建筑节能计算热工性能判定的探讨

摘 要：随着社会和经济的迅猛发展，能源问题和环境保护问题已经成为制约社会发展的重点。为了促使我国经济持续、稳健的向前发展，我国实施了可持续发展战略。而建筑工程项目本身是一个高能耗的项目，其与能源和环境保护之间具有紧密的联系。因此，建筑节能问题已经成为当前浇建筑发展的一个重要方向。文章建筑节能的重要性及其计算指标的基本规定入手，就外维护结构的热工性能进行了详细地探究。

关键词：建筑节能；热工性能；评定方法

目前，我国正处于社会主义初级阶段，发展经济是社会发展的根本任务。建筑行业作为我国国民经济的支柱产业，在促进国民经济发展方面具有积极的作用。然而，由于建筑行业本身是一项耗能巨大的工程，这与当前我国为了节约能源和保护环境而制定的可持续发展战略相违背，所以建筑工程走节能路线是工程发展的必然趋势。

一、建筑节能的重要性

目前，随着全球经济的迅猛发展，能源问题和环境保护问题已成为全球性问题。如果处理不当，则会制约经济的进一步发展。建筑工程本身是一项需要耗费大量能源的项目，所以如果可以在建筑工程施工的过程中实施节能策略，则不仅可以有效地改善建筑内部的热环境，大大提高能源的利用率，同时这也是为了贯彻我国环境保护和能源节约政策的必要手段和措施，既在确保建筑室内热环境质量的基础上，需要将暖通设计和建筑热工控制在设计要求的范围内，由此建筑节能本身的重要性可见一斑。另外，我国现在已经就建筑节能制订了一些建筑设计标准，包括三个适用于四个不同建筑热工分区的建筑节能设计标准以及公共建筑节能设计标准。其中建筑节能设计中需要合理挑选建筑体形、窗墙面积比和朝向，以最大程度地增强建筑维护结构的隔热、保温性能，使用能效比高的空气调节设备和采暖调节设备和系统，同时需要采取热量计量和室温调节措施来达到降低空气调节和采暖调节能耗。

二、建筑节能计算的规定性指标的基本规定及计算

在建筑节能计算的过程中，体形系数、窗墙比、热阻R、遮阳率、围护结构结露计算、空调耗冷量指标、采暖耗热量指标和热多性指标等均是比较重要的指标。建筑节能本身是一个系统性的工程，所以为了确保建筑节能的科学性和合理性，需要各专业、各环节的相互配合，并且建筑不同部分需要承担不同比例的节能率，比如空调采暖系统、照明设备和围护结构部分分别需要承担16%-20%、7%-18%和13%-25%的比例。下面就这几个重要参数的具体内容及其在节能计算中的应用进行阐述：

（一）建筑体形系数。建筑体形系数实际上就是建筑物整体与外界空气接触的表面积（S）同包围建筑体积（V）之间的比值，并且其数值大小对建筑能耗产生重要的影响。建筑体形系数越小，单位建筑面积所对应的建筑外表面积也越小，而相应的建筑外维护结构的传热损失就越小。而就建筑体形系数的计算式而言：建筑体形系数=S/V。在建筑体形系数计算的过程中，S数值的计算不包括户门的面积、地面以及楼梯间隔墙等位置的面积。如果封闭含有内隔墙，则需要采用内隔墙面积来进行计算，而如果没有内隔墙，则需要依照封闭阳台的外表面来计算建筑整体的表面积和体积，而应该按照三棱柱来计算人坡屋顶。

（二）窗墙面积比。窗墙面积比实际上就是建筑窗户洞口的实际面积（S1）与建筑房间立面单元面积（S2）之间的比例，也即建筑层高与建筑开间定位线围成面积之比，而其公式为：窗墙比=S1/S2。在公式计算的时候，飘窗需要按照窗户洞的实际面积来计算，而玻璃门需要按照窗户来进行计算。实践应用和试验研究表明，窗墙面积比越大，相应的空调和采暖能耗就越大，所以必须要限制建筑的窗墙面积比。在《公共建筑节能设计标准》中明确规定，建筑墙面积比不应大于0.7，如果墙面积比小于0.4的时候，玻璃等透明材料的透光比不应小于0.4。

（三）热阻计算。建筑围护结构传热计算中所涉及到的热阻实际上就是反映建筑阻止热量传递的一种能力反映，其在建筑中需要尽可能的使建筑具有良好的保温和隔热性能，确保建筑室内温度不会因外界温度的改变而快速改变。

（四）建筑物耗热指标。所谓的耗热指标计算实际上就是根据建筑室内在冬季环境下的设计和计算条件来充分计算建筑面积单位时间内消耗的采暖设备热量，从而计算出建筑单位面积在单位时间内所需要吸收采暖设备提供的热量。

（五）建筑物耗冷指标。同耗热量指标类似，耗冷指标实际上就是根据建筑室内在夏季环境下的设计和计算条件来充分计算建筑面积单位时间内消耗的采暖设备热量，从而计算出建筑单位面积在单位时间内所需要吸收采暖设备提供的热量。

（六）围护结构结露。维护结构结露计算出内表面温度然后需要同露点温度两者之间进行对比，如果建筑维护结构表面温度低于露点温度，则会出现结露问题，反之，则不会发生结露问题。

三、外维护结构的热工性能

理论上来讲，建筑外围结构主要包括建筑外墙、外窗、屋面、阳台门、建筑地面以及地下室外墙等部分。因此，建筑外维护结构的热工性能判定需要充分结合这些建筑外维护结构部分来进行确定。以某住宅建筑为例，外维护保温层主要选用RFT自控相变储能节能材料，燃烧性能A1级，抗压强度>200kPa，导热系数<0.03W/（M.K），并且实际的干表观密度数值范围为为180-250Kg/m3。其中屋顶构造类型为石灰水泥砂浆（20.00mm）+钢筋混凝土（100.00mm）+水泥砂浆（20.00mm）+RFT自控相变节能材料（60.00mm）+水泥砂浆（20.00mm）+碎石、卵石混凝土（40.00），所以屋顶传热系数K=1/R0=0.43W/（m2.K），其满足规范中传热系数K<0.45的规定，其中R0实际上就是屋顶热阻，只需要结合屋顶的具体做法以及相应材料的热能数据即可计算出相应的数据。另外，相应的外墙、外窗和阳台门下部门芯板等的传热系数也均可以得出来，并通过其与规定的数值进行对比来进行判定。

总之，建筑节能计算是建筑工程设计中一个重要的组成部分，其计算结果的准确性直接关乎借助节能的实际情况，进而会对能源问题或者环境污染问题等产生重要的影响。因此，在开展建筑节能计算热工性能判定的时候，需要合理确定影响节能计算的各个参数，同时需要落實到实际的施工应用中，从而发挥建筑在改善居住室内热环境、提高能源利用率方面的积极作用。

参考文献

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[2] 江保钢.居住建筑节能计算热工性能判定的探讨[J].建筑与工程，2012，15（9）：167-168.

作者简介：赵亮亮，江苏中建工程设计研究院有限公司。