浅谈建筑围护结构

胡勇

（南京回归建筑环境设计研究院有限公司 江苏南京 210000）

摘 要：本文将主要通过针对建筑设计和围护结构能耗分析，从外墙体结构、门窗结构、屋顶等几方面入手分析节能设计的主要策略，并且结合一些具体实例来加以说明节能技术的具体应用，对建筑围护结构的节能设计进行进一步地探讨，努力推广我国建筑节能设计的发展。

关键词：建筑设计 围护结构 节能设计

随着社会的不断发展，当今世界所面临的能源短缺问题日益显著，许多国家都将能源节约问题作为重点关注问题，我国也已将节约能源作为一项基本国策来对待，特别是近些年来房屋建筑的大量开展趋势，建筑节能同样是节约能源的主要内容之一。作为房屋建筑设计人员，深入开展节能设计是我们的基本责任和义务。房屋建筑作为隔离自然界各种因素影响的人为产物，作用是为人类创造出良好的室内条件。随着现代技术水平的提高，人们过分地依赖人工设备技术力量来得到更佳的舒适度，但是却导致了高能耗和破坏生态平衡的现象。我国本是人均能源短缺的国家，但建筑能耗却是同等条件下发达国家的2至3倍。我们需要在进行建筑设计时充分考虑节能因素，充分挖掘建筑节能的潜力。

1.墙体的节能设计

墙体作为建筑围护结构的主体，在外部所占比例最大，主要起到承重、隔热保温、防水防潮的作用，建筑节能中很大部分都是通过建筑围护结构中墙体的保温隔热性能来实现的。我国以往使用的主要墙体材料为实心粘土砖类，并采用增加墙体厚度的方式来满足对于隔热要求，这对于土地资源和能源来说是一种严重的浪费现象。在现阶段常用的建筑墙体保温材料大多为合成材料，主要包括四种体系：聚苯板、聚氨酯、保温砂浆和墙体自保温。它们各有不同特点：目前聚苯板和保温砂浆的使用率比较高，但保温性能相对来说较差，同时聚苯板的施工工艺比较繁琐；聚氨酯的保温性能虽然较好，然而传统的聚氨酯硬泡板材适用范围并不广泛。墙体的保温可以分为外保温和内保温两种方式，由于墙体外保温可避免主体结构直接产生大的温差变化，从而可以减少相应的热应力，延长建筑寿命，并且内保温方式容易导致墙体表面潮湿、结露、发霉、淌水等问题，所以外保温相对于内保温具有明显的优越性。目前建筑领域主要提倡使用外隔热保温技术与复合墙体自保温系统的结合。复合墙体自保温系统主要原理是采用砖或钢筋作为承重墙，同时与聚苯板、矿棉、膨胀珍珠岩、加气砼等绝缘保温材料复合使用，达到改善墙体保温隔热性能的作用。

2.门窗结构的节能设计

随着建筑形式向现代化发展，围护结构中采用透明的围护构件例如外墙玻璃幕等的比例越来越高，以便获得更好的采光、通风和视野范围。在建筑能耗中由于玻璃门窗造成的能耗占到了建筑总能耗的大约40%，是外围护结构节能设计的薄弱环节，这是由于透明的窗体围护结构有着轻薄的特点，保温隔热性能较差造成的。

2.1使用保温性能良好的玻璃

普通的透明玻璃厚度为3mm，对太阳辐射能的透过率可达到85%以上，这意味着晴天来自室外的大部分輻射能量可以传入室内，但在夜晚或阴雨天气室内的物体热辐射能量的90%左右将通过其散失出去，并不能有效地阻挡室内热量向室外的散失。为减小室内热量的散失，目前大多数建筑的外窗体安装的是能起到良好的节能效果的中空玻璃。由于中空玻璃中填充的是氩气、氪气和氙气这类不活泼的惰性气体，所以可以更有效的防止热量流失从而达到节能的效果。

2.2采用热导率低、密闭性好的窗体型材

金属虽然坚固但热导率比较高，已经不太适于作为窗体型材，合成材料中的聚氯乙烯导热系数仅为钢材的1/350，铝材的1/1250左右。而且聚氯乙烯材料的密封性非常好。采用塑窗框扇结合的搭接或嵌接结构，在接合处使用弹性密封条，这种做法在节能的同时还可以起到良好的防水、防尘效果。在节能设计中注意加强窗体与墙体之间、框扇之间的接缝气密性设计也是十分重要的细节。除了选用节能良好的窗体、窗框外，增加玻璃窗的遮阳设计同样可以起到隔热的效果，例如在多层玻璃间使用百叶或格栅、设立水平式垂直式外遮阳手段、采用退凹式开窗设计等方法，都可以提高窗体的遮阳隔热效果。

3.屋顶的节能设计

3.1构造保温隔热层

保温隔热层的作用是通过提高屋顶围护结构本身的热惰性来提高建筑的隔热能力，保温层材料一般选用聚苯板或再生聚苯板。设计有隔热层的通屋顶具有较好的隔热性能，根据统计比无隔热层屋顶表面温度低7℃左右。另外，在屋顶上开通风屋脊或在通风平屋顶上设置一定高度的通风帽而造成进出风口高度差，也可以起到类似的作用。

3.2植被屋顶

开辟屋顶花园，种植花卉美化环境的同时，还可以利于屋顶的保温隔热。植被屋顶是指在钢筋砼屋面板上铺上一定厚度的土壤种植植被，利用植物的蒸腾作用光合作用以及一定的遮挡作用，来减少太阳辐射对建筑的影响。于此同时土壤层同样能保持一定水份，拥有一定的蓄热能力。在使用该方法时应当注意屋顶的土壤层不能太厚，减少屋顶的承重。

3.3蓄水屋面

我们都知道水的比热容较大，正是利用该特性可以在平坦的屋顶上存储高度为3-5cm左右的水层，能起到很好的隔热效果，这种方法的优势是不论在气候干燥还是湿热的地区都有显著效果。另外需要注意蓄水高度应当根据当地的气象资料，考虑到降水以及蒸发，其实保持在合适的高度。

4.小结

能源问题直接关系到我国的环境资源和可持续发展战略，建筑节能作为建筑行业发展的重要任务，已成为国内外建筑行业共同广泛关注的研究课题，推广使用节能建筑材料可以产生较好的经济效益和社会效益。因此建筑设计人员需要站在可持续发展的高度上进行建筑的设计工作，以节约能源作为考虑的重点。当然建筑节能设计作为一个系统工程涉及到了方方面面的许多细节问题，每一个细节的改善都可能带来显著的效果，也就是说需要各个专业、不同职责的工作人员互相支持、共同配合才能创作出既节能又宜居的优秀建筑。先进的科学技术所带来的节能设计不仅能够使建筑本身具有良好的节能效果，还同时能大大降低设备的使用能耗，从而达到一举两得的节能作用。节能设计可以降低建筑的综合造价，经济效益相当可观。采用先进的科学技术方法可以相对减少很多能源消耗，使有限的能源需求得到更加舒适的回报。

参考文献：

[1]吴青贤，叶华明.建筑围护结构的节能设计[J].中国高新技术企业，2008（19）：232-233.

[2]卢海燕.建筑围护结构节能设计浅析[J].中小企业管理与科技，2011（1）：209.

[3]王晶.浅谈几种建筑围护结构节能设计[J].甘肃科技，2006，22（7）：158-159.

[4]田宁.建筑节能设计[J].山西建筑，2009，35（34）：263-264.

[5]宋德萱.节能建筑设计与技术[M].上海：同济大学出版社，2003.