砌体结构中节能方案综合评价指标体系的探讨

宋令群，肖鑫斌，俞鹏飞，赖 俊

（长安大学 建筑工程学院，西安 710021）

0 引言

随着社会能耗高速增长和环境形势日趋严峻，我国把建设资源节约型、环境友好型社会放在现代化发展战略的突出位置。新能源开发的滞后，使得节能减排尤为重要。目前我国建筑耗能总量在能源消费总量中的份额已超过27%，逐渐接近三成，并且随着全面建设小康社会的逐步推进，我国的建设事业迅猛发展，建筑能耗还将迅速增长，因此建筑行业的全面节能势在必行。砌体结构在我国历史悠久，广泛应用于民用建筑中，但这些建筑远未达到节能设计的标准，与我国建筑节能的发展方向和人们对于建筑性能的要求是不相符的。因此，建立一个切实可行的砌体结构节能方案评价体系，对助推我国可持续发展战略意义重大。

1 砌体结构中节能方案综合评价体系的AHP模型

本综合评价体系的AHP模型共分4层，其AHP模型简图如图1所示。

1.1 总目标层（A）：砌体结构节能方案综合评价体系

针对我国大量的砌体结构建筑，综合考虑环境保护、居住质量、技术经济等方面的因素，从结构设计与技术、材料选择、施工质量三大方面出发，在详细剖析建筑中存在能源损耗问题的基础上，将节能思想应用在整个建筑寿命周期中，最终达到建筑节能方案综合评价的目的。

1.2 子目标层（B）：包含B1-B3

B1：结构设计与技术。建筑结构方案的设计和技术选用在砌体结构节能方面扮演着不可或缺的角色。综合考虑风荷载、太阳辐射等外界条件对建筑结构能耗的影响，采用高效保温材料和优化集成节能技术，使外墙、门窗、屋面的保温隔热性能得到有效改善。

B2：材料节能。作为建筑物的基本组成部分，材料是影响建筑结构节能的关键因素。根据建筑物不同部分的需求，合理选择使用材料，并充分利用废弃材料，在保证建筑质量和符合技术经济要求的前提下达到材料节能的目的。

B3：质量控制。质量是建筑结构达到节能要求的前提，工程建设过程中的质量控制主要体现在人员控制、材料控制和设备控制三大主要方面。

1.3 准则层（C）：包含C1-C8

C1：墙体。作为采暖能耗的重要组成部分，墙体对结构的保温隔热起着不可或缺的作用。引入CL建筑结构体系、居住建筑夹心保温复合砌体结构体系等先进墙体保温隔热方式以及采用新型高效保温绝热材料以降低外墙传热系数，大大改善墙体的保温隔热效果。

图1 砌体结构中节能的综合评价体系的AHP模型

C2：门窗。门窗的气密性和保温性对建筑采暖能耗起着不可比拟的作用。通过增加窗玻璃空间层数、采用高效保温材料镶嵌金属窗框、合理设计窗框比等措施，提高门窗的保温隔热性能，有效降低室内外空气的热传导和热损失。

C3：屋面。由于建筑屋面长期受到风荷载、雪荷载和太阳辐射的作用，室内外温差大，因此造成的能量损失也很大。通过选用合理密度、导热系数、吸水率等高效保温材料并依据所选保温材料选择蓄水屋面、种植绿化屋面、倒置式屋面、架空型保温屋面、浅色坡屋面等屋面保温隔热方式，改善屋面层的热工性能。

C4：废弃材料利用。在工程建设的各个环节中尽可能地控制废弃材料的产生，开发废弃材料的潜在价值并利用生产工艺技术将其再利用，以提高材料利用率，从而降低制造材料所需的能源。

C5：材料优化。在满足使用功能和技术经济要求的前提下，应用高效节能保温材料，以满足墙体、门窗、屋面的节能要求。

C6：人员。施工人员是工程施工作业的具体实施者，其综合素质对工程项目质量的影响不容小觑。合理配置施工人员并充分利用其主观能动性，是建筑工程质量的重要保障。

C7：材料。施工材料是一个建设工程项目的直接构成要素，其质量与工程质量的联系最为紧密。建筑材料品种繁杂，质量悬殊，施工单位应对材料进行必要的检查、试验并做好材料保管工作以保证材料的利用效率。

C8：设备。选用高效能的机械及工器具并定期对其进行维护保养以保证工程建设质量。

1.4 基本指标层（D）：包含D1-D23

D1：墙体自保温。墙体自保温技术体系是指按照一定的建筑构造，采用节能型墙体材料及配套砂浆，使墙体热工性能等物理性能符合相应标准的建筑墙体保温隔热系统[1]。

D2：外墙内保温。传统保温方式，在室内作业、升温（降温）快，适用于间歇性采暖的房间使用。

D3：外墙外保温。采用一定的固定方式（黏结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等），把导热系数较低（即指保温隔热效果较好）的绝热材料与建筑物墙体固定一体，从而提高总的墙体平均热阻值达到提高墙体的保温隔热效果的一种保温方式[2]。

D4：夹芯复合墙保温。采用有效方式将保温材料与内外页墙连接形成复合墙体，以提高保温隔热性能。

D5：门窗周边的密闭构造。为了降低热损耗和增加隔热性，采用建筑门窗和建筑幕墙全周边高性能密封技术，改善建筑门窗的保温隔热、气密性、水密性等主要物理性能。

D6：门窗框型材性和断面设计。以结构节能为出发点，改善我国传统门窗框型和断面设计，发展新型高效节能的铝合金窗和多功能门类产品，通过型材内的多道腔壁控制热流的通过量。

D7：窗框比设计。窗框比对窗户的保温性能依据窗框型材的不同而不尽相同。

D8：架空板隔热屋面。在屋面做好防水层之后，架设平板形成通风层避免屋盖被阳光直射，开设通风口，通过平板与屋面之间的空气流通隔热节能，减弱屋面的传热量，有效地改善屋面的热工性能。

D9：蓄水屋面。在屋面刚性防水层上蓄水，不仅通过蓄水层水分的蒸发减少热量传递、阻止了阳光直射暴晒，还有效地改善混凝土的使用条件，加强了混凝土的防渗水性能。

D10：种植绿化屋面。绿色种植屋面热惰性好，加大城市绿化面积，减少温室气体排放，改善城市气候环境。

D11：倒置式屋面。与传统保温屋顶不同，倒置式保温屋面即“将憎水性保温材料设置在防水层上”，施工简单、成本低、寿命长[3]。

D12：浅色坡屋面。在斜屋面上铺设保温隔热材料，提高房屋热工性能的同时，提供更多的使用空间。浅色斜屋面对阳光的反射率高，保温节能的同时提高屋面的防水性能，维检费低，寿命期长。

D13：建筑垃圾控制。根据施工图纸和施工方案，合理购置物料，采用标准施工流程并配合先进管理技术，控制施工过程中的垃圾产生。

D14：废渣处理利用。对于不可避免的材料废渣废料，尽量回收再利用。

D15：墙体材料。墙体是砌体结构重要的围护结构和承重结构，应根据墙体所处位置以及受力性能，合理选择保温性能良好的墙体材料。

D16：门窗材料。作为住宅散热最主要的部位，门窗的作用对房屋节能能力至关重要。根据方案合理选用配置门窗保温材料，最大限度地实现门窗的保温隔热性能。

D17：屋面材料。根据屋面类型、所在地自然环境的影响，选择合理先进的屋面保温材料，在保证屋面耐久性的前提下，确保屋面的节能达到标准。

D18：施工人员等级。雇用高素质施工人员，避免野蛮施工、疲劳施工和不规范施工。

D19：施工人员管理。培养专业的施工队伍、明确职权到个人并定期进行技术和管理培训。

D20：材料的质量。根据工程预期达到的质量标准选择合适等级的材料，要求所有材料附带出厂证明和产品合格书。同时，应加强对建筑材料的检测，保证工程施工质量。

D21：材料的保管。明确设置施工现场的材料仓库或材料堆放处，并制定切实可行的材料管理办法。对某些特殊节能材料要满足防潮、防腐蚀、防暴晒等方面的要求，以保证顺利有效地达到工程建设标准。

D22：机械的性能。施工机械（如铲运机、压实机等）的工作性能、质量保证是一个建设工程规范化施工的必要保证。因地制宜，因工程制宜，人机固定，保证项目施工质量。

D23：工器具的合理配置。施工工器具是指在施工过程中供工人使用的手动或电动工具、仪表、器具，如扳手、管钳、锉刀等。根据具体情况选择合适的工器具保证施工工序的精确度是建设一个规范工程的必要条件，更是节能砌体结构施工的必要保证。

2 结语

利用AHP研究模型构建“砌体结构节能综合评价指标体系”，根据此体系将砌体结构节能的各种因素表示出来，并在此基础之上通过调研获得有关数据，构建各层次判断矩阵，通过AHP程序在计算机上进行单排序及总排序计算，从而得到各层因素相对于总目标的组合权重值。通过对砌体结构不同节能方案中各因素分析、打分，计算出方案的评价分数，完成对单个方案的评价和多个方案的比选。

此评价体系从结构设计与技术、材料选择、施工质量控制三大方面出发，结合建筑使用功能、技术经济等方面要求，综合考虑砌体结构节能效用，从而保证对于砌体结构建筑评价的全面性、客观性和适用性，达到对砌体结构建筑节能的控制。

[1]陈红霞，谢厚礼，林学山，陈杰.非承重墙体自保温体系技术性能要求与分析[J].墙材革新与建筑节能，2011（1）：45-47.

[2]温少瑜.外墙保温技术体系探讨[J].科学之友：下，2012（2）：88-89.

[3]毛开宇，高懿琨.倒置式保温屋面建筑构造的探讨[J].长春工程学院学报：自然科学版，2004（1）：39-41.

[4]刘启波.改进的Topsis方法在绿色建筑综合评价中的应用[J].基建优化，2001，22（5）：30-32.

[5]刘启波.灰色聚类综合评价方法在住宅建筑方案选优中的应用[J].基建优化，2002，23（3）：35-37.