绿色建筑围护结构节能技术分析

绿色建筑围护结构节能技术分析

发表时间：2019-07-15T17:48:57.733Z 来源：《工程管理前沿》2019年第08期作者：殷月平1 朱红萍2

[导读] 分析了不同的建筑体形对节能设计的影响,提出了建筑的开窗、遮阳、墙体与屋面保温等围护结构的节能方法。

摘要：建筑围护结构的设计是影响建筑耗能的一个重要因素,以建筑一般从业者为对象,讨论了绿色建筑在不同的气候条件下围护结构的节能策略,分析了不同的建筑体形对节能设计的影响,提出了建筑的开窗、遮阳、墙体与屋面保温等围护结构的节能方法。

关键词：建筑节能；围护结构；建筑体形

1 建筑节能规划设计

1.1建筑布局

①改善日照条件日照状况的改善取决于建筑布局的合理性。本文列举住宅建筑，相邻住宅建筑之间由于外观差异，建筑方位的不同会出现一部分阴影，因此，需要根据住宅的布局情况来获取日照状况。②改善风环境我国北方易受到冷空气影响，因此在进行规划过程中，需要将这个因素考虑在内，避免西北走向，在最大程度上屏蔽冷空气，阻隔寒风。

1.2建筑体型

建筑体型对节能方面也有一定影响。比较常见的影响因素包括景观环境，设计灵感，施工技术，功能需求等。无论是从建筑的高度，宽度，还是从建筑的长度都影响建筑的体型。

本文按照建筑节能方面进行考虑，假设建筑体积相同，需要减小建筑体积和围护结构面积之间的差距，目的在于降低建筑散热程度。本文对国内的住宅建筑进行了有关方面的调查得出：在建筑体积相同的情况下，假设某一个住宅的高度是 18m，出现五种参数不同的建筑体型，详情如下图1。

1.3建筑间距

根据节能原则对建筑进行设计，设计过程中需要考虑到建筑间距，日照标准等因素。通过建筑间距来确定日照情况。

2 建筑围护结构的节能技术

2.1 外墙节能技术

在住宅围护结构里，外墙的占比面积最大，占比量超过一半以上。对应的，屋内面积相对比较少，假设移动建筑总共有 20 层其中中屋仅仅占全部面积的20%。所以，整栋建筑围护结构里外墙保温方面是十分重要和必要的[42]。如何加强外墙的热能，主要分为以下两点：一是单材料墙体，要求选取保温效果好，隔热效果好的材料来实现建筑节能要求；二是复合材料墙体，复合材料主要是由传统材料+新型材料+绝热材料而成。符合材料墙体由于受到不同位置的绝缘材料而分为：墙体夹心保温，墙体内保温和墙体外保温[43]。

（1）墙体外保温

墙体外保温顾名思义就是将高保温材料添加至墙体外面。常见的外墙保温系统有：膨胀聚苯板（EPS 板）薄抹灰系统、ZL 胶粉聚苯颗粒外保温系统、挤塑聚苯板（XPS 板）外保温系统、砂加气块外保温系统、聚氨酯外墙外保温板系统、矿棉板外保温系统。目前市面上有很多种形式的墙体外保温，常见的有：①直接在外墙上粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板，然后在此塑料板上再一次进行保护。②将聚苯乙烯泡沫板放在中间，浇筑混凝土，浇筑完之后再一次进行保护[44]。③使用特殊砂浆，其中融入聚苯乙烯泡沫塑料颗粒，将此粉饰在外墙上。

（2）墙体内保温

墙体内保温顾名思义就是将高保温材料添加至墙体里面。墙体内保温的方式主要有：增强粉刷石膏聚苯板外墙保温、增强石膏聚苯复合板外墙内保温、纸面石膏岩棉外墙内保温、粉煤灰泡沫水泥聚苯复合板外墙内保温、钢丝网架聚苯复合板外墙内保温。

（3）墙体夹心保温

墙体夹心保温主要分为三层：承重墙，保温墙和围护墙，通过保温材料和劲土墙来实现保温效果。市场上常见的保温材料包括：玻璃棉板、聚苯板、珍珠岩芯板和岩棉板。其途径分为两类：第一类是双层砌块墙；第二类是复合空心砌块墙。其中第一类主要通过聚氨酯，岩棉板和聚苯板来实现保温效果；第二类涵盖装饰，保温和承重整合在一起。

2.2 门窗体系节能技术

门窗节能技术是目前建筑节能中最为薄弱的一个环节，影响室内热能和建筑节能效果。门窗的耗能量占据建筑总耗能量的四分之一。此外，门窗本身既能直接获取热量，又能直接损耗热量，主要通过太阳光来获取热能。组成体系包括：窗框、薄膜、密封以及镶嵌材料。

（1）窗框

门窗性能取决于门窗材料，目前市场上常见的型材是木材，钢材，铝合金，塑料这四类。不同型材的传热系数也存在差异性，木材和塑料的传热系数最低，铝合金和钢材的隔热和保温效果比较好。假若能够进一步对铝合金和钢材的保温效果进行处理，就能够研制出一种新型复合材料，在一定程度上增加保温系数。

（2）镶嵌材料

选择窗户的镶嵌材料时，尽量选择高透光性材料，比如玻璃制品或者玻璃。反射玻璃中主要是通过金属反射膜来实现；浮法玻璃俗称平板玻璃；热反射玻璃通常为隔热玻璃，就是在玻璃表面添加一层金属氧化膜；低辐射玻璃就是在玻璃表面添加一层反射膜，既能实现高透光效果，又能隔离红外线；花纹玻璃俗称压花玻璃，通过压延机将玻璃的一面压成平面，而另一面则经过处理成凸凹不平的花纹，从而得到半透明的玻璃。花纹玻璃的优点是光线折射后不会觉得刺眼，透光十分柔和；而真空玻璃就是将两块玻璃平行摆放，通过密封胶结合在一起，同时将内部的空气抽出。

2.3 屋面节能技术

相对于门窗和外墙的隔热保温性能而言，屋顶在这方面占比量明显较低，然而针对顶层屋顶来说，其热损失能耗占据总围护结构的四分之一，占比量最大，由此可知，建筑能耗跟屋顶隔热保温性能有直接关系，顶层房间的热能也与屋顶隔热保温性能有直接联系。下面是目前比较常见的隔热保温原理。

（1）实体屋面

①传统的正置型屋面：传统的正置型屋面主要包括防水层，保温层以及找平层。防水层是直接暴露在空气中的，处于屋面最上层的位置。②倒置型（外）保温屋面：倒置型保温层有别于传统的正置型屋面，这种屋面的构造包括：结构层，水泥找平层，防水层，保温层，是将防水层放在保温层里面，将保温层直接与空气接触。正是由于这种原因，一方面，降低屋面热能，衰减温度波，造成屋面温度低于传统屋顶温度，由此可见，这种结构的屋顶隔热保温性能效果更佳。

（2）坡屋面

坡屋面包括四坡顶、单坡顶、拱顶、弯顶、双坡顶。当前建筑中最为常见的当属多坡顶和双坡顶这两种。坡屋顶的优势在屋面的坡度比较大，有助于顺利将雨水排到外面，排水效果非常好，在很大程度上简单解决屋面积水的问题。然而在选择防水材料时，应当选用孔隙毛孔较小的材料，一旦孔隙比较大，容易出现漏水的情况。坡屋面的结构主要分为无凛体系和凛体系两种。

2.4 楼板节能技术

每天与地面接触最多的当属本文的双脚，维持屋内的热量与人体的热量相协调，有利于调节人体机能，确保人体健康平安。此外，地面传递出的热量对屋内温度有着直接关系。通过使用反置和正置的方法来制定传热系数，以确保楼板和地板之间温度的平衡性。同时，本文也可以在屋内全铺木地板，比如使用铺木格栅和无木格栅的木地板。

对楼房地方进行规划时，本文可以充分发挥地板的蓄热功能，来确保室内温度和楼房地面温度的平衡性。相变蓄热地板可以在晚上温度下降之后将白天存储的热量释放出来，在一定程度上，能够平衡室内温度的差异。本文建议使用低温热水地板采暖技术，主要是将塑料管或者是金属管放进混凝土楼板里，通过锅炉或者煤炭燃烧的热水进行低温采暖，加入能够将太阳能热水器应用到该方法中，大大降低了使用者的经济效益，除此之外，生活中还存在一种采暖方法就是-电热地热采暖，该方法基本上已经被淘汰了，该方法主要试讲 220V 电缆放进混凝土里，通过电缆产生的温度直接进行采暖，也就是将高能耗电能转换为低能耗热能，这种方法在很大程度上增加了使用者的经济效益，造成能源严重浪费。

3总结

基于绿色节能来进行分析和讨论，分析和探讨绿色建筑设计的发展和演变，即节能规划设计演变为维护结构节能设计，涵盖外墙节能，门窗节能，屋面节能，楼板节能技术和建筑遮阳系统。

参考文献

[1]陈灿荣.探析节能设计在建筑中的运用[J].建材与装饰.2017(19)：12-33.

[2]罗串莲.浅述建筑节能的意义及建筑节能设计[J].四川水泥.2015(12)：41-57.

[3]张国华.生态文明视角下的建筑节能设计研究[J].工程建设标准化.2014(10)：14-35.