民用建筑围护结构节能设计中的问题分析

张洋

摘要：以建筑围护结构节能设计作为研究对象，首先指出了围护结构节能设计的基本要求和原则，然后又具体从外墙保温、屋面保温以及门窗保温、热桥保温等方面探讨了如何运用围护结构提升节能效果。

关键词：民用建筑节能;围护结构;优化运用

为了响应我国节能减排的相关要求，从20世纪80年代至今，建筑节能设计逐步得到推广及普及，建筑围护结构作为建筑的“外衣”，對建筑能耗影响巨大。在建筑节能设计中，围护结构的节能设计成为重要手段。为了更好地提升围护结构在建筑节能中的作用，除了要重点做好相关围护结构保温材料的选择外，还需充分考虑到围护结构的整体性和综合性，避免因某一环的薄弱带来突出的能耗损失问题。

1.低能耗建筑围护结构设置要求

1.1节能降耗

建筑围护结构节能设计的最终目的就是节能降耗。针对建筑中的所有围护结构应该进行深入全面分析，把握围护结构各部位和建筑能耗的关联，以便围护结构节能设计有针对性并发挥最大效果。当围护结构节能设计还需充分考虑到以往建筑物在使用过程中存在的明显节能问题和痛点，将这些问题和缺陷作为重要关注点，同时探求利用新型保温材料和构造，实现节能降耗目标，有效降低建筑物在服役期内的能耗使用，同时提高使用舒适度。

1.2坚固安全

建筑围护结构节能设计必须考虑自身的坚固性和可靠性，确保所有围护结构保温材料可在后续建筑物长期应用中具备稳定的服务价值。围护结构处于建筑物外侧，面临着较为繁杂的侵害因素，无论是恶劣天气带来的侵蚀影响，还是可能存在的人为因素影响，都可能导致围护结构受损严重。一旦围护结构受损，不仅难以保证节能效果，往往还会带来严重的安全隐患，如近年来频频发生的外墙外保温板脱落、保温材料着火等事件。因此，建筑围护结构节能设计须满足坚固安全的要求，要在保证安全的前提下实现节能增效。

1.3综合适宜

建筑节能的实现包括设计和施工、墙体材料、门窗系统、空气交换、建筑密封、可再生能源利用等多个因素。建筑围护结构的节能设计要综合考虑各个因素，用综合集成的思路指导设计，以项目自身的特点为出发点，整体考虑如何降低建筑能耗。整个围护结构节能设计要有针对性，要避免短板，也要避免过于拔高局部保温性能。同时，良好的施工是节能设计能正常发挥节能效果的关键，设计时也要充分考虑施工因素。

2.民用建筑围护结构节能设计中应该注意的问题

2.1建筑体形的确定

表面凹凸过多会增大建筑外表面与室外空气直接接触的表面积，增大体形系数，增大建筑能耗，对建筑节能十分不利。设计中应尽量选择简洁规整凹凸变化小的建筑外形，减少错层、悬挑、架空结构，注意控制建筑外形尺寸比例，避免高宽比、长细比过大增大建筑体形系数。

2.2建筑围护结构节能方案的选择

建筑外墙保温分为外保温、内保温、复合保温三种。鉴于现阶段建筑保温材料、施工技术、建筑功能要求、后期维护及投资费用等多方面因素综合考虑，一般优先选用外墙外保温系统。对于屋面，一般选用屋面板板顶保温系统。有特殊要求的建筑、特殊要求的房间或房间的特殊部位可选用内保温或复合保温系统。

2.3保温材料的选择

选择保温材料应综合考虑各种因素。材料的保温性能、燃烧性能、物理性能应满足设计要求，除此之外，当地施工水平、供材能力、材料价格也是必须考虑的因素。材料必须满足现行《建筑设计防火规范》要求，同时应为后期运行维护管理提供方便。现阶段，保温材料种类很多，其性能指标各异，选择时应根据建筑使用性能、建筑高度、防火要求、围护结构性能、当地气候适应性、供材状况、施工水平等因素，结合保温材料性能指标综合考虑，选用性价比最高的保温材料。

2.4按标准要求，分朝向控制窗墙比

适当比例的外墙门窗洞口可以自然采光、通风、换气，调节室内空气，促进室内微循环，同时外墙门窗洞口也是室内外空气交换的主要通道。如果门窗洞口比例过大，将会大大增加室内外能量交换量，加大建筑能耗。即使目前保温性能最好的窗的传热系数也是墙体的4倍，甚至更多，普通窗户的传热系数更大，保温性能更差。所以，在满足室内采光、通风的前提下，应尽量减少开窗面积，特别是对蓄热不利的朝向（北向），对一些地区来说，东西向在尽量减少开窗面积的同时，还应考虑遮阳措施。

2.5重视周边地面（无地下室时）及采暖地下室外墙的保温

周边地面（无地下室时）及采暖地下室外墙与土壤或室外空气直接接触，而且一般接触部位面积较大，是室内外能量交换的重要通道。应对建筑外墙周边地面至少2.0m范围内地面采取保温隔热措施，加大周边地面热阻，减少热量损失。对采暖地下室外墙与土壤或室外空气直接接触的部位应采用导热系数小、保温性能好，并且耐腐蚀的绝热材料外贴隔热。

2.6注重冷热桥、变形缝、外门窗洞口周边缝隙的处理

屋面、外墙、地下室墙体的冷热桥部位应设置保温措施，使其内表面温度不低于室内空气露点温度。外墙挑出阳台、挑檐、隔板等部位都是能量传输敏感部位，应加强保温。设置变形缝的建筑，应沿建筑外表面采用不燃保温材料将缝隙全部封堵密实。填深不应小于300mm，并设置防护措施进行保护，防止外力损伤及雨雪侵蚀。另外还应特别注意保温层接缝、转角处的防水、防裂处理，保证节能层及其防护层连续、完整、持续有效。

2.7做好保温材料的表面防护

保温材料一般强度较低、耐火性能差、吸水率高，容易被损伤、被引燃或被雨雪侵蚀，失去保温性能。应按规范做好相应部位防护，以保证保温材料能够按设计设定的有效寿命期内发挥最大的效力。如保温材料与空气接触的一侧应采用具有一定强度和防水放火性能的聚合物抗裂砂浆抹面，首层应考虑防外力损伤，厚度不应小于15mm，其他层不应小于5mm，外部装饰面层应具有防水性能。屋面保温层上下均应设置保护层，防止施工及使用过程中损坏保温层。

结语

在当前建筑节能设计工作中，为了更好地提升节能降耗效果，注重围护结构的节能设计极为必要，围护结构的处理应该充分考虑到外墙保温系统、屋面保温系统、门窗保温系统和热桥保温优化等方面，同时从节能设计、保温材料及施工工艺多角度严格把控，以增强建筑物的整体保温隔热性能。

参考文献

[1]公共建筑节能设计标准：GB50189—2015[S].

[2]王莹珺.河北省被动式超低能耗无热桥节能设计[J].住宅科技，2019，39（10）：41–44.