浅谈建筑节能设计与施工

徐润英

(江西铜业集团公司，江西 贵溪 335424)

1 引言

目前建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”，尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势;目前我国每年新建房屋20亿m2中，99%以上为高能耗建筑;而既有的约430亿m2米建筑中，只有4%采取了节能措施，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上[5]。据专家推测，如果不采取有力措施，到2020年中国建筑能耗将是现在的3倍以上。为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，必须结合我国当前实际，提出符合我国国情的相关建筑节能政策和对策，全国人大2007年10月28日颁布了《中华人民共和国节约能源法》，并于2008年4月1日起施行。

2 建筑各部位的节能构造要求

建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、梁柱、地面等)的造型、结构、材料选用等方面加以进一步优化，充分利用建筑材料自身特性的有利条件，以减少能耗和改善室内微气候环境，从而达到节能的效果。具体措施有:

(1)屋顶的节能设计。通常采取措施有:①采用坡屋顶;②屋面设保温层;③根据不同地区需要，设置保温隔热屋面，如架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等。

(2)楼板的节能设计。主要是利用其结构中空空间，以及对房间顶板的吊顶造型加以设计利用。

(3)建筑外围墙体的节能设计。主要是做好墙体保温、防潮、隔热等措施。

(4)建筑门窗的节能设计。据统计资料显示，在我国既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通过门窗散失的。因此，解决好门窗节能的问题显得尤其重要。门窗的节能设计主要考虑以下几个方面:①控制建筑物不同朝向的窗墙面积比;②设置各种形式的外遮阳;③合理组织门窗的通风换气，尽量采用自然通风，少用甚至不用空调通风;④严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透等措施;其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施;⑤选择节能性能高的建筑门窗和幕墙。

(5)建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要，应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;②外墙出挑构件及附墙部件均应采取隔断热桥或保温措施;③窗口外侧四周墙面应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封;⑥采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应用保温材料填充密实。

为了更好地理解建筑节能设计、了解施工技术，如何将节能设计与施工有效结合，优化设计、精心施工，让节能设计达到预期目标并能提升其使用功能。下面举例说明建筑节能的一些具体设计与施工。

3 建筑节能设计要求及其施工存在的缺陷

我国大部分建筑物严格按照建筑节能设计进行施工，并已取得一定的成效，目前在同一地区建筑节能设计大同小异，事例说明:贵冶西区占地面积60000m2，建筑面积73280m2，共25栋，本小区主要从屋面、外墙、楼板、门窗等多方面进行节能设计，并严格按图施工。现就其中一栋住宅楼节能设计、施工进行探讨，本栋住宅建筑面积3188.5m2、建筑占地面积544m2、建筑高度18.9m、朝向正南，六层砖混结构，建筑外围面积2721.5m2、建筑体积 7873.3m2、体型系数 0.35，采取节能措施见表 1。

表1 节能措施

基本参数计算:

(1)体形系数计算[3]:

体形系数 =外表面积 S/体积 V=2721.5/7873.3=0.35

(2)窗墙面积比计算[1]:

① 东墙平均窗墙面积比=窗面积/墙面积=31.1/199=0.16，窗墙比 ＜0.25，K≤4.7(K 为传热系数);

②西墙平均窗墙面积比=窗面积/墙面积=31.1/199=0.16，窗墙比 ＜0.25，K≤4.7;

③南墙平均窗墙面积比=窗面积/墙面积=135.8/455.8=0.30，0.3 ＜ 窗墙比≤0.35，K≤3.2;

④北墙平均窗墙面积比=窗面积/墙面积=107.6/466=0.23，窗墙比 ＜0.25 ，K≤4.7。

(3)各构造节能计算，见表2。

表2 构造节能计算

计算汇总及规定指标如表3。

表3 规定指标及计算结果

经过上述验算，建筑节能满足江西省节能设计标准。

本工程2007年开工、2008年底交付使用，并通过节能验收。

整个小区自2009年投入使用至今，已有4年时间，在此使用过程中本小区的节能设计在隔热、节能方面确实起到很好的效果，同时由于设计缺陷、施工方法、材料的选用等也存在诸多不足，主要表现在:水泥瓦屋面和保温层整体下滑、屋面渗水、外墙渗水等方面，特别是屋面和外墙渗水比较明显。现就出现的问题做以下分析:

(1)细部设计、材料选用上的缺陷:

①屋面防水材料的选材不严谨，造成保温层和防水层不能更好的粘结固定;

②屋面保温材料的选材不妥，挤塑聚苯板与上层细石混凝土和下层SBS防水卷材都不能很好的粘结，给以后使用过程中不同层的相对滑动留下了隐患;

③保温层的加固措施设计不够妥当，本工程屋面构造设计(见图1)，图上倒L型小插筋是固定保温板的，正是由于这个小小的插筋给后来的施工、使用带来很多的问题。

图1 保温层加固图

(2)施工缺陷及其他原因:

①斜坡屋面施工时，由于施工措施不到位，造成结构层混凝土浇筑不够密实，存在孔隙现象;

②屋面插筋过多，SBS卷材经过插筋部位时必须穿插通过，给整张卷材造成施工洞口，而防水施工在处理洞口问题时，往往是个薄弱点;

③由于贵溪地属夏热冬冷地区，经过常年的热胀冷缩，防水层有松动、老化现象，与结构层的粘结及本身的防水能力存在问题，造成渗水;

④保温材料属于泡沫材料，吸水性较强，造成屋面及外墙面长时间泡水，致使渗水;

⑤砌筑砂浆饱满度不够，给砖墙造成渗水机会;

⑥外墙分割线(缝)处理不当，大部分水都是通过分割线(缝)深入墙体。

4 效果与建议

目前整个小区的节能方面基本上达到节能效果，但由于一些细部构造处理以及施工缺陷，给我们的使用带来很多的不便，因此本人建议:

(1)设计上保温材料要尽可能采用隔热效果好、保水性能差的材料，且考虑保温、防水于一体的建筑材料，做到施工简单、减少造价[4];

(2)为减小下滑力，防水层选用材料尽量不要采用SBS光面材料，应当采用涂抹型防水材料，且必须增加一层结合层，增加与保温层的粘结力;

(3)外墙保温尽量采用结构保温，并加强外墙砌筑及粉刷的质量，特别是砌筑砂浆的饱满度和粉刷砂浆的配合比;

(4)加强混凝土的施工质量，特别是屋面结构层混凝土的施工，严格控制混凝土的密实度。

5 结束语

综上所述，建筑节能是一项系统工程，是非常重要的环节。它不但与建筑设计有关，同时还与工程施工及材料的选择密不可分，只有对它们进行综合考虑，才能做到节约能耗，提高热效率，达到节能的目的。

[1]JGJ 134－2001，夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].

[2]DB 36/J004－2006，江西省居住建筑节能设计标准[S].

[3]JGJ 26－95，民用建筑节能设计标准 [S].

[4]刘东.建筑屋面节能与防水的研究 [J].四川建材，2011(5):5－7.

[5]吕亚雄.房屋建筑节能施工技术的实施应用 [J].中外建筑，2011(2):82－83.

[6]冉立明.谈建筑节能施工技术措施 [J].四川建材，2010(4):4－5.