導(dǎo)語：透析民用建筑中結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：主要從墻體、門窗、屋頂及其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)等方面，探討了民用建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)，以期望對建筑設(shè)計(jì)師能有所借鑒。

關(guān)鍵詞：民用建筑；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；節(jié)能設(shè)計(jì)

1民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的技術(shù)原理

建筑物的能耗是由其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)滲透和熱傳導(dǎo)兩方面造成的。民用建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要指墻體、屋面、窗戶(玻璃幕墻)、外遮陽設(shè)施等。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用是防熱御寒，使室內(nèi)受到遮護(hù)，形成溫暖、舒適的環(huán)境，以不受室外氣候變化的影響。房屋內(nèi)外的熱流方向在冬季和夏季截然不同，但都要求外圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有絕熱的性能，使流出或流入的熱量減少。

為了降低建筑能耗，在減少建筑物冬季空氣滲透耗熱量和夏季空氣滲透得熱量的前提下，盡量利用太陽輻射得熱和建筑物內(nèi)部得熱。建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接影響民用建筑的能耗，據(jù)調(diào)查，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量占建筑采暖熱耗的1/3以上。因此，對于民用建筑物來說，節(jié)能的主要途徑是：應(yīng)從墻、門、窗、頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)著手，通過逐步優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，盡量減少其能量散失，更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風(fēng)等各種需求，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

2民用建筑規(guī)劃階段的節(jié)能設(shè)計(jì)

在民用建筑規(guī)劃階段，節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)慎重考慮建筑物的朝向、布局、體型、間距、綠化配置等因素對節(jié)能的影響。在朝向方面，從節(jié)能和熱環(huán)境兩方面考慮，建筑物應(yīng)選擇在向陽、避風(fēng)的地段，避免東西向，以南北向或接近南北向?yàn)楹茫瑢幦∪照沼欣?。如果不能為南北向，將主要房間設(shè)在冬季朝陽和背風(fēng)的方向，以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量的影響。在建筑布局方面，應(yīng)建立氣候防護(hù)單元，形成優(yōu)化微氣候的良好界面。節(jié)能建筑的形態(tài)要求體形系數(shù)小(即建筑物外表面積與其所包圍的面積之比)，盡量減少建筑物的外表面積。建筑物平面形式應(yīng)平整、簡潔，外形應(yīng)選用長條型，避免使用凹凸面過多、體型復(fù)雜的塔式建筑。在節(jié)能規(guī)劃中，不宜采用點(diǎn)式住宅和單元式住宅錯(cuò)位拼接，以防止形成較長的外墻臨空長度而不利于節(jié)能。同時(shí)，還應(yīng)注意建筑間距與節(jié)能的關(guān)系，間距的確定首先要以能滿足日照間距的要求為前提，使建筑南墻的太陽輻射面積在整個(gè)采暖季節(jié)中不因其他建筑的遮擋而減少。

3民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的主要措施

3.1墻體節(jié)能措施

墻體的主要功能是承重、防水、防潮、隔熱、保溫，是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體。對于一定體積的建筑物來說，其體形系數(shù)越大，越容易散熱。從節(jié)能角度講，體形系數(shù)應(yīng)盡可能地小。

我國一直以實(shí)心黏土磚為主要墻體材料，用增加砌筑厚度來達(dá)到保溫目的，這種做法實(shí)際上浪費(fèi)了土地資源。主要作為承重用的單一墻體材料往往無法同時(shí)滿足保溫、隔熱的要求，因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)推廣使用復(fù)合墻體技術(shù)，即將保溫材料與基層墻體復(fù)合，構(gòu)成復(fù)合保溫墻體。復(fù)合墻一般用磚或鋼筋混凝土作承重墻，并與絕熱材料復(fù)合；或用鋼、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，用薄壁材料夾以絕熱材料作墻體。采用墻體復(fù)合保溫節(jié)能措施時(shí)，最主要的是保溫層不宜過厚，過厚應(yīng)采取鋼絲網(wǎng)加固等相應(yīng)措施。同時(shí)，對保溫材料的耐候性，以及保溫體系的抗裂、防火、拒水、透氣、抗震和抗風(fēng)壓性能等都有較高的要求。

墻體復(fù)合保溫方式主要包括內(nèi)保溫和外保溫兩種。內(nèi)保溫是指在外墻內(nèi)側(cè)增加保溫措施，施工簡便宜行，目前用得較為廣泛。內(nèi)保溫?zé)岱€(wěn)定性差，室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的速度快，適用于間歇使用的空調(diào)房間。內(nèi)保溫容易因室內(nèi)裝修而被破壞，熱橋部位多，冬季室內(nèi)容易結(jié)露。外保溫即保溫材料在墻體的外側(cè)，有利于室內(nèi)水蒸汽通過墻體向外散發(fā)，可避免墻體受潮，對保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)有利，能夠延長建筑物的使用壽命，墻體可以作為蓄熱材料且能解決維護(hù)結(jié)構(gòu)通常存在的冷橋問題。其特點(diǎn)熱穩(wěn)定性好，室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的速度慢，適用于連續(xù)采暖、空調(diào)的房間。相比較而言，推薦外保溫作為墻體保溫的首選措施。

3.2門窗節(jié)能措施

門、窗是薄壁的輕質(zhì)構(gòu)體，由玻璃、型材組成，是耗熱的薄弱環(huán)節(jié)，相對墻體而言，門、窗的保溫隔熱性能很差，大量的熱量通過窗戶是雙向流動(dòng)的。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物夏季降溫及冬季保溫能耗的50%以上，所以改善其絕熱性能是節(jié)能的重點(diǎn)。門窗縫隙是冷風(fēng)滲透的主要通道，為了減少能耗，可選用氣密窗、中空玻璃、塑鋼門窗、密閉保溫性能好的防盜門、新型外墻保溫材料來達(dá)到節(jié)能效果。

在選用玻璃品種時(shí)，應(yīng)根據(jù)采暖費(fèi)用、空調(diào)設(shè)備的價(jià)格和制冷的比較來選擇合適的玻璃品種，并從各種玻璃的太陽能阻隔特性和導(dǎo)熱性、等方面去比較其節(jié)能效果，選擇熱反射玻璃、吸熱玻璃、中空玻璃和低輻射玻璃等，以提高玻璃的氣密水平。窗框材料對中空玻璃的性能影響較大，近年來，單框雙玻彩板鋼窗、聚氯乙烯塑料門窗和鋁合金窗，以其良好的保溫性和氣密性，得到了較為廣泛的應(yīng)用。另外，窗戶上加貼透明聚酯膜，也是節(jié)能措施之一。

鑒于提高門、窗的熱工性能成本高，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)中不能單純依靠提高門、窗的熱工性能指標(biāo)，還必須區(qū)別不同朝向，盡量避免東西向開大窗，以提高窗戶的遮陽性能?？刂拼啊Φ谋壤?，更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風(fēng)等各種需求，協(xié)調(diào)好外觀美化和節(jié)能之間的關(guān)系，通過加大外窗面積，改善自然采光等優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得冷風(fēng)滲透減小，將能量散失減少到最小。通過逐步優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可達(dá)到最佳節(jié)能效果。

3.3屋頂節(jié)能措施

近年來，在城市建設(shè)和居住小區(qū)開發(fā)中，坡面屋頂發(fā)展較快。運(yùn)用各種不同色彩、不同坡度的屋頂形成了建筑風(fēng)格多樣化，一方面，不僅滿足了人們不斷提高的審美情趣需求，另一方面，坡面屋頂有良好的保溫隔熱性能，又能避免因溫度變化過大，導(dǎo)致屋面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變形引起的頂層墻體開裂，提高了建筑物的抗震能力，從而保證了墻身的整體性。據(jù)調(diào)查，坡屋頂與平屋頂?shù)捻攲臃块g，室內(nèi)溫度可相差5℃左右。這就表明在室內(nèi)熱環(huán)境相同時(shí)，坡屋頂建筑的使用能耗比平屋頂節(jié)省。因而，在節(jié)能建筑中，應(yīng)提倡采用坡面屋頂。

目前，用于屋頂保溫的各種材料的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展較快，保溫材料有或整體的、塊狀的或松散的。屋頂保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以避免屋頂?shù)闹亓俊⒑穸冗^大。也不適宜選用吸水率高的保溫材料以以防保溫層大量吸水，降低保溫效果。如選用了吸水率較高的材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。

3.4其他節(jié)能措施

(1)與室外接觸的樓板。常見的與室外接觸的樓板有挑板、過街樓等，進(jìn)行保溫節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：與室外接觸的樓板通常有梁，如不對其作保溫，則需對其會否造成冷橋進(jìn)行計(jì)算；立面設(shè)計(jì)的凸窗的窗頂、窗臺板板應(yīng)作保溫。

(2)玻璃幕墻。玻璃幕墻是建筑外觀設(shè)計(jì)重要的創(chuàng)作手段。它有高耗能的缺點(diǎn)。節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范對玻璃幕墻高隔熱節(jié)能性能有嚴(yán)格規(guī)定，會大大增加玻璃幕墻的造價(jià)，應(yīng)淘汰低檔產(chǎn)品，避免玻璃幕墻的濫用。玻璃幕墻分為不透明和透明兩種，對不透明部分，可以在幕墻和建筑構(gòu)件之間設(shè)保溫材料，類似于外保溫。對透明部分，節(jié)能措施可以采用Low-E玻璃、中空玻璃、斷熱金屬型材等。

(3)遮陽設(shè)施。遮陽設(shè)施是窗、玻璃幕墻的配套設(shè)施，這對于調(diào)節(jié)日照、節(jié)省能源具有十分重要的作用，開窗面積越大，遮陽要求越高。遮陽方式分玻璃外遮陽和自遮陽兩種。外遮陽包括遮陽百頁窗、遮陽構(gòu)件(挑板)等。與窗配套的百頁窗技術(shù)簡單，在歐洲被廣泛使用。玻璃自遮陽就是降低玻璃的透射率，例如鍍膜玻璃、著色玻璃。

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