節(jié)能建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)闡述

徐　力

（蘇州市新宇建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司蘇州　215000）

節(jié)能建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)闡述

徐力

（蘇州市新宇建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司蘇州215000）

建筑工程施工所需能源比較多，為貫徹落實(shí)持續(xù)發(fā)展理念，需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)與施工，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為建筑工程重要組成部分，一直都是重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。對(duì)節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要確保其滿足基礎(chǔ)功能需求，同時(shí)對(duì)各項(xiàng)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，提高工程建設(shè)綜合效益。本文就節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

節(jié)能建筑；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)為建筑工程重要組成部分，合理的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)保溫、采光、隔熱以及通風(fēng)等多種需求，營(yíng)造一個(gè)良好的室內(nèi)物理環(huán)境，同時(shí)又可以降低資源損耗，將節(jié)能建筑實(shí)施理念貫徹到底。在對(duì)節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，有針對(duì)性的采取措施進(jìn)行優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)方案的合理性與可操作性。

1　建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

近年來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展迅速，有更多新型技術(shù)與材料被應(yīng)用到工程施工中，相應(yīng)的工程規(guī)模不斷增大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜性更高。為滿足人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)功能的需求，依然采取傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法勢(shì)必不能達(dá)到要求，同時(shí)節(jié)能建設(shè)已經(jīng)成為建筑工程設(shè)計(jì)的主要方向，決定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念更新的必要性。就現(xiàn)在建筑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)效果來(lái)看，造型更為豐富，體形系數(shù)較大，且為滿足立面效果，經(jīng)常會(huì)選擇用大面積玻璃幕墻。對(duì)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，體形系數(shù)每增大0.01，能耗指標(biāo)便會(huì)增大2.5%，因此在對(duì)節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)將體形系數(shù)控制在0.3以內(nèi)[1]。另外，還要盡量保證外形規(guī)整度，避免存在不必要的凹凸變化。

2　節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

2.1合理設(shè)計(jì)體形系數(shù)

體形系數(shù)即建筑物與室外大氣接觸外表面積與其所包圍體積比值，其數(shù)值的大小與建筑能耗有著密切聯(lián)系，要保證設(shè)計(jì)數(shù)值的合理性。分析各項(xiàng)影響因素，包括長(zhǎng)度比、建筑物寬度等。①長(zhǎng)度比。建筑物總面積A與層高h(yuǎn)不變，則建筑物長(zhǎng)度比l/d≥1增大，而體形系數(shù)增大[2]。②建筑物寬度。為滿足室內(nèi)采光需求，需要保證建筑物寬度設(shè)計(jì)的合理性，一般會(huì)設(shè)定在8～15m間。如果底面積不變，隨著建筑物長(zhǎng)度比的增大而體形系數(shù)增大。在設(shè)計(jì)時(shí)為有效控制體形系數(shù)來(lái)減少能耗，可以選擇增加建筑物寬度的方法來(lái)減小建筑物長(zhǎng)度比。

2.2墻面結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

很多建筑工程墻面結(jié)構(gòu)未設(shè)置泄水構(gòu)造，這樣滲入到墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的雨水不能及時(shí)排出，且保溫板內(nèi)側(cè)很有可能會(huì)產(chǎn)生冷凝水同樣不能及時(shí)排出，會(huì)對(duì)保溫材料性能產(chǎn)生影響。另外，外飾面層的設(shè)計(jì)一般是在保溫層上設(shè)置鋼絲網(wǎng)片，并涂施抗裂砂漿，最后噴涂外墻裝飾涂料。但是因?yàn)榭沽焉皾{自身含水量較大，受潮氣影響外層裝飾涂料很容易剝落?；诠?jié)能理念在對(duì)墻面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)墻面結(jié)構(gòu)外側(cè)找平層增設(shè)隔汽層，避免保溫層受潮。且要在隔汽層與保溫板間設(shè)置縫隙，并將水平金屬泛水設(shè)置在隔汽層下部，確保滲入的雨水或者凝結(jié)水能夠順利排出，降低對(duì)保溫層的影響，確保保溫層性能能夠正常發(fā)揮。另外，重點(diǎn)做好保溫板的施工，可以選擇玻璃纖維錨固件，自身導(dǎo)熱系數(shù)小且避免鋼制機(jī)械固定件產(chǎn)生的熱橋影響，最大程度上來(lái)降低對(duì)保溫層的影響。

2.3外窗結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

外窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但決定著保溫效果，同時(shí)也關(guān)系著采光質(zhì)量，要保證外窗朝向選擇以及面積設(shè)計(jì)的合理性，其對(duì)空調(diào)降溫采暖能耗影響較大。另外，對(duì)于辦公建筑來(lái)說(shuō)，外窗面積比一般都比較大，且多為大面積玻璃窗，存在嚴(yán)重的熱損失，為節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。可以從傳熱量、滲透量以及太陽(yáng)輻射三個(gè)角度分析，例如選擇密封性能良好的材料度來(lái)增加外窗密閉性，減少室內(nèi)外冷熱空氣的直接交換，有效降低設(shè)備負(fù)荷。選擇新型節(jié)能玻璃、窗框等，來(lái)減少外窗整體傳熱系數(shù)，控制傳熱量。而對(duì)于太陽(yáng)輻射問(wèn)題，可以設(shè)置遮陽(yáng)板或者高遮蔽系數(shù)鑲嵌材料來(lái)減少太陽(yáng)輻射造成的室內(nèi)溫度影響，控制空調(diào)能耗。

2.4屋面結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，需要結(jié)合實(shí)際需求來(lái)選擇合適的屋面形式，如倒置式屋面、保溫屋面、坡屋面、綠化屋面以及架空通風(fēng)屋面等。保溫隔熱式屋面應(yīng)用最為廣泛，施工時(shí)先完成保溫隔熱層處理，然后進(jìn)行防水層與保護(hù)層施工。架空隔熱式屋面則主要是在屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)置通風(fēng)用空氣間層，通過(guò)空氣間層流動(dòng)來(lái)降低室內(nèi)溫度，將屋頂結(jié)構(gòu)變成二次傳熱，達(dá)到降低屋內(nèi)表面溫度的目的。另外，一種比較新型的綠化式屋面，通過(guò)屋面綠化來(lái)提高屋面熱阻，達(dá)到保溫隔熱作用，降低建筑運(yùn)行能耗。

3　結(jié)束語(yǔ)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)需要從多個(gè)角度出發(fā)，確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)分析，選擇應(yīng)用新型的技術(shù)、材料，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)不同子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在保證基礎(chǔ)功能正常實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，降低運(yùn)行能耗。

[1]萬(wàn)暢.節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真應(yīng)用研究[D].武漢理工大學(xué)，2010.

[2]劉偉瑋，任彬彬.淺議辦公建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].科技視界，2012，19：219～220+223.

TH111.4

A

1673-0038（2015）50-0069-01

2015-12-1

徐力（1986-），男，江蘇淮安人，本科，研究方向?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。