砌體結(jié)構(gòu)中節(jié)能方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的探討

宋令群，肖鑫斌，俞鵬飛，賴(lài) 俊

（長(zhǎng)安大學(xué) 建筑工程學(xué)院，西安 710021）

0 引言

隨著社會(huì)能耗高速增長(zhǎng)和環(huán)境形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，我國(guó)把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)放在現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置。新能源開(kāi)發(fā)的滯后，使得節(jié)能減排尤為重要。目前我國(guó)建筑耗能總量在能源消費(fèi)總量中的份額已超過(guò)27%，逐漸接近三成，并且隨著全面建設(shè)小康社會(huì)的逐步推進(jìn)，我國(guó)的建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗還將迅速增長(zhǎng)，因此建筑行業(yè)的全面節(jié)能勢(shì)在必行。砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)歷史悠久，廣泛應(yīng)用于民用建筑中，但這些建筑遠(yuǎn)未達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，與我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展方向和人們對(duì)于建筑性能的要求是不相符的。因此，建立一個(gè)切實(shí)可行的砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能方案評(píng)價(jià)體系，對(duì)助推我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略意義重大。

1 砌體結(jié)構(gòu)中節(jié)能方案綜合評(píng)價(jià)體系的AHP模型

本綜合評(píng)價(jià)體系的AHP模型共分4層，其AHP模型簡(jiǎn)圖如圖1所示。

1.1 總目標(biāo)層（A）：砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能方案綜合評(píng)價(jià)體系

針對(duì)我國(guó)大量的砌體結(jié)構(gòu)建筑，綜合考慮環(huán)境保護(hù)、居住質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的因素，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)、材料選擇、施工質(zhì)量三大方面出發(fā)，在詳細(xì)剖析建筑中存在能源損耗問(wèn)題的基礎(chǔ)上，將節(jié)能思想應(yīng)用在整個(gè)建筑壽命周期中，最終達(dá)到建筑節(jié)能方案綜合評(píng)價(jià)的目的。

1.2 子目標(biāo)層（B）：包含B1-B3

B1：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)。建筑結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)和技術(shù)選用在砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能方面扮演著不可或缺的角色。綜合考慮風(fēng)荷載、太陽(yáng)輻射等外界條件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)能耗的影響，采用高效保溫材料和優(yōu)化集成節(jié)能技術(shù)，使外墻、門(mén)窗、屋面的保溫隔熱性能得到有效改善。

B2：材料節(jié)能。作為建筑物的基本組成部分，材料是影響建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的關(guān)鍵因素。根據(jù)建筑物不同部分的需求，合理選擇使用材料，并充分利用廢棄材料，在保證建筑質(zhì)量和符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求的前提下達(dá)到材料節(jié)能的目的。

B3：質(zhì)量控制。質(zhì)量是建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到節(jié)能要求的前提，工程建設(shè)過(guò)程中的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在人員控制、材料控制和設(shè)備控制三大主要方面。

1.3 準(zhǔn)則層（C）：包含C1-C8

C1：墻體。作為采暖能耗的重要組成部分，墻體對(duì)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱起著不可或缺的作用。引入CL建筑結(jié)構(gòu)體系、居住建筑夾心保溫復(fù)合砌體結(jié)構(gòu)體系等先進(jìn)墻體保溫隔熱方式以及采用新型高效保溫絕熱材料以降低外墻傳熱系數(shù)，大大改善墻體的保溫隔熱效果。

圖1 砌體結(jié)構(gòu)中節(jié)能的綜合評(píng)價(jià)體系的AHP模型

C2：門(mén)窗。門(mén)窗的氣密性和保溫性對(duì)建筑采暖能耗起著不可比擬的作用。通過(guò)增加窗玻璃空間層數(shù)、采用高效保溫材料鑲嵌金屬窗框、合理設(shè)計(jì)窗框比等措施，提高門(mén)窗的保溫隔熱性能，有效降低室內(nèi)外空氣的熱傳導(dǎo)和熱損失。

C3：屋面。由于建筑屋面長(zhǎng)期受到風(fēng)荷載、雪荷載和太陽(yáng)輻射的作用，室內(nèi)外溫差大，因此造成的能量損失也很大。通過(guò)選用合理密度、導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率等高效保溫材料并依據(jù)所選保溫材料選擇蓄水屋面、種植綠化屋面、倒置式屋面、架空型保溫屋面、淺色坡屋面等屋面保溫隔熱方式，改善屋面層的熱工性能。

C4：廢棄材料利用。在工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中盡可能地控制廢棄材料的產(chǎn)生，開(kāi)發(fā)廢棄材料的潛在價(jià)值并利用生產(chǎn)工藝技術(shù)將其再利用，以提高材料利用率，從而降低制造材料所需的能源。

C5：材料優(yōu)化。在滿足使用功能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求的前提下，應(yīng)用高效節(jié)能保溫材料，以滿足墻體、門(mén)窗、屋面的節(jié)能要求。

C6：人員。施工人員是工程施工作業(yè)的具體實(shí)施者，其綜合素質(zhì)對(duì)工程項(xiàng)目質(zhì)量的影響不容小覷。合理配置施工人員并充分利用其主觀能動(dòng)性，是建筑工程質(zhì)量的重要保障。

C7：材料。施工材料是一個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目的直接構(gòu)成要素，其質(zhì)量與工程質(zhì)量的聯(lián)系最為緊密。建筑材料品種繁雜，質(zhì)量懸殊，施工單位應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行必要的檢查、試驗(yàn)并做好材料保管工作以保證材料的利用效率。

C8：設(shè)備。選用高效能的機(jī)械及工器具并定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)以保證工程建設(shè)質(zhì)量。

1.4 基本指標(biāo)層（D）：包含D1-D23

D1：墻體自保溫。墻體自保溫技術(shù)體系是指按照一定的建筑構(gòu)造，采用節(jié)能型墻體材料及配套砂漿，使墻體熱工性能等物理性能符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的建筑墻體保溫隔熱系統(tǒng)[1]。

D2：外墻內(nèi)保溫。傳統(tǒng)保溫方式，在室內(nèi)作業(yè)、升溫（降溫）快，適用于間歇性采暖的房間使用。

D3：外墻外保溫。采用一定的固定方式（黏結(jié)、機(jī)械錨固、粘貼+機(jī)械錨固、噴涂、澆注等），把導(dǎo)熱系數(shù)較低（即指保溫隔熱效果較好）的絕熱材料與建筑物墻體固定一體，從而提高總的墻體平均熱阻值達(dá)到提高墻體的保溫隔熱效果的一種保溫方式[2]。

D4：夾芯復(fù)合墻保溫。采用有效方式將保溫材料與內(nèi)外頁(yè)墻連接形成復(fù)合墻體，以提高保溫隔熱性能。

D5：門(mén)窗周邊的密閉構(gòu)造。為了降低熱損耗和增加隔熱性，采用建筑門(mén)窗和建筑幕墻全周邊高性能密封技術(shù)，改善建筑門(mén)窗的保溫隔熱、氣密性、水密性等主要物理性能。

D6：門(mén)窗框型材性和斷面設(shè)計(jì)。以結(jié)構(gòu)節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，改善我國(guó)傳統(tǒng)門(mén)窗框型和斷面設(shè)計(jì)，發(fā)展新型高效節(jié)能的鋁合金窗和多功能門(mén)類(lèi)產(chǎn)品，通過(guò)型材內(nèi)的多道腔壁控制熱流的通過(guò)量。

D7：窗框比設(shè)計(jì)。窗框比對(duì)窗戶(hù)的保溫性能依據(jù)窗框型材的不同而不盡相同。

D8：架空板隔熱屋面。在屋面做好防水層之后，架設(shè)平板形成通風(fēng)層避免屋蓋被陽(yáng)光直射，開(kāi)設(shè)通風(fēng)口，通過(guò)平板與屋面之間的空氣流通隔熱節(jié)能，減弱屋面的傳熱量，有效地改善屋面的熱工性能。

D9：蓄水屋面。在屋面剛性防水層上蓄水，不僅通過(guò)蓄水層水分的蒸發(fā)減少熱量傳遞、阻止了陽(yáng)光直射暴曬，還有效地改善混凝土的使用條件，加強(qiáng)了混凝土的防滲水性能。

D10：種植綠化屋面。綠色種植屋面熱惰性好，加大城市綠化面積，減少溫室氣體排放，改善城市氣候環(huán)境。

D11：倒置式屋面。與傳統(tǒng)保溫屋頂不同，倒置式保溫屋面即“將憎水性保溫材料設(shè)置在防水層上”，施工簡(jiǎn)單、成本低、壽命長(zhǎng)[3]。

D12：淺色坡屋面。在斜屋面上鋪設(shè)保溫隔熱材料，提高房屋熱工性能的同時(shí)，提供更多的使用空間。淺色斜屋面對(duì)陽(yáng)光的反射率高，保溫節(jié)能的同時(shí)提高屋面的防水性能，維檢費(fèi)低，壽命期長(zhǎng)。

D13：建筑垃圾控制。根據(jù)施工圖紙和施工方案，合理購(gòu)置物料，采用標(biāo)準(zhǔn)施工流程并配合先進(jìn)管理技術(shù)，控制施工過(guò)程中的垃圾產(chǎn)生。

D14：廢渣處理利用。對(duì)于不可避免的材料廢渣廢料，盡量回收再利用。

D15：墻體材料。墻體是砌體結(jié)構(gòu)重要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)墻體所處位置以及受力性能，合理選擇保溫性能良好的墻體材料。

D16：門(mén)窗材料。作為住宅散熱最主要的部位，門(mén)窗的作用對(duì)房屋節(jié)能能力至關(guān)重要。根據(jù)方案合理選用配置門(mén)窗保溫材料，最大限度地實(shí)現(xiàn)門(mén)窗的保溫隔熱性能。

D17：屋面材料。根據(jù)屋面類(lèi)型、所在地自然環(huán)境的影響，選擇合理先進(jìn)的屋面保溫材料，在保證屋面耐久性的前提下，確保屋面的節(jié)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

D18：施工人員等級(jí)。雇用高素質(zhì)施工人員，避免野蠻施工、疲勞施工和不規(guī)范施工。

D19：施工人員管理。培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的施工隊(duì)伍、明確職權(quán)到個(gè)人并定期進(jìn)行技術(shù)和管理培訓(xùn)。

D20：材料的質(zhì)量。根據(jù)工程預(yù)期達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)選擇合適等級(jí)的材料，要求所有材料附帶出廠證明和產(chǎn)品合格書(shū)。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑材料的檢測(cè)，保證工程施工質(zhì)量。

D21：材料的保管。明確設(shè)置施工現(xiàn)場(chǎng)的材料倉(cāng)庫(kù)或材料堆放處，并制定切實(shí)可行的材料管理辦法。對(duì)某些特殊節(jié)能材料要滿足防潮、防腐蝕、防暴曬等方面的要求，以保證順利有效地達(dá)到工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

D22：機(jī)械的性能。施工機(jī)械（如鏟運(yùn)機(jī)、壓實(shí)機(jī)等）的工作性能、質(zhì)量保證是一個(gè)建設(shè)工程規(guī)范化施工的必要保證。因地制宜，因工程制宜，人機(jī)固定，保證項(xiàng)目施工質(zhì)量。

D23：工器具的合理配置。施工工器具是指在施工過(guò)程中供工人使用的手動(dòng)或電動(dòng)工具、儀表、器具，如扳手、管鉗、銼刀等。根據(jù)具體情況選擇合適的工器具保證施工工序的精確度是建設(shè)一個(gè)規(guī)范工程的必要條件，更是節(jié)能砌體結(jié)構(gòu)施工的必要保證。

2 結(jié)語(yǔ)

利用AHP研究模型構(gòu)建“砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”，根據(jù)此體系將砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能的各種因素表示出來(lái)，并在此基礎(chǔ)之上通過(guò)調(diào)研獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建各層次判斷矩陣，通過(guò)AHP程序在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行單排序及總排序計(jì)算，從而得到各層因素相對(duì)于總目標(biāo)的組合權(quán)重值。通過(guò)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)不同節(jié)能方案中各因素分析、打分，計(jì)算出方案的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，完成對(duì)單個(gè)方案的評(píng)價(jià)和多個(gè)方案的比選。

此評(píng)價(jià)體系從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)、材料選擇、施工質(zhì)量控制三大方面出發(fā)，結(jié)合建筑使用功能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面要求，綜合考慮砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能效用，從而保證對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)建筑評(píng)價(jià)的全面性、客觀性和適用性，達(dá)到對(duì)砌體結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能的控制。

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[2]溫少瑜.外墻保溫技術(shù)體系探討[J].科學(xué)之友：下，2012（2）：88-89.

[3]毛開(kāi)宇，高懿琨.倒置式保溫屋面建筑構(gòu)造的探討[J].長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004（1）：39-41.

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