建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)探討

張俏梅

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)探討

張俏梅

通過(guò)對(duì)建筑物節(jié)能設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的深入探討,提示和明確了實(shí)際工作中遇到的一些常被忽視的節(jié)能設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問(wèn)題,為實(shí)際的施工圖設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)和幫助。

節(jié)能設(shè)計(jì),陽(yáng)臺(tái),熱橋,權(quán)衡法

從我國(guó) 1995年第一次全國(guó)性的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布執(zhí)行以來(lái)至今已整整 15個(gè)年頭了。從居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)到 2005年公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì),從節(jié)能率 50%到節(jié)能率 65%,節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于每個(gè)從事這個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)者是再熟悉不過(guò)了。設(shè)計(jì)者從開(kāi)發(fā)商的角度去思考時(shí),會(huì)把設(shè)計(jì)做得盡可能經(jīng)濟(jì);從自己專業(yè)工作量方面考慮又會(huì)使設(shè)計(jì)做得盡可能簡(jiǎn)便,一些圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)的取值往往已相當(dāng)接近于限值,不會(huì)留有足夠的余地,久而久之又會(huì)進(jìn)而形成一些地區(qū)的習(xí)慣性設(shè)計(jì)做法。目前的節(jié)能設(shè)計(jì)還是粗線條的,細(xì)節(jié)的推敲做的很少。當(dāng)我離開(kāi)設(shè)計(jì)崗位進(jìn)入審圖工作后看到各種此類粗線條的設(shè)計(jì)之后深感有寫出來(lái)的必要,從細(xì)節(jié)處從節(jié)能設(shè)計(jì)的根本之處去重新審視一下我們的現(xiàn)有節(jié)能設(shè)計(jì),為越來(lái)越年輕的專業(yè)從業(yè)者在快節(jié)奏的設(shè)計(jì)周期中提供些思考的切入點(diǎn)。

1 商住樓中的節(jié)能設(shè)計(jì)

如今大量的居住建筑設(shè)計(jì)中商住兩用的建筑占整個(gè)居住建筑較大的比例。純商用建筑和純居住建筑在節(jié)能設(shè)計(jì)概念的把握上一個(gè)普通的設(shè)計(jì)者不會(huì)有難度的。當(dāng)一個(gè)住宅下設(shè)有多層商場(chǎng)時(shí)或一層或兩層網(wǎng)點(diǎn)時(shí)節(jié)能設(shè)計(jì)者往往對(duì)前者可以心平氣和的分別采用公共建筑節(jié)能和居住建筑節(jié)能去設(shè)計(jì)和計(jì)算,因?yàn)榇篌w量的建筑使公建部分和居住部分的體形系數(shù)都很容易過(guò)關(guān)。當(dāng)這類建筑體型不是很大時(shí),底層的商用部分是一層或兩層時(shí)商用部分的節(jié)能設(shè)計(jì)往往容易被忽視,很多人認(rèn)為采用居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的方法在耗熱計(jì)算中不忽視網(wǎng)點(diǎn)部分的門窗、外墻的耗熱值,最終使總體耗熱值滿足限值要求應(yīng)該也是可行的。用居住部分占據(jù)比例大、熱耗卻小來(lái)抵消占比例小的網(wǎng)點(diǎn)的大窗門的熱耗,從表面上看來(lái)似乎沒(méi)什么不妥,但仔細(xì)思考之后你會(huì)明白它不符合節(jié)能的真正目的,沒(méi)有真正的去限制最耗熱的東西,工作量是減少了。再者從網(wǎng)點(diǎn)的使用功能上和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)方面看完全是公共建筑的特質(zhì),也應(yīng)該按公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。當(dāng)我們一步步分別對(duì)網(wǎng)點(diǎn)部分按公建節(jié)能設(shè)計(jì)和住宅部分按居住建筑節(jié)能細(xì)節(jié)計(jì)算下來(lái)你會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)果差距很大,尤其是在執(zhí)行節(jié)能率均為50%時(shí),居住部分保溫層幾乎沒(méi)什么大的變化,而網(wǎng)點(diǎn)部分的外墻和門窗的節(jié)能措施會(huì)提高很多,即門窗的傳熱系數(shù)要高于住宅相應(yīng)部分的,外墻的保溫厚度要比居住部分有所加強(qiáng),這樣的結(jié)果才是真正符合節(jié)能理念的。

2 關(guān)于陽(yáng)臺(tái)的節(jié)能設(shè)計(jì)

陽(yáng)臺(tái)這個(gè)概念在如今很多時(shí)候不作為外部空間使用時(shí)就是一個(gè)很模糊的概念。由于概念的模糊造成設(shè)計(jì)中的模糊,以前的節(jié)能培訓(xùn)中往往注重陽(yáng)臺(tái)上分隔保溫門的設(shè)置,若設(shè)置了會(huì)如何考慮若不設(shè)置會(huì)如何考慮。在我看來(lái)出發(fā)點(diǎn)有所誤會(huì),節(jié)能設(shè)計(jì)的根本是降低運(yùn)行使用中的熱耗,它是圍繞著對(duì)采暖區(qū)域的整體保溫去實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。因此當(dāng)封閉陽(yáng)臺(tái)無(wú)論它稱不稱其為陽(yáng)臺(tái),設(shè)不設(shè)保溫分隔門,只要此處采暖都應(yīng)該算作建筑物的整體去考慮,當(dāng)然此處不采暖但沒(méi)有封閉門時(shí)也應(yīng)該如此考慮。明確了這些一切就清晰了。以往的習(xí)慣設(shè)計(jì)法是陽(yáng)臺(tái)設(shè)了保溫隔斷門,建筑物變成了不考慮陽(yáng)臺(tái)的矩形建筑,細(xì)心者對(duì)陽(yáng)臺(tái)只是按外墻傳熱系數(shù)限值再單獨(dú)設(shè)計(jì)一下側(cè)板底板頂板的保溫,粗心者只按熱橋簡(jiǎn)單處理一下。這些和陽(yáng)臺(tái)參與整體建筑中計(jì)算體形系數(shù)去考慮,陽(yáng)臺(tái)的所有側(cè)窗按建筑的外窗去考慮耗熱值的結(jié)果是有很大差距的,但這些被太多的設(shè)計(jì)者忽略了。

3 關(guān)于熱橋的節(jié)點(diǎn)處理

在我看到的工程圖紙中只遇到過(guò)不超過(guò)兩份的對(duì)熱橋處認(rèn)真計(jì)算的并按結(jié)果進(jìn)行熱橋處保溫處理的。建筑的熱橋計(jì)算在熱工設(shè)計(jì)規(guī)范中有不可忽略的章節(jié)。而太多的設(shè)計(jì)人員,細(xì)心者至少可以做到無(wú)論是何處的熱橋都會(huì)只采用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的保溫厚度而這個(gè)厚度往往是不足的。粗心者設(shè)計(jì)的說(shuō)明中熱橋處理例行公事的選擇標(biāo)準(zhǔn)圖集可節(jié)點(diǎn)詳圖繪制時(shí)卻絲毫不見(jiàn)熱橋處細(xì)部的保溫處理。工程中具體情況有太多的千差萬(wàn)別,墻體材料、厚度各不相同,只一個(gè)經(jīng)驗(yàn)厚度或讓施工人員去判定選擇的細(xì)節(jié)處理方式是不是完全違背了節(jié)能最初的思想即把一個(gè)建筑完整的包裹起來(lái)最大限度的降低熱耗。一個(gè)建筑有太多的細(xì)節(jié),現(xiàn)在都在提一句話,細(xì)節(jié)決定成敗。當(dāng)這些不該忽略的部分被忽略后“成果”會(huì)慢慢隨著使用顯現(xiàn)出來(lái),結(jié)露發(fā)霉直至裂縫。過(guò)去不做保溫都不會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題現(xiàn)在做了保溫反而出現(xiàn)了,局部較大的溫差和室內(nèi)溫濕度的升高促成了這些。當(dāng)審圖意見(jiàn)中無(wú)數(shù)遍的提醒這些時(shí)希望不要認(rèn)為這是太過(guò)小題大做。細(xì)節(jié)的缺失往往使整體的保溫成果前功盡棄。

4 關(guān)于外墻平均傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用

在遼寧地方的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)居住建筑外墻的平均傳熱系數(shù)給出了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,即是外墻主體傳熱系數(shù)除以一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)稱其為外墻平均傳熱系數(shù)的修正系數(shù)得出的值即為外墻的平均傳熱系數(shù),而這個(gè)修正系數(shù)根據(jù)保溫形式取值不同,外墻外保溫取 0.91,外墻夾心墻取 0.80,外墻內(nèi)保溫取 0.71。這種方法大大的降低了節(jié)能設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量。且經(jīng)過(guò)實(shí)際校核這個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)還是很保守的,用起來(lái)方便合理。對(duì)于公建節(jié)能設(shè)計(jì)中很多人都在問(wèn)一個(gè)問(wèn)題,這個(gè)數(shù)據(jù)可否用在公建的設(shè)計(jì)上。我們來(lái)分析一下這個(gè)數(shù)據(jù)的來(lái)源基礎(chǔ)應(yīng)是大量的居住建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)且取值偏于安全,我們目前的居住建筑開(kāi)間進(jìn)深特別是宿舍建筑與大多數(shù)的普通公建沒(méi)有什么本質(zhì)差別,參照取值是可以接受的。而對(duì)于門窗特大甚至還有大量的幕墻的建筑就要謹(jǐn)慎參照了,畢竟這類建筑外墻部分中混凝土構(gòu)件面積占外墻總面積的比重要遠(yuǎn)大于居住建筑中這兩者的比重,而外墻平均傳熱系數(shù)的數(shù)值與這個(gè)比重關(guān)系很大,采取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取值方法就要慎重一些。由于這個(gè)經(jīng)驗(yàn)值取得相對(duì)保守,對(duì)大多數(shù)的公建還是有一定的適用價(jià)值的,這是一個(gè)節(jié)省工作量的好方法。

5 關(guān)于參照建筑的概念理解

在公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中對(duì)于體形系數(shù)不滿足不大于 0.4的,和窗墻面積比大于 0.7的以及屋面可透明面積大于 0.2的均應(yīng)用權(quán)衡判斷法進(jìn)行節(jié)能計(jì)算。在采用計(jì)算機(jī)節(jié)能程序設(shè)計(jì)時(shí)只要輸入建筑物基本數(shù)據(jù)當(dāng)上述限值不滿足會(huì)自動(dòng)進(jìn)入權(quán)衡判斷計(jì)算,設(shè)計(jì)者不會(huì)再動(dòng)更多的腦筋去思索計(jì)算原理。而完全采用手工計(jì)算的設(shè)計(jì)者不能很好的理解權(quán)衡判斷計(jì)算的原理是很難完善節(jié)能設(shè)計(jì)的,由于上述的情況通常是小型建筑才會(huì)遇到,更多的設(shè)計(jì)者都是在概念很模糊的狀態(tài)下照貓畫虎的敷衍了事,往往錯(cuò)誤很多。理解這種設(shè)計(jì)概念其實(shí)很簡(jiǎn)單。權(quán)衡判斷法就是利用參照建筑的概念,這個(gè)參照建筑是指一個(gè)人為定義的完全符合要求的節(jié)能建筑,它和實(shí)際建筑的差別只在于它的散熱部分即外表面積。最為關(guān)鍵的是它的體積是不變的,就是原建筑,這是問(wèn)題的關(guān)鍵。這樣當(dāng)它比照實(shí)際建筑等比例縮放外表面積時(shí)才會(huì)有符合要求的體形系數(shù)值,而那些實(shí)際的外表面對(duì)于參照建筑來(lái)說(shuō)是被理想化的絕緣體即變成了不會(huì)散熱的部分。這樣得來(lái)的參照建筑其實(shí)是不存在的理想建筑但它是節(jié)能的,這樣建筑的耗能值(瓦度值)認(rèn)為是一個(gè)節(jié)能建筑可行的,而我們的實(shí)際建筑通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫措施提高使我們實(shí)際建筑的耗能值(瓦度值)小于那個(gè)節(jié)能的參照建筑的耗能值(瓦度值),就可以說(shuō),我們的實(shí)際建筑是個(gè)節(jié)能建筑了,這也就是權(quán)衡法的理念。所以對(duì)參照建筑的真正理解才是對(duì)權(quán)衡判斷法精髓的真正領(lǐng)會(huì)。建筑節(jié)能是個(gè)長(zhǎng)期的努力過(guò)程,逐步提高設(shè)計(jì)節(jié)能率更是發(fā)展趨勢(shì)。建筑能耗的降低關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的興亡,應(yīng)該不覺(jué)得這是危言聳聽(tīng)。設(shè)計(jì)者有了思想的高度才會(huì)有行動(dòng)上的重視。努力的深度和是否為了應(yīng)付上級(jí)檢查沒(méi)有關(guān)系,只有每個(gè)設(shè)計(jì)者的責(zé)任意識(shí)增強(qiáng)了,多在細(xì)節(jié)上下功夫,節(jié)能減排的理念才會(huì)被真正落到了實(shí)處,帶動(dòng)施工方監(jiān)理方最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。一個(gè)建筑師的藝術(shù)感的確重要,可他對(duì)每筆施工圖的責(zé)任感比藝術(shù)感更加的重要。

[1]DB21/T 1476-2006,居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]DB21/T 1477-2006,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]劉小軍.基于建筑設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能方法的探討[J].山西建筑,2010,36(12)：238-239.

On detailed exp loration for architectural energy-saving design

ZHANG Qiao-mei

According to the deep exploration for the energy-saving design details ofbuildings,the paper points out and identifies the energy-saving design detailed problemswhich can be neglected commonly in the factualwork,so as to provide the direction and assistance for the factual construction drawing design.

energy-saving design,balcony,heatbridge,balancemethod

TU201.5

A

1009-6825(2011)03-0185-02

2010-10-14

張俏梅(1968-),女,高級(jí)建筑師,國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建筑師,遼寧省阜新市施工圖審查中心,遼寧 阜新 123000