浅谈建筑墙体节能设计探析

郝飞

摘要：建筑墙体的节能性受到周边环境、地区气候、城市布局等多方面因素的影响。设计师应充分认识到设计节能型建筑墙体的重要性，在进行建筑墙体设计时全面分析影响建筑墙体节能性的因素，通过合理有效的设计提高建筑墙体的节能性能。保温首先说明了节能型建筑墙体的应用现状，然后分析了外墙保温技术及节能材料，最后详细阐述了房屋建筑墙体节能设计要点。

关键词：房屋建筑；墙体节能；外墙保温；聚苯板；体形系数

中图分类号：TU761文献标识码： A

一、节能型建筑墙体的应用现状

随着全球变暖的不断加剧，节能技术在建筑业中的应用日益广泛，节能建筑已成为建筑业的必然发展方向。节能建筑是指，通过优化建筑外围结构的热性能，提高对风能、太阳能等自然资源的利用率，从而降低建筑的能耗水平。有关调查资料显示，建筑墙体的节能贡献率为50%。此外，建筑墙体设计是室内环境设计的重要组成部分，优秀的建筑墙体设计能有效改善室内环境，提升建筑舒适度。因此，在节能建筑设计过程中，应加强对节能型墙体的应用，进而提高建筑的整体节能水平，为住户提供更优质的居住体验。

节能建筑墙体在国外已得到广泛应用，各项节能建筑技术日趋成熟。这在很大程度上推动了我国节能建筑墙体的发展。经过多年应用研究与实践，我国的墙体节能技术已初步成熟，例如对建筑墙体的材料及其朝向、体形系数等有关因素进行改造，使墙体能够有效利用太阳能，提高墙体节能效果。但有些设计观念依旧停留在原有水平，在建筑设计过程中过于追求建筑功能和美观程度，缺乏对建筑节能性的考虑。另外，节能墙体的制造技术也在很大程度上制约了节能建筑墙体的发展水平。

二、外墙保温技术及节能材料

（一）外墙保温技术

在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。内保温应用时间较长。技术成熟，施工技术及检验标准是比较完善的。在2001 年外墙保温施工中约有 90％以上的工程应用内保温技术。

被大面积推广的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。但内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度，影响居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性，决定了

其必然要被外保温所替代。

外保温技术及其特点：外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用于范围广，技术含量高；外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命；有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间；同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。

（二）节能材料

目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。

1、外挂式外保温

外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板，EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本。已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。

该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上。然后抹抗裂砂浆，压人玻璃纤维网格布形成保护层。最后加做装饰面还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上，然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上，直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。

这种外挂式的外保温安装费时，施工难度大。且施工占用主导工期，待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。

2、聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题，其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活。工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时。聚苯板起保温的作用，可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。

三、房屋建筑墙体节能设计要点

（一）墙体朝向设计

墙体朝向决定了建筑墙体的整体设计方向，是进行节能型建筑墙体设计的主导因素。恰当的墙体朝向能为建筑提供优质的天然采光条件和通风条件，提高自然资源利用率，从而达到降低建筑能耗的目的。在进行墙体朝向设计时，应充分考虑建筑的地理条件及其周边环境特点，确定最佳的墙体朝向。正确的建筑墙体朝向应尽量保证太阳辐射热水平“夏季低、冬季高”，提高太阳能利用效率。不同朝向、不同地区、不同时间条件下，建筑物所能接受的太阳辐射热有明显差异。因此，在实际墙体的设计过程中，应根据当地气候条件及日照规律，进行正确的建筑墙体朝向设计。一般来说，南北向或接近南北向的墙体朝向是最常用的设计方案。

（二）体形系数

体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。在实践过程中，通常在施工图阶段才会考虑节能计算，由于体形系数过大，暴露在大气中的表面积过多，屋面、外墙、外窗等外围护结构的保温性能需要加大才能通过权衡计算，因此对建筑能耗有直接的影响。建筑节能应该从源头抓起，在设计方案时就应该考虑到建筑朝向、间距、绿化配置及体形系数等因素对耗能的影响，充分利用风能，尽可能地实现室内环境的“冬暖夏凉”，创造有利于建筑

节能的微气候，减少空调、取暖器等电器的使用。不仅满足功能上的要求，造型上的美观，在为住户提供舒适居住环境的同时，尽量降低建筑能耗，节约材料。

（三）墙体窗墙比设计

窗墙比是指建筑墙体的外窗总面积与建筑物外墙立面总面积之比。由于外窗的热工性能相对较低，保温效果较差，对建筑能耗具有明显影响。我国有关建筑设计标准中明确提出“建筑的窗墙比S ≦0.7”的强制性要求，增加了墙体窗墙比设计的难度。同时，设置外窗是实现建筑良好的通风及采光条件的重要途径，因此，在墙体设计实践过程中，应充分考虑多种影响因素，合理规划建筑外墙上的外窗位置及面积。

例如在气候湿润的江南地区，应选择较大的墙体窗墙比，以确保建筑在夏季具有良好的通风条件，在冬季可接收到较多太阳辐射，实现建筑节能的设计目的。此外，应根据不同季节太阳高度角的变化规律，合理确定外窗位置，使外窗起到遮挡夏季阳光、引入冬季阳光的作用;还应充分考虑风向变化规律，以保证整个建筑通风良好。这样不仅能够保持室内环境的宜居性，还能取得良好的节能效果。

参考文献

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