多工種的協(xié)調(diào)工作，從而產(chǎn)生一些綜合的節(jié)能措施，往往不是單一工種能夠完成的。綜合節(jié)能技術(shù)體現(xiàn)了未來節(jié)能工作的主流方向，在今后的設(shè)計工作中，應(yīng)該把建筑的節(jié)能設(shè)計提升到綜合節(jié)能的高度，把自己的設(shè)計做得更加成熟、更加完善。

Application of Construction Energy Conservation Design in Actual Project

Feng Jin

This article narrated the construction to plan and to design the energy conservation,the construction building enclosure energy conservation as well as the synthesis energy conservation and manifests in the actual project utilization.How to embark from the reality,unifies with the standard formulation’s idea，completes the construction the energy conservation design is the key point which this article elaborated.

construction；energy conservation design；actual project;application

TU 85

A

1000-8136(2010)32-0160-02