浅谈绿色节能建筑设计

【摘要】绿色建筑，就是在满足人类居住舒适性要求的前提下,在建筑中使用高能效比的采暖空调设备和隔热保温的新型墙体材料，达到节约能源、提高能源利用效率的目的。本文主要通过具体事例，来谈谈绿色节能建筑的外墙设计。

【关键词】绿色建筑；节能；外墙；设计

中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：

Abstract：green building is to meet human comfort requirements of residence under the premise of the use of high energy efficiency in buildings, heating and air conditioning equipment and thermal insulation of new wall materials, to achieve the purpose of energy conservation, improve energy efficiency. Inthis paper, through concrete examples, to talk about the design of the external walls of the green energy-saving buildings.

Key words：green building; energy conservation; external wall; design

一、我国绿色建筑发展状况

目前，全球煤炭、白油、天然气能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的水利、风力、太阳能、生物能、地热、核能等。我国能源发展主要存在四大问题：能源利用效率低，能源终端利用效率仅为33％，比发达国家低10％；能源资源分布不均，造成西气东送、北煤南运、西电东送；能源结构依然以煤为主，约占75％，全国年耗煤量已超过13亿t；人均能源拥有量低、储备昔低。随着城市建设的高速发展，建筑能耗量也大幅度增加，在我国已超过全社会能源消耗量的三分之一．加上每年房屋建筑材料生产能耗，建筑总能耗已接近全国能源总消耗量的一半。现阶段,我国社会全体成员还没有充分认识到节能与绿色建筑工作的重要意义,缺乏节能与绿色建筑的基本常识,以及国家缺乏节能与绿色建筑有效的激励政策和操作性强的节能、节地、节水和保护环境的法律法规。为此,国家住房和城乡建设部表示,将会同有关部门强制性地执行现有的法规和节能标准,将建立一整套经济激励制度,唤起全民的节能意识,如对绿色建筑与节能建筑的税收和收费给予优惠,双管齐下,让大家认识到推行绿色建筑和节能建筑的意义。同时,将借鉴发达国家已完善的技术体系、供应体系和评价体系,采取低成本、高成效的方式来推行建筑节能。所以，目前我国要加快绿色建筑的研究，推动其快速发展。

二、绿色节能建筑的外墙设计

1、工程基本概况

根据前期调研某商场建筑的实际情况,总建筑面积在1.68万m2,其标准层面积一般在2500m2, 建筑层数一般为10层, 其中地下2层,同时,选择商场主入口所在的外墙进行节能构造设计,而将其他立面的外墙假定为绝热的,这样一方面简化了外墙能耗计算的工作量,另一方面有利于突出各外墙设计方案的节能效果的比较,提供一种易于操作的研究方法。

2、一般外墙保温技术

我国传统的建筑外墙多采用单一的材料来加厚墙体以起到保温的作用，这样不仅占用过多的建筑面积．墙体保温效果也不好．目前常采用外墙夹芯保温、外墙内保温和外墙外保温等措施。第一，外墙夹芯保温技术多将保温材料安置在内外墙之间，而内外侧的墙片可采用传统的砖或者混凝土空心砌块等．这样可以有效的保护．常用的保温材料包括矿渣棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫等。但由于其结构复杂且抗震效果不好，应用范围并不大。第二，外墙外保温技术是目前比较常用的一种墙体节能技术．该技术是在外墙的外侧贴上保温层后再做装饰。其结构如图1所示．目前常采用的外墙外保温技术有膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰并用玻璃纤维加强的外墙外保温系统和聚苯板与砼一次现浇外墙外保温系统．外墙外保温系统可保护主体结构。能够有效阻挡外界温度、紫外线等对房屋内部的影响；可以将房屋的内部面积增加1．3m2一1．8m2，降低建筑造价，同时外墙外保温技术还具有防止保温墙发生裂缝、方便旧房改造和适用范围广的特点．其综合效应显著，是用户首选的外墙保温节能技术。

图 1 墙外保温技术结构

3、能耗计算特点

前期研究显示, 商场建筑的电力能耗峰值出现在夏季, 且夏季约为冬季的2倍。夏季能耗大于冬季的主要原因是空调制冷系统产生的能耗, 可见, 商场建筑外墙节能设计应重点考虑节省空调系统的能耗,因此,本文主要针对夏季商场建筑外墙的散热量指标进行比较分析。从建筑师的专业角度来说, 能耗计算应尽量简化、易于比较, 因此, 本文的能耗计算依据建筑热工学基本原理采用了估算方式。估算主要体现在对基本参数的选择上,主要采用综合平均值, 如室内外计算温度、外墙窗墙面积比等。

1）室内外计算温度

室外计算温度采用33.20C为《民用建筑热工设计规范》( GB50176- 93)规定的室外计算温度平均值；室内计算温度采用260C,为通过调查统计得出的商场建筑夏季室内空调温度的设定值。

2）窗墙面积比

窗墙面积比是反映商场建筑外墙状况的重要指标,在建立商场建筑基本模型时,窗墙比指标应当能够客观地反映商场建筑外墙构成的普遍现状。

4、本工程建筑节能效果及所使用材料的优势

本工程采用加气混凝土自保温系统, 外墙主体部分不需要其他任何节能措施,提高了施工效率。外墙同时采用同一等级自保温材料, 可以在楼板和梁柱混凝土结构通过验收后进行砌筑和粘贴, 外墙主体和梁柱、剪力墙等热桥部位可以同时施工, 互不影响。如果采用胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统, 在主体填充墙施工完毕后, 必须在墙体合乎外保温要求的情况下才可进行外保温处理, 并且胶粉聚苯颗粒浆料上墙后又必须经过一段时间养护, 待其达到一定强度后才能外贴瓷砖和粉刷外墙涂料, 所以施工时间要长一些,一个楼栋工程要花一个月左右时间; 另外外保温系统砌体外墙要两次外抹砂浆( 分别为胶粉聚苯颗粒浆料和水泥砂浆), 工序也要复杂一些。总之, 加气混凝土自保温系统比胶粉聚苯颗粒外保温系统更能缩短建筑工期, 提前交房时间,可以加速开发商资金回笼。

5、后期的保养维修

由于加气混凝土墙体材料具有优异的保温隔热性能, 加气混凝土自保温体系不需另外进行外保温处理, 护结构墙体材料和保温隔热材料融为一体, 具有长期性和稳定性的优点,可以节省大量维修资金。而现在普遍使用的聚苯颗粒浆料等外保温体系, 存在施工工序复杂、安全耐久性差、维修麻烦等问题,即使外保温工程能达到国家要求的25年使用期限, 但25年后也存在对外保温工程进行二次维修或更新的问题,给住户带来很大的麻烦。但是,加气混凝土单一保温节能墙体体系并不是万能的,它较适合应用于框架结构以及低层和多层砖混结构的外墙;在严寒地区应用虽有优势, 但不能简单地仅靠增加墙厚来解决所有问题,还应补充其他措施。

结语

总之，随着全球能源问题的日益严峻和建筑能耗严重影响了我国可持续发展的基本原则，资源短缺和环境问题得到了全世界广泛关注。所以，绿色建筑的发展对国家节能降耗工作的开展是至关重要的，意义十分重大，其技术的研发也很有意义。外墙设计作为建筑节能设计的一部分，要特别注意新型材料的研究和应用，以达到节能的目的。

参考文献

【l】李汉章．建筑节能技术指南【M】．北京：中国建筑工业出版社，2006，12．

【2】王昌．绿色建筑节能设计【M】．北京：中国建筑工业出版社，2007，7．

【3】顾湘．绿色建筑节能技术创新探索【J】．科技创新导报，2010，13：37．

【4】朱丹．建筑外墙节能设计【J】．科技创新导报，2009，7：31．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。