浅析装配式建筑围护结构的节能技术

2021-11-02雷瑶

智能建筑与智慧城市 2021年10期

雷瑶

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

装配式建筑围护结构的组成主要分为内部围护结构与外部围护结构，其中，钢筋结构的住宅在装配式建筑中发挥着基础性作用，设计人员要结合气候条件与地理位置，深入分析装配式建筑的外围结构，优化建筑体外围的节能设计[1]。建筑体在建筑过程中需要对楼板、窗户及外墙体的节能效果进行全面考量，加强低碳减排设计，全面贯彻环保理念。

2 装配式围护结构特点

围护结构组成建筑空间，这样可以规避环境带来的不良影响，装配式建筑围护结构依据所在位置的差异可以分为两种类型，即内围护与外围护，包含楼板、内门窗及室内隔墙等；外围护结构具有隔声、保温隔热、防火、抗渗防水等功能，主要用于抵抗风雨、太阳辐射等，包含外围护屋面、墙体及外门窗等[2]。装配式建筑围护结构不仅可以满足隔热、保温等功能，还可以从围护结构方面集成可再生能源技术，从外界得到更多能量，减少装配式建筑在组装过程中耗损的资源与能源。

装配式建筑围护结构的明显特点是生产工厂化、建造装配化。围护结构都能在工厂中预制成品，比如墙体，通常工厂化制作墙体，采取夹心保温的方式，在装饰面层和墙体外页墙板融合之后，在外墙板上安装连接件、设置保温材料，然后在保温材料上设置内页墙板的受力钢筋，混凝土浇筑以后，接着蒸养，最后组成成品。设计窗户的围护墙体需要将门窗框提前埋在墙体中，设计门窗洞口模板，将窗台泛水坡度、洞口滴水线等一次性浇筑成型，为了使门窗洞口具有较强的抗渗防水能力，还可以生产一体化集成墙体。

3 装配式建筑围护结构节能设计策略

3.1 工程概况

本文研究的项目是装配式住宅，在住宅地下两层是停车场，地上一共有六层，第一层是底商，其他是住宅，总建筑面积为2560.3㎡，建筑高度为18m，使用年限约为50a，抗震设防烈度为8度。

该住宅的基础是桩基础，将装配式混凝土结构作为主要的结构类型，建筑结构形式是剪力墙结构，施工技术使用了装配式混凝土结构施工，工程施工过程中需要的各种构件需要在工厂中生产完成。预制混凝土构件一共396块，预制构件总混凝土土方量为264m3，现浇混凝土量是384m3，预制率高达40.8%。墙主要采用套筒灌浆的方法进行连接，墙和墙之间使用现浇节点进行竖向连接，屋面结构使用叠合楼板，预制底板厚度不超过60mm。

3.2 外围护结构的节能方案

装配式建筑原围护结构的节能方案囊括了普通中空玻璃塑钢窗、EPS夹心保温墙体及EPS外保温屋面等，表1为外围护结构原节能方案数值。

表1 外围护结构原节能方案

这个装配式住宅朝向、体形系数值、外窗设置及窗墙面积比与《严寒与寒冷地区居住建筑节能设计标准》中制定的建筑和围护结构热工设计中的常规要求相符合。在这个前提下，可以比较外围护结构使用节能方案的热工参数和寒冷区域外围护结构热工性能参数限值，能够得到节能方案中墙体的传热系数值。具体如表2所示。

表2 围护结构热工参数对比表

3.3 窗墙比设计方案

由于窗墙比参差不齐，对建筑的采暖和制冷总负荷造成直接影响，为了使窗墙比设计更科学、合理，使用DeST-h能耗模拟软件详细分析建筑的能耗。随着南向窗墙比的不断增加，外窗形式千变万化，增加了建筑总负荷，在一定程度上直接影响了外窗的平稳性。节能设计人员在设计外窗期间，只有精准了解不同外窗的作用，才可以挑选恰当的外窗方式。在设计期间，通常将单框双层塑钢窗与中空玻璃塑钢窗作为主要的使用材料，与单层玻璃塑钢窗相比，其负荷量较小，但是涨幅相对缓慢。窗及窗墙比优化方案和现有方案的构造参数如表3所示。