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摘要：隨著我國經濟發展以及人們生活水平的提高，各類民用建筑不斷增多，建筑耗能也越來越大。為了更有效節約能源，提高高耗能建筑的能源利用效率，文章綜合研究了現行各類民用建筑的節能設計標準、技術規程、驗收規范、現有節能材料、節能技術，并結合實際經驗及工作中遇到各類問題對現階段建筑圍護結構節能設計中的誤區進行了比較分析，從而準確理解節能標準、規范的真正內涵，選擇適用、經濟、高效的節能措施，提高建筑節能的性價比。

關鍵詞：民用建筑；圍護結構；節能設計

節能是國家大計，民用建筑作為耗能大戶責無旁貸。國家相關規范標準、規程是建筑節能是否達標的衡量標準，要把建筑節能設計做好，必須準確解讀國家相關規范、標準的內涵。

1對建筑節能標準的理解

1.1建筑節能的根本目的。節約能源、提高能源利用效率是我國當前的一項重要國策。既要為人民群眾提供滿足工作、生活需要的室內環境，又要節約能源、降低能耗，實現可持續發展的目標，是建筑節能的根本目的。1.2民用建筑是節能建筑的重點。民用建筑規模大、耗能多，是建筑中的耗能大戶。在公共建筑的全年能耗中，供暖系統及通風空調系統的能耗占40%～50%，照明系統能耗占30%～40%，其他設備能耗占10%～20%，這些能耗與人們的日常工作、生活息息相關，是不可或缺的能耗。加強對此類建筑的能耗控制，選擇最優方案，提高其能源利用效率是建筑節能工作的重點。1.3建筑節能的重點部位。控制民用建筑的能耗，提高民用建筑能源利用效率，就是延緩建筑能量散失，在合理的時間區間內將能量保持在用能空間之內。基于典型建筑模型數據庫分析，就公共建筑來說，2005年版建筑節能標準與2015年版建筑節能標準相比，由于建筑圍護結構熱工性能的改善，全年供暖、通風、空調和照明系統總能耗減少20%～30%。這表明，圍護結構的熱工性能對供暖、通風、空調和照明設備能源利用效率的提高至關重要。建筑圍護結構熱工性能設計應選用最優方案。國家建筑節能標準制定借鑒了發達國家相關標準編制的經驗，同時根據我國實際情況，充分考慮了各地區氣候條件，通過技術經濟綜合分析，確定我國不同氣候區典型城市不同類型建筑的最優建筑節能方案，確定了我國現有條件下民用建筑合理的技術經濟節能目標，并將這些目標逐項分解到建筑圍護結構、供暖、通風、空調和照明等系統，明確了各系統的最優的節能指標要求，為相關建筑節能設計提供了最佳參數設計依據。各類建筑節能設計標準給定了建筑圍護結構熱工性能限值法和權衡判斷法兩種節能設計方法。建筑圍護結構熱工性能限值法計算簡便、快捷，各部位限值代表了相應類型建筑圍護結構熱工性能的最優配置，同時保證室內環境的最佳狀態，設計中應優先選用。當局部參數不滿足限值法設計要求時，在滿足一定條件下，可采用建筑圍護結構熱工性能權衡判斷法設計。如果不能滿足權衡判斷法參數要求，表明建筑模型不符合節能建筑基本要求，應重新調整建筑模型。

2目前建筑圍護結構節能設計中存在的問題

2.1對節能標準的過度解讀。《公共建筑節能設計標準》正文載明，標準適用于新建、改建及擴建的公共建筑（居住建筑）。盡管公共建筑節能標準條文說明中已經說明不設置供暖、供冷設施的建筑的圍護結構可不強制執行標準（如不設置供暖、空調設施的自行車庫和汽車庫、城鎮農貿市場、材料市場），宗教建筑、獨立的公共衛生間和使用年限5年以下的臨時建筑可不強制執行標準。但在實際設計中，不少設計單位、審圖單位認為“可不強制執行”不等于“可不執行”，仍然要求按標準執行。也有單位把僅保持用水設備冬季不結冰的獨立建造的設備用房、有用水設施的庫房等同于采暖房間，要求按“標準”進行圍護結構節能設計。因為建筑使用過程能耗過低，或基本無能耗，這些建筑的圍護結構無法發揮其性能優勢，不僅達不到節能目的，反而造成圍護結構優勢空置，造成大量的人力、物力、財力資源浪費。2.2過度提高熱工性能參數標準。現行國家節能標準是當前技術經濟條件下，各類建筑圍護結構節能效率合理值。理論上講，以節能方案的全壽命周期凈現值（NPV）大于零為指標對節能方案進行篩選分析，進而確定各類建筑在既定條件下最優投資與收益關系曲線，并據此確定圍護結構/供暖空調系統以及照明系統的相關參數限值指標。設計指標應高于限值指標。現階段的經濟技術水平、物料水平、工藝水平、運行維護水平決定了當前建筑節能設計最合理方案應當在標準要求基礎上適度提高，考慮一定裕量，但不宜偏離過多。過高的節能投入會使節能措施的年收益投資比大幅下降，同樣是一種資源浪費。2.3建筑圍護結構節能設計僅考慮建筑專業的節能。對建筑設計專業而言，建筑圍護結構的節能設計是必須完成的本職工作，但圍護結構最主要的功效在于有效延緩各類設備設施提供的能量的散失，使之能夠被最大限度利用。所以建筑圍護結構節能設計必須與室內環境對能量的需求及暖通空調系統選型配置相協調，同時考慮建筑主要業態下各種參數對設備性能的影響及運行期熱工性能的折減，全面優化圍護結構的熱工性能參數。2.4設計方僅解決設計問題。對建筑來說，設計施工完成交付使用僅僅是建筑節能設施發揮作用的開始，設計、施工節能達標并不能保證建筑做到真正節能。節能效益的真正實現，必須依靠節能設施全壽命周期的正常運行。在實際運行管理中，不同地區、不同建筑、不同運營模式管理水平，最終結果差異很大。大多建筑運營維護水平不高，節能設施不能充分發揮性能優勢，實際運營能耗遠遠大于設計預估值。為此，設計文件應為工程運營提出合理有效運營要求，以保證工程按照設計初衷取得最高的節能效益，達到真正節能的目的。

3建筑圍護結構節能設計中應該注意的問題

3.1建筑體形的確定。表面凹凸過多會增大建筑外表面與室外空氣直接接觸的表面積，增大體形系數，增大建筑能耗，對建筑節能十分不利。設計中應盡量選擇簡潔規整凹凸變化小的建筑外形，減少錯層、懸挑、架空結構，注意控制建筑外形尺寸比例，避免高寬比、長細比過大增大建筑體形系數。3.2建筑圍護結構節能方案的選擇。建筑外墻保溫分為外保溫、內保溫、復合保溫三種。鑒于現階段建筑保溫材料、施工技術、建筑功能要求、后期維護及投資費用等多方面因素綜合考慮，一般優先選用外墻外保溫系統。對于屋面，一般選用屋面板板頂保溫系統。有特殊要求的建筑、特殊要求的房間或房間的特殊部位可選用內保溫或復合保溫系統。3.3保溫材料的選擇。選擇保溫材料應綜合考慮各種因素。材料的保溫性能、燃燒性能、物理性能應滿足設計要求，除此之外，當地施工水平、供材能力、材料價格也是必須考慮的因素。材料必須滿足現行《建筑設計防火規范》要求，同時應為后期運行維護管理提供方便。現階段，保溫材料種類很多，其性能指標各異，選擇時應根據建筑使用性能、建筑高度、防火要求、圍護結構性能、當地氣候適應性、供材狀況、施工水平等因素，結合保溫材料性能指標綜合考慮，選用性價比最高的保溫材料。3.4按標準要求，分朝向控制窗墻比。適當比例的外墻門窗洞口可以自然采光、通風、換氣，調節室內空氣，促進室內微循環，同時外墻門窗洞口也是室內外空氣交換的主要通道。如果門窗洞口比例過大，將會大大增加室內外能量交換量，加大建筑能耗。即使目前保溫性能最好的窗的傳熱系數也是墻體的4倍，甚至更多，普通窗戶的傳熱系數更大，保溫性能更差。所以，在滿足室內采光、通風的前提下，應盡量減少開窗面積，特別是對蓄熱不利的朝向（北向），對一些地區來說，東西向在盡量減少開窗面積的同時，還應考慮遮陽措施。3.5重視周邊地面（無地下室時）及采暖地下室外墻的保溫。周邊地面（無地下室時）及采暖地下室外墻與土壤或室外空氣直接接觸，而且一般接觸部位面積較大，是室內外能量交換的重要通道。應對建筑外墻周邊地面至少2.0m范圍內地面采取保溫隔熱措施，加大周邊地面熱阻，減少熱量損失。對采暖地下室外墻與土壤或室外空氣直接接觸的部位應采用導熱系數小、保溫性能好，并且耐腐蝕的絕熱材料外貼隔熱。3.6注重冷熱橋、變形縫、外門窗洞口周邊縫隙的處理。屋面、外墻、地下室墻體的冷熱橋部位應設置保溫措施，使其內表面溫度不低于室內空氣露點溫度。外墻挑出陽臺、挑檐、隔板等部位都是能量傳輸敏感部位，應加強保溫。設置變形縫的建筑，應沿建筑外表面采用不燃保溫材料將縫隙全部封堵密實。填深不應小于300mm，并設置防護措施進行保護，防止外力損傷及雨雪侵蝕。另外還應特別注意保溫層接縫、轉角處的防水、防裂處理，保證節能層及其防護層連續、完整、持續有效。3.7做好保溫材料的表面防護保溫材料一般強度較低、耐火性能差、吸水率高，容易被損傷、被引燃或被雨雪侵蝕，失去保溫性能。應按規范做好相應部位防護，以保證保溫材料能夠按設計設定的有效壽命期內發揮最的的效力。如保溫材料與空氣接觸的一側應采用具有一定強度和防水放火性能的聚合物抗裂砂漿抹面，首層應考慮防外力損傷，厚度不應小于15mm，其他層不應小于5mm，外部裝飾面層應具有防水性能。屋面保溫層上下均應設置保護層，防止施工及使用過程中損壞保溫層。3.8明確投入使用后建筑保溫系統的運行維護要求。建筑圍護結構節能保溫系統在節能保溫方面有強大的優勢，但抗環境干擾能力十分脆弱，尤其外力損傷和雨雪侵蝕會極大破壞保溫系統性能，需要合理的維護管理才能保證節能效益的實現。而許多業主或管理者不清楚或不注重使用期的維護管理。設計方有責任明確告知節能系統使用過程中的維護管理要求，以保證建筑節能設計能真正收獲預期的節能效益，真正達到節能目的，實現建筑全壽命周期的可持續發展。

4結束語

建筑圍護結構節能設計是建筑節能設計的重要部分，是建筑能量散失的屏障，是采暖、通風、空調、電氣設備節能的保證。就現狀而言，節能理論、節能設計、節能材料、施工工藝水平、運維管理能力等諸多方面都有待進一步完善和提高。隨著國力的增強、科技的進步、人們節能認知的提高，建筑節能一定會更科學、更高效。

參考文獻：

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[3]JGJ26—2018,嚴寒寒冷地區居住建筑節能設計標準[S].

[4]JGJ/T129—2012,既有采暖居住建筑節能改造技術規程[S].

作者:趙紅娟 霍舒豪 單位:臨汾市建筑規劃設計院