建筑节能设计心得

　　[关键词]建筑保温材料；保温材料的燃烧性能；玻璃幕墙； 

　　中图分类号：TU761.1+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0198-01 

　　建筑行业经过长时间的发展，逐步向生态环保转型，对居住建筑和公共建筑的节能要求也越来越高。建筑设计对建筑节能有着举足轻重的影响，通过设计合理的方案、采用合理的节能措施、选用绿色材料对建筑进行优化，从而降低各项能源在工程中的消耗，有效节约能源，实现低碳环保的目标。 

　　一、建筑设计中建筑节能的探究 

　　1 空间布局设计与建筑节能 

　　风向是决定建筑物朝向的关键所在，在建筑总平面的布置和设计时，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风。建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向，这样才能提高居住舒适度。南北通透的房屋，通常是人们的首选，那是因为其具备冬暖夏凉的优势：夏季通风条件好，房屋凉快，减少了使用空调的次数；冬季则恰恰相反，吸收了较多的太阳辐射，节约了建筑热量需求，进而达到节能的目的。 

　　其次：要考虑到建筑的间距，使居住房屋的间距在满足规范日照间距要求上适当加大，有利于居住小区内的空气流通，使建筑物与空气的热交换速度加快，降低建筑物的温度，进而使能耗降低。 

　　最后： 合理安排建筑的总体布局，在满足日照、防火等要求下，考虑到经济等因素，充分运用建筑物的自遮挡与建筑群间的互相遮挡，降低太阳辐射对居住建筑的影响。 

　　2 外围护设计与建筑节能 

　　2.1 建筑外墙保温材料 

　　作为建筑外围护的主体，墙体的保温性能对建筑能耗的影响巨大。当前各地的建筑外墙材料的选择都是根据各地具体的情况确定的，都基本满足当地的节能要求。随着新材料、新技术的出现，目前有很多新型墙体材料，应用最多的是加气混凝土砌块，该材料导热系数较低、价格便宜、材料来源广、生产工艺简单，基本不受地域限制，已成为新型墙体材料的主力军。 

　　除了墙体本身之外，保温材料的选择也是节能的另一个重要因素。墙体保温一般分为内保温、外保温和自保温三种，外保温的应用较为广泛。内保温和外保温均需使用附加的墙体保温材料，自保温一般是指加气混凝土砌块或者ALC板本身的保温。 

　　墙体保温材料一般有岩棉复合保温板、复合材料保温板、挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板、保温砂浆和岩棉等。 

　　岩棉复合保温板的吸水性较强，作为外墙保温，尤其是在雨水较多、空气较潮湿的地区随着时间推移，外墙面吸水发泡，表面不平等情况时有发生，即使采用憎水性岩棉板，效果也不是很好。故不建议使用在外墙保温。但是岩棉复合保温板的保温性能相对泡沫玻璃保温板较好，节能计算时选用的厚度不会像泡沫玻璃保温板那么厚。 

　　保温砂浆比较适用于建筑层数较少，高度较低的建筑，一般外保温砂浆要满足节能要求的话，计算厚度有时可能达到30mm～50mm厚，为了减少墙面开裂的可能性，往往内外保温砂浆同时做，这样可以减少单面砂浆的厚度，但是也增加了施工的难度。如果建筑高度较高，立面墙体分隔较大，则墙体比较容易开裂，开裂容易造成的砂浆掉落和渗水，也存在较大的安全隐患。 

　　随着技术的进步，建筑外墙除了常用的砌体墙外，还有彩钢板外墙、铝塑板外墙、夹芯板外墙等新型材料，此类外墙大都由“外层板+龙骨（内填岩棉）+内层板”组成，在此类墙体同样可以达到非常好的保温效果。尤其是在公共建筑和工业建筑中有非常广泛的应用。但是以“彩钢板外墙板+龙骨（内填岩棉）+彩钢板内墙板”的构造为例，存在一个小的问题，就是内表面温度不容易达标，这项在节能计算中是可以通过围护结构热工性能的权衡判断通过的，不是必须要求的。有些地方要求特别严格时，只能增加岩棉的厚度，往往岩棉的厚度会非常厚，有时可能要150mm～200mm左右，这种情况下就不太经济了，所以可以根据不同地区不同要求进行调整。 

　　2.2 屋面保温材料 

　　屋面保温材料使用较多的有：岩棉复合保温板、泡沫玻璃保温板、挤塑聚苯板、膨胀珍珠岩保温芯板等。 

　　岩棉复合保温板的脆性较强，不适宜屋面荷载较重设备或者施工时屋面有大型设备负荷的，岩棉复合保温板在受压下容易开裂，会大大影响屋面的保温效果。 

　　膨胀珍珠岩保温芯板密度低，保温性能好，蓄热性能好，防水防潮性能好且价格低廉。这一类型的保温芯板施工便捷，对环境污染小。芯板属于柔性制品，不仅适用具有平面的屋面，同时也适用曲面屋面，在保温工程中优越性更加明显。 

　　泡沫玻璃保温板和挤塑聚苯板在混凝土框架结构的平屋面保温材料中是使用最为广泛的两种材料。挤塑聚苯板的保温性能较泡沫玻璃保温板好，一般屋面保温挤塑聚苯板50mm，换成泡沫玻璃保温板时则需80mm左右，但是挤塑聚苯板的防火性能（B1级）则比泡沫玻璃保温板（A级）稍差，需要设置防火隔离带，施工时难度较高。 

　　2.3 保温材料的防火性能要求 

　　近年来随着各地火灾的频繁发生，消防部门对于保温材料的燃烧性能也做了详细的规定和具体要求。保温材料的燃烧性能较高的话，可以大大减低火灾危险性。 

　　从材料的燃烧性能来看，A级保温材料有：泡沫玻璃保温板、岩棉复合保温板、岩棉等。B1级保温材料有挤塑聚苯板和膨胀聚苯板。根据《江苏省建筑外墙保温材料防火暂行规定》：建筑外墙保温分为保温材料与基层墙体、装饰层之间无空腔和有空腔的两种，从人员是否密集和建筑高度方面综合考虑，其外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级，当采用B1级保温材料时，应采用不然材料作保护层，且保护层厚度不应小于15mm或20mm；应在每层采用高度不小于300mm的不燃烧材料设置水平防火隔离带。建筑屋面外保温材料的燃烧性能不应低于B1级，当采用B1级保温材料时，应采用不小于10mm的不然材料作保护层，并采用宽度不小于500mm的不燃烧材料设置防火隔离带将屋面和外墙分隔。屋顶防水层应采用厚度不小于10mm的不然材料进行覆盖。 

　　2.4 门窗节能设计 

　　门窗的节能设计与建筑的窗墙比密切相关（窗墙比是指窗户洞口面积与立面单元面积的比例）。根据《公共建筑节能设计标准》的规定，建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）面积比均不应大于0.70。当窗（包括透明幕墙）面积比小于0.40时，玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.4 。当不满足时，必须进行维护结构热热工性能的权衡判断。同时，外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%；透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。 

　　有保温要求的普通外窗一般均要求采用断热型铝合金中空玻璃窗或断热型塑钢中空玻璃窗，这是常用的两种。玻璃幕墙一般需要采用断热型铝合金框，玻璃一般采用低辐射镀膜钢化中空玻璃。在此，结合设计实践，具体谈一下玻璃幕墙设计中碰到的具体问题。目前江苏省严禁采用全隐框玻璃幕墙设计，明框和半隐框玻璃幕墙外片玻璃应采用夹层玻璃、均质钢化玻璃或超白玻璃，外开启扇应有防玻璃脱落的构造措施。在实际设计中：幕墙设计一般要求进行外遮阳设计，如果没有外遮阳的设计，则必须采用LOW-E玻璃，二者至少选其一；幕墙设计中可开启窗面积往往达不到30%，则需要暖通专业予以配合，进行相应的送排风处理，增加换气次数，以提高室内的舒适性。 

　　2.5 机电专业节能设计 

　　机电专业也应从照明、节能灯具、太阳能热水、中水回收利用、采暖、通风、空调等方面配合建筑设计。 

　　综合考虑：一般要求建筑采用节能措施后，与未采取节能措施前相比，江苏省大部分地区要求全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。 

　　结语 

　　文章结合工作实践，主要阐述了建筑保温材料、节能门窗对建筑节能的影响以及在节能设计过程中如何针对这些影响采取恰当的措施减少能耗。通过这些归纳和总结，方便相关设计人员对这些问题能有更加深入的了解。 

　　参考文献 

　　《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 

　　《江苏省建筑外墙保温防火暂行规定》苏公通[2012]671号文