对公共建筑节能的认知

高 珊 珊

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

对公共建筑节能的认知

高 珊 珊

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

以某一地区门急诊医技楼工程为例，从建筑物体形系数、窗墙比、窗的传热系数、地下室顶板等方面出发，对建筑的节能设计要点与措施进行了总结，以节约能源，实现可持续发展。

建筑，节能，围护结构，保温措施

从事工作以来，第一次接触相关专业以建筑节能为主，不论建筑工程大小，都存在能源能耗损失。为了贯彻国家节约能源、保护环境的政策，实现可持续发展的目标，建筑节能耗热量指标在持续不断改进，对建筑整体来说利大于弊。随着社会经济发展，人民生活水平不断提高，根据当地气候条件，人们对室内热环境质量有很大要求，与此同时，还要提高建筑的采暖通风、空调和照明系统的能源利用率，实现节能目标。

为了可持续发展和能源发展，在建筑设计中，社会经济、技术和建筑结构与保温构造息息相关。居住建筑节能设计已经成为人人重视的观点，从原有建筑热工耗热量指标50%的设计已经达到65%的节能措施。从而进一步提高对居住建筑的保护措施。

对于建筑节能的认识，我的初步了解只是从模型到构造的简单认识，具体需要各个部位的围护传热系数限值来衡量。因工程位置所需，本次分析只限于对某一区域的节能规范的了解。在建筑节能设计中，分为两部分，居住建筑与公共建筑，依据某一区域的采暖日与空调度日数的规定，建筑分为严寒(B)区、严寒(C)区，寒冷(A)区、寒冷(B)区。下面对一简单案例进行分析与讲解。

本工程为某一地区门急诊医技楼，位于本医院院区内。建筑面积32 500 m2，其中地下6 520 m2,地上25 980 m2，建筑总高度23.85 m，地上5层，地下1层。 地下1层层高5.1 m,地上1层层高5.1 m，2层～5层均为4.5 m,且属于寒冷(A)区。结构体系为框架剪力墙结构，填充材料为加气混凝土砌块。冬季采暖方式为中央空调采暖系统，地下室不采暖，楼梯间采暖，朝向正北。经简单介绍案例分析后,需通过体形系数及窗户的各个朝向的窗墙比设计来判定工程围护结构传热系数限值。本工程节能需考虑几点：体形系数、窗墙比、屋面、外墙、窗的传热系数、地下室顶板。

1)体形系数:S=0.098。

外表面积：84.6×25.35×2+78.6×23.35×2+6 497.5=14 457.34 m2。

建筑体积：6 497.5×23.35=151 716.62 m3。

体形系数：14 457.34/151 716.62=0.098。

本工程经计算体形系数为0.098，建筑物的体形系数范围不大于0.30，作为建筑围护结构取值的依据。体形系数的计算值与外墙表面积、建筑体积有关。规范中建筑体形系数不应大于0.40,0.40决定着建筑的判定不一。新规范中对建筑面积小于300 m2的公共建筑，不需进行体形系数及窗墙比的计算，因在工作中，遇到许多不利因素，例如门房、污水处理、换热站、垃圾站、厕所等公共建筑的一些辅助区域，建筑面积又小，体形系数都大于0.4，对整体建筑的保温措施不利，并且导致无法实施的措施。还有居住建筑的体形系数与层数、地区息息相关，造成有些居住建筑的体形系数大于规范要求，因此体形系数在建筑节能设计中起着决定作用。

2)窗墙比计算。

北向：0.567，南向：0.50，东向：0.351，西向：0.359。

窗墙比计算窗洞口与外墙表面积之间的关系。通过各个朝向的窗墙比计算来判定整体建筑的窗的传热系数。在节能规范中，对公共建筑与居住建筑的窗墙比计算有不同规定，公共建筑对各个朝向的整体面进行计算，而居住建筑的窗墙比，针对各个朝向开间的窗墙比，相对于公共建筑来说，要求更严格。窗墙比的计算决定整个建筑的窗的传热系数。例如：北向：0.567，南向：0.50，东向：0.351，西向：0.359，通过公共建筑表3.2.2-1建筑外窗的传热系数中寒冷(A)区查得南北向窗的传热系数限值不大于1.9，东西向窗的传热系数限值不大于2.3，在表C.0.5-2中因医院的门急诊医技楼从立面效果定，窗户面积大，塑钢中空玻璃窗的隔热性能好，强度低只适用于面积小的窗户使用，因此医院为考虑造型使用PA断桥铝合金窗比较多。在设计中，PA断桥铝合金的最小窗传热系数为2.32，不能满足设计要求，需要与专业厂家的配合，完成设计的合理要求。在规范中，对四个区域的遮阳系数不受限制，因此建筑设计需与现实相结合，节能设计要从实际出发，完善设计中的不足，达到最好的设计。

3)围护结构的传热系数设计。

a.屋面。

建筑物体形系数为0.098，属于寒冷(A)区，屋顶无透明部分，因此经查得屋面的传热系数限值0.47。假设采用60厚A级无机砂浆复合聚氨酯保温板计算:

K=1/[1/23+0.02/0.93+0.1/1.74+
0.02/0.81+1/8.7+0.06/(0.024×1.2)]≈0.47。

经计算60厚A级无机砂浆复合聚氨酯保温板满足规范要求。

b.外墙。

建筑物体形系数为0.098，属于寒冷(A)区，屋顶无透明部分，因此经查得屋面的传热系数限值0.52。假设采用40厚A级无机砂浆复合聚氨酯保温板计算:

墙：K=1/[1/23+0.02/0.93+0.3/(0.16×1.25)+0.02/0.81+1/8.7+0.04/(0.024×1.2)]=0.323，墙面积8.4 m2。

梁：K=1/[1/23+0.02/0.93+0.3/1.74+0.02/0.81+1/8.7+0.04/(0.024×1.2)]=0.566，梁面积6.24 m2。

柱：K=1/[1/23+0.02/0.93+0.6/1.74+0.02/0.81+1/8.7+0.04/(0.024×1.2)]=0.516，柱面积2.7 m2。

平均传热系数：(8.4×0.323+6.24×0.566+2.7×0.516)/(8.4+6.24+2.7)=0.44。

经计算40厚A级无机砂浆复合聚氨酯保温板满足规范要求。

c.地下室顶板。

地下室顶板采用A级无机砂浆复合聚氨酯保温板材料计算，其满足不大于限值0.50 W/(m2·K)。计算采用50厚A级无机砂浆复合聚氨酯保温板。

传热系数K：K=1/[1/23+0.02/0.93+0.1/1.74+0.02/0.81+1/8.7+0.05/(0.024×1.2)]=0.50。

经计算地下室顶板采用50厚A级无机砂浆复合聚氨酯保温板满足规范要求。

以上建筑围护结构的设计，使人明白建筑的节能需与保温材料的性能相关。在建筑设计中，节能保温类似人类一样，人体需穿衣保暖，好的衣服质量、材料、薄厚都起到关键作用，建筑也一样。在北方地区，节能保温措施对建筑来说必不可少，保温材料物理性能影响着建筑的保温及防火要求。对保温材料，根据建筑高度对不同位置及地方，保温的设防要求不同。因此建筑在设计中需选择好保温材料的物理性能及施工工艺，更有利于与建筑的结合。

在工作中，对节能设计接触最多，对建筑保温材料的选择也一直在犹豫中，选择的材料关系着建筑设计节能的效果。随着社会经济的发展，市场上不断推广的装饰保温一体化、结构保温一体化等形形色色保温材料的运用，只为更有利于建筑节能保温的设计，使现实与设计相结合，为明天的城市建筑披一道更亮丽的风采。

[1] 山西省建筑节能设计标准[S].

[2] 朱 茜，张树君.全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇(建筑)[M].北京：中国计划出版社，2007.

The cognition to public construction energy saving

Gao Shanshan

(ShanxiArchitecturalDesignResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking a certain area outpatient and emergency hospital technology building project as an example, from the building shape coefficient, window to wall ratio, window heat transfer coefficient, basement roof and other aspects, summarized the construction energy saving design key points and measures, so as to realize the energy saving, sustainable development.

construction, energy saving, envelope structure, thermal insulation measure

2014-12-18

高珊珊(1988- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)06-0183-02

TU201.5

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