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摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，中國的建筑工程越來越多，建筑圍護結(jié)構(gòu)能耗也越來越大，對中國的環(huán)境保護工作和資源儲備極其不利。建筑圍護結(jié)構(gòu)是影響室內(nèi)環(huán)境舒適性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計了建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)，對建筑外墻、屋面、外窗及遮陽進行了節(jié)能改造。進行了建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造能耗分析，結(jié)果表明設(shè)計的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)的能耗較低，具有環(huán)保性，有一定的應(yīng)用價值，可作為后續(xù)建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的參考。

關(guān)鍵詞：建筑圍護結(jié)構(gòu)；節(jié)能改造；能耗分析

能源消耗是社會發(fā)展中的重要問題，各國都開始重視能源消耗問題[1]。研究發(fā)現(xiàn)，建筑是各國能源的重要消耗領(lǐng)域，近年來，發(fā)達國家的建筑能耗越來越高，中國的建筑能耗也呈快速上漲趨勢。在建筑高能耗背景下，中國開始重視建筑節(jié)能發(fā)展，并取得了初步成效[2]。研究表明，高能耗建筑占中國現(xiàn)有建筑的80%以上[3]，這些建筑能源消耗較嚴重。建筑圍護結(jié)構(gòu)決定了建筑內(nèi)部的熱循環(huán)關(guān)系，影響建筑的綜合性能，因此需要設(shè)計新的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)。建筑圍護結(jié)構(gòu)作為影響建筑外觀的關(guān)鍵部分，也影響著室內(nèi)的熱循環(huán)。早在1986年[4]，中國就開始開展建筑節(jié)能工作。隨著國家對建筑節(jié)能的重視，建筑圍護結(jié)構(gòu)綜合改造技術(shù)開始走入人們的視野。但該技術(shù)由于起步較晚，仍存在一定的使用問題[5]，因此目前尚未形成綜合化建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造方案。為了進一步實現(xiàn)建筑節(jié)能，降低建筑綜合能耗，設(shè)計了新的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)，為綠色建筑發(fā)展做貢獻。

1建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)設(shè)計

1.1外墻節(jié)能改造

建筑外墻是主要的建筑圍護結(jié)構(gòu)，其不僅具有承重作用，還能保證室內(nèi)熱穩(wěn)定。外墻在建筑圍護結(jié)構(gòu)中占比較高，因此結(jié)合建筑墻體的實際性能，設(shè)計了新型建筑節(jié)能外墻，如圖1所示。在施工建筑節(jié)能外墻時需注重外墻體的保溫方式。為了提高建筑外墻的保溫節(jié)能系數(shù)，選取了EPS（ExpandedPlystyrene，聚苯乙烯泡沫）板作為保溫層，o并使用特殊的機械錨固技術(shù)提高墻體的穩(wěn)定性。該墻體具有良好的保溫性能，能實現(xiàn)對各類型建筑的外墻節(jié)能改造。所設(shè)計的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)主要將隔熱層安裝在墻體內(nèi)側(cè)，覆蓋相應(yīng)的石膏板，布置的保溫隔熱材料可降低自然環(huán)境變化造成的建筑屋內(nèi)能量損耗，提升墻體儲能效果，降低室內(nèi)外溫差，避免出現(xiàn)建筑墻皮開裂現(xiàn)象。在施工過程中，選取鋼筋混凝土作為墻體基層，添加膠黏劑提高墻體的穩(wěn)定性，還可添加泡沫玻璃隔熱，降低建筑內(nèi)部熱損耗。一旦外界溫差發(fā)生變化，其可立即解決熱橋效應(yīng)，避免墻體變形及產(chǎn)生難以解決的裂縫。

1.2屋面節(jié)能改造

屋面是建筑圍護結(jié)構(gòu)的組成部分之一，其容易產(chǎn)生建筑熱能損失，影響建筑的節(jié)能效果。不僅如此，隨著季節(jié)變化，暴曬、寒冷等都會導致屋面損傷，影響居民的正常生活。常見的建筑屋面主要由防水隔熱卷材組成，屋面節(jié)能改造必須結(jié)合太陽輻射作用。根據(jù)屋面熱環(huán)境和屋面頂層關(guān)系，設(shè)計了屋面節(jié)能改造示意圖（見圖2）。由圖2可知，該屋面主要由6個重要組成部分組成，即陶土瓦、掛瓦條、鋁箔復(fù)合隔熱防水層、順水條內(nèi)嵌噴涂硬泡聚氨酯、高分子瀝青卷材、混凝土基層。為了盡可能滿足建筑圍護結(jié)構(gòu)的能量交換要求，設(shè)計的方法使用倒置式保溫屋面作為基礎(chǔ)屋面。為了提高建筑整體的通風效果，在設(shè)計的保溫屋面添加混凝土制造的磚塊，將其放置在防水層上方，可根據(jù)建筑實際情況調(diào)整磚塊高度。屋面保溫層結(jié)構(gòu)的導熱系數(shù)變化較大，對其實際保溫效果不利，且容易提高建筑造價，因此在屋面結(jié)構(gòu)中設(shè)置了防水層，該結(jié)構(gòu)可利用通風間層遮擋陽光，不斷利用屋面表層完成傳熱作用，避免由太陽輻射到屋頂導致的熱壓和風壓過高。此外，該結(jié)構(gòu)還可以吸收夾層中的熱量，最大程度降低室外輻射對屋面造成的負面影響，降低室內(nèi)溫度，避免產(chǎn)生過高的空調(diào)能耗。部分屋面的構(gòu)造特殊，保溫層與防水層反向設(shè)置，對此可使用某些特定的憎水材料進行維護改造，改善屋頂綜合負荷，避免屋頂坡度過高。另外，還可將設(shè)計的屋面與綠植結(jié)合，設(shè)計特色化的種植屋面，在屋頂種植部分綠化植物來達到降溫的目的。使用種植屋面的建筑可避免受到外界高溫的影響，在室內(nèi)形成熱島效應(yīng)，從而調(diào)整空氣中的溫濕度，最大程度上降低能耗及污染。但種植屋面對屋頂?shù)某兄匾筝^高，僅適合在部分原始屋面使用。為了提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的通風性，根據(jù)氣流熱能傳導原理對屋面進行通風改造。為了避免下部的防水層受到破壞而提高圍護結(jié)構(gòu)損耗，需在原有的建筑結(jié)構(gòu)上刷涂防水材料，結(jié)合建筑環(huán)境計算防水材料的導熱系數(shù)，提高其隔熱性。在某些寒冷干燥區(qū)域，經(jīng)常使用顏色較深、坡度較緩的屋頂，其不斷地吸收外界熱量，因此極易導致自身開裂、保護層受損。因此在這部分區(qū)域可設(shè)置淺色屋面，改善屋頂?shù)念伾壤?，結(jié)合涼爽屋面設(shè)置原則降低屋頂熱負荷，有效地進行保溫。

1.3外窗及遮陽改造

外窗是建筑圍護結(jié)構(gòu)中的重要部分，與室內(nèi)的通風和采光有重要關(guān)系，因此為了提高建筑的采光、通風性能，最大限度地降低建筑室內(nèi)能耗，建筑圍護節(jié)能改造中結(jié)合建筑自身的要求，計算了建筑的導熱系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)外窗對建筑室內(nèi)的影響主要是由熱量缺口決定的，因此在設(shè)計過程中需盡量避免建筑外窗出現(xiàn)熱量損失問題?；诖?，設(shè)計的建筑外窗改造如圖3所示。由圖3可知，經(jīng)過改造的建筑外窗必須保持良好的間隔距離。此外，建筑外窗設(shè)計還需要滿足建筑節(jié)能外窗設(shè)計標準要求。為了起到隔熱隔聲的作用，建筑外窗可安裝雙層玻璃，最外層玻璃采用Low-E（Low-emisivity，低輻射）中空比例，最大限度降低城市噪聲對建筑的影響。在進行建筑外窗玻璃類型的選取時，需要研究不同類型建筑外窗性能標準。設(shè)計的建筑外窗選用6mm透明+12mm空氣+6mm透明型玻璃，其可見光透射比為0.71，太陽能透射比為0.75，傳熱系數(shù)為2.8W/（m2?K）。該玻璃的遮陽性能良好，能滿足建筑的低能耗需求，因此可應(yīng)用該玻璃進行建筑外窗改造。結(jié)合上述全部的節(jié)能改造過程，可完成建筑圍護結(jié)構(gòu)綜合改造，降低建筑總能耗。

2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造能耗分析

2.1概況及準備

為了研究所設(shè)計的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)的節(jié)能效果，選取一建筑圍護結(jié)構(gòu)進行實例分析。該建筑的仿真結(jié)構(gòu)如圖4所示。該建筑位于一省會城市市中心，建筑面積約為6942.11m2，共有4層地上結(jié)構(gòu)和1層地下結(jié)構(gòu)。該建筑屬于多功能建筑，外墻采用鋼筋混凝土與陶?；炷?。首先對該建筑進行保溫性能參數(shù)設(shè)置，檢測房間溫度變化情況，其次使用算數(shù)平均法對該建筑全天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，計算總熱阻量。建筑保溫性能參數(shù)如表1所示。由表1可知，該建筑的保溫性能與標準保溫要求存在一定的差異。為了保證建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的測試效果，進行了建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工缺陷測試，判斷不同能耗對建筑內(nèi)部熱能循環(huán)造成的影響。結(jié)合測試結(jié)果，可設(shè)置建筑節(jié)能改造技術(shù)測試方案，分別模擬不同結(jié)構(gòu)下的建筑能耗。為了準確分析能耗，選取DeST軟件進行建模，結(jié)合AutoCAD軟件進行建筑能耗模擬，并使用空間狀態(tài)法進行計算，提高能耗數(shù)值計算的準確性。

2.2應(yīng)用效果

在上述實驗準備的基礎(chǔ)上，分別使用設(shè)計的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)和傳統(tǒng)的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)進行改造，使用空間狀態(tài)法計算2種改造技術(shù)的節(jié)能總量，應(yīng)用效果如表2所示。由表2可知，所設(shè)計的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)改造后的節(jié)能總量較高，證明設(shè)計的節(jié)能改造技術(shù)的節(jié)能效果較好，具有環(huán)保性，有一定的應(yīng)用價值。

3結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，中國的建筑工程數(shù)量越來越多，建筑能耗也越來越高。為了降低能耗，實現(xiàn)建筑環(huán)保，設(shè)計了建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)。實例分析結(jié)果表明，采用設(shè)計的建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)改造后節(jié)能總量較高，證明其改造效果較好，具有環(huán)保性，可作為后續(xù)綠色建筑發(fā)展的參考。

參考文獻：

［1］陳先志，朱佳音，崔國游，等.寒冷地區(qū)超低能耗高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計優(yōu)化研究［J］.建筑節(jié)能（中英文），2022，50(2)：65-70.

［2］黎航欣，王盛衛(wèi).《近零能耗建筑技術(shù)標準》下夏熱冬暖地區(qū)及寒冷地區(qū)零能耗建筑的可行性研究［J］.暖通空調(diào)，2022，52(1)：121-125.［3］鄭清濤，榮中秋，羅多，等.可變窗墻比圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計及其在寒冷地區(qū)凈零能耗建筑中的節(jié)能潛力分析［J］.建設(shè)科技，2021(21)：56-62.

［4］劉洋，吉碩，許慧萱，等.張家口既有居住建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造分析［J］.河北建筑工程學院學報，2021，39(2)：108-112.

［5］程紹革，毋劍平.協(xié)會標準《既有公共建筑綜合性能提升技術(shù)規(guī)程》解讀：建筑安全性能評估與提升技術(shù)［J］.工程建設(shè)標準化，2021(5)：30-33.

作者:李彬 許曉坤 李翔 單位:陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計研究院 西咸新區(qū)倍恩工程有限公司