非住宅类居住建筑建筑专业节能设计方法浅谈

王廷吉

【摘 要】众所周知，全世界的能源消耗当中，建筑行业的能源消耗在总的能耗中所占比重是较大的，不管是发达国家或者是发展中国家。因此，建筑行业的节能成为全球节能的重点。在非住宅类居住建筑节能设计中，为了达到规范要求的建筑节能耗热量指标，往往计算后外保温厚度很厚，给施工带来不便以及影响外保温施工质量。下面就自己平时设计中积累的一些经验浅谈非住宅类居住建筑节能设计的一些方法。

【关键词】建筑节能；外墙保温；窗墙比；耗热量计算

0 引言

建筑节能设计是建筑设计不可缺少的环节，建筑节能设计分为公共建筑节能设计和居住建筑节能设计。往往建筑节能设计中非住宅类居住建筑节能设计很难计算，因为此类建筑一般为幼儿园、养老院等，建筑高度低、总建筑面积小、建筑体积大、对建筑采光要求高以至于窗墙比大，建筑耗热量指标计算很难达到规范要求。

1 非住宅类居住建筑节能计算的影响因素

非住宅类居住建筑节能设计重点是要控制采暖期耗热量指标和耗煤量指标，在建筑设计中只要控制好耗热量的计算耗煤量相应的也就做好了控制。所以耗热量计算在此类建筑节能设计中显得尤为重要。建筑耗热量指标是单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备供给的热量，在建筑设计中影响建筑耗热量的重要因素有：

体型系数，体型系数越大对建筑的节能设计越不利，选择一个合理的建筑体型是节能设计的前提。

窗墙比，窗墙比越大对建筑节能越不利，在满足采光要求的前提下尽量减小窗墙比。

外部围护材料及保温材料的选择，外围护材料及保温材料导热系数越小越有利于建筑节能，外部围护材料及保温材料的选择要综合考虑分析，即要考虑材料本身的性质又要考虑施工及符合规范要求的情况以及工程造价。

2 节能设计方法

首先在方案设计时要尽量选择体型有利的建筑平面形式，体型系数（S）为建筑与室外大气接触的外表面积（不包括地面面积、不采暖楼梯间隔墙和户门面积）与其所包围的体积的比值。尽量减少建筑平面的凸凹来控制外表面积。体型系数是一个方向性指标，方案设计时还要考虑平面功能及立面造型相互之间的利弊关系作出调整和让步。

方案确定之后，在具体的施工图节能设计时就要综合考虑，反复对各项设计指标进行优化，最后做出最合理的节能设计。下面以石嘴山市第三幼儿园节能设计为例来具体说明这一过程。

本工程位于宁夏回族自治区石嘴山市大武口区，属于寒冷地区，建筑节能设计依据为宁夏回族自治区地方标准《居住建筑节能设计标准》DB64/201-2013，本工程计算后体型系数为0.29，是一个合理的建筑体型。

由于幼儿园对采光的要求较高再加上对立面的要求，由于外立面方案设计时根据使用方的要求，窗户设计的很大，造成窗墙比超出《居住建筑节能设计标准》DB64/521-2013中窗墙面积比规定值。虽然规范允许超出时应进行建筑物耗热量指标权衡计算，如果计算结果采暖期耗热量指标和耗煤量指标仍然符合规范要求也可判定该节能设计达到节能65%的标准，但计算的结果是保温材料厚度很大，窗户传热系数要求很高，导致施工难度大、外墙保温施工质量不可靠且工程造价相应的增加。考虑到利弊关系，最后还是决定在满足幼儿用房采光要求的前提下尽量减少窗户面积调整建筑立面，调整后的窗墙比为：

表1

保温材料的选择原则是密度越小传热系数越小越好，但首先一定是国家认可合格的产品，还要考虑防火规范的要求，本工程属于人员密集场所，必须要选用燃烧性能等级为A级的保溫材料，结合宁夏当地情况选用当地近几年常用的A级保温材料无机改性聚苯保温板。

开始设计的外墙墙体材料选用的是当地施工最常用的烧结页岩煤矸石空心砌块，此材料优点是砌筑方便、墙体抹灰不易开裂且是本地材料。但此材料传热系数较大（0.55）对节能不利，计算结果是：200厚烧结页岩煤矸石空心砌块贴100厚无机改性聚苯保温板；120厚钢筋混凝土屋面板贴100厚EPS聚苯板；窗户选用单框多腔塑钢中空玻璃平开窗（6高透光Low-E+12Ar+6透明）。这个计算结果虽然满足规范的要求，但很不合理，首先外墙保温过厚再加上这种保温材料密度比以前常用的EPS聚苯板密度大很多导致施工难度大，外墙保温施工质量有隐患，其次选用腔内充惰性气体的中空玻璃窗户价格太高，所以必须要进一步调整再计算对比。这个过程是个反复的过程，要根据自己的经验经过多久调整计算最后确定最为合理的设计。本工程经过多次计算对比最后调整的结果是：300厚加气混凝土空心砌块贴80厚无机改性聚苯保温板；120厚钢筋混凝土屋面板贴150厚EPS聚苯板；（下转第70页）（上接第106页）窗户选用单框多腔塑钢中空玻璃平开窗（6高透光Low-E+12A+6透明）。首先加气混凝土空心砌块的传热系数小有利于节能，虽然在本地采购没有烧结页岩煤矸石砌块方便，但考虑到此工程节能设计的特殊性，相比之下还是选用加气混凝土砌块做外围护墙体，由于加气混凝土砌块的保温性能好可以把墙体再加厚来减小墙体保温的厚度。其次就是加厚屋面保温的厚度，因为屋面保温是平铺的、不怕脱落，没有施工难度，所以可以适当加厚来调整整个建筑的保温性能。本工程在设计过程中通过减小外墙和屋面的传热系数来调整外墙保温材料的厚度和外窗的选型，最终达到一个最合理最经济的节能设计方案。

3 结束语

节能是国家的大事，也是建筑设计不可缺少的一部分。非住宅类居住建筑的节能设计是一类较难的节能设计建筑，此类建筑的节能设计不能经过一次计算只要各维护结构传热系数及耗热量指标满足规范要求即可，要对和节能有关的各种材料有所了解，对相关的施工工艺有所掌握，要反复计算对比才能最终确定最合理最经济的节能设计方案。

【参考文献】

[1]宁夏回族自治区地方标准《居住建筑节能设计标准》DB64/201-2013.

[2]《建筑设计防火规范》GB 50016-2014.endprint