1、 略谈建筑形体和外墙外保温的建筑节能策略摘要：从建筑形体概念设计出发，到外围护结构节能主体-墙体节能的策略，探讨了各影响要素的合理处理想法，为建筑节能设计提供了思路。关健词：建筑形体、外墙保温、建筑节能1 引言节能建筑是遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区，群体和单体，建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑。目前，在许多建筑节能手段的探讨与研究中，开发新型节能建筑材料、.研究新构造、采用新工艺以及新能源等方面给予较多的关注，而建筑设计的初步阶段，建筑方案策划阶段的节能方法涉及较少。本文通过对建筑节能进行科学的研究，综合了国内外的研究成果，对各种建筑
2、形体和保温式外墙等外围护结构的设计进行节能效果分析，旨在探讨建筑节能设计方法，及建筑节能标准，节能技术知识，为建筑师设计节能建筑提供理论依据。2 建筑形体与节能策略2.1 建筑体形系数 d 与建筑物的体形是否简单规整和建筑体量大小有关。体形系数表明了建筑物与室外大气接触的外表面积（不计地面）与其所包围的建筑体积之比。体形系数越大，单位建筑面积所分担热损失面积大能耗就越多。体形系数每增大 0.01 耗能指标增加 2.5%，所以体形系数一般不宜大于 0.3，若立面造型或平面功能需要凹凸较大的情况，应从技术措施上、材料选用及构造上提高门窗、屋顶在内的外围护结构的保温隔热措施。另外，在建筑设计时，应使
3、围护结构的总面积越小越好。在相同建筑体积 v 下，由于围护结构的总面积不同热耗能相差很大。设计中应使围护结构面积 a 与建筑体积 v 之比最小，不同的建筑平面形状与能耗之间的关系见图 1 所示。一般来说，控制或降低体形系数的方法，主要有下述几点要素加以考虑。减少建筑面宽、加大建筑进深、增加建筑的层数、加大建筑长度或增加组合体，减少建筑表面凹凸。2.2 关于表面面积系数和日辐射得热量，从获取更多的日照辐射，降低能耗的观点来看，表面系数越小越好。从节能意义上来说，长轴朝向东西的长方形最好，正方形次之，而长轴朝向南北的长方形的建筑节能效果最差。图 2 是将同体积的立方体建筑模型按不同的方式排列成为各
4、种体形和朝向，从日辐射得热多少的角度，研究建筑体型对节能的影响。由图看出 a 是冬季日辐射的得热最少的建筑体形，d 是夏季得热最少的体形，e、c 两种体形的全年日辐射的得热较为均衡，而长、宽、高比例较为适宜的 b 形，在冬季的得热较多，在夏季的得热为最少。2.3 建筑物的长宽比对于节能的影响大，见表 1，一般是长宽比越大的得热越多。但是随着朝向的变化，其得热量会逐渐减少。当偏向达到 67左右时，各种长宽比体形建筑的得热基本趋于一致。当偏角为 90是，则长宽比越大得热越少。3 外墙外保温节能策略外墙外保温应成系统化，集保温、防水和装饰功能为一体。保温材料置于外侧不占室内空间，保温效果明显，可以利
5、用保温材料（苯板、岩棉、挤塑板）做出各种凹凸装饰线丰富建筑立面，而且还能旧房节能改造时，不影响居民正常使用。3.1 系统墙体的基本构造见表 2外墙外保温，是指在垂直外墙的外表面上建造保温层，该外墙（基层）用材主要为砖石或混凝土。外保温可用于新建墙体，也可用于既有建筑外墙改造。该保温层保温效果增加明显，热阻值超过 1k/w。由于保温层置于外侧，其构造必须能满足水密性，抗风压（吸）力、温湿度变化及不产生裂缝的要求，并能抗冲击，还能与相邻部位（如门窗洞口，穿墙管道等）之间以及边角处、面层装饰等方面，均得到适当的处理。不同的外墙保温体系，其材料、构造和施工工艺各有一定的差别，有代表性的如图 3，4保温
6、材料一般可用粘贴固定和贴钉固定方式。前者用粘结胶固定，适合轻质饰面如涂料；贴钉固定方式，钉用塑料穿心钉能隔断热桥，这种固定方式多用于较重饰面墙体如面砖等。粘贴材料多用无机的较好，它能抗老化，相容性也较为好。3.2 系统墙体的保温系统是固定在建筑外墙上的非承重构件，涂料饰面时，自重一般小于 0.25kn/，粘贴固定方式与基层墙面粘结牢固，一般保温材料的弹性模量比水泥砂浆等材料低得多，还能吸收地震能量，用于地震区无脱落坠落危险，较为安全可靠。若用瓷砖饰面（自重约为 0.5 kn/） ，除粘贴固定外还应设置穿心钉固定。抗风性能，一般粘胶浆 14 天的抗拉强度高于 1000 kn/.远大于我国沿海地区
7、最大风压力（如香港风荷载标准值为 1 kn/） ，内陆地区 80 米高度才 2.3 kn/，所以系统的抗风性能完全满足设计要求。蒸汽渗透在寒冷地区外保温构造，不应使用没有隔汽措施的内保温构造。在南方地区室内不要使用蒸汽渗透阻大的墙纸，外围护墙体选用水蒸气渗透系数较大的材料。4 系统的设计要点4.1 基层墙体的挠度不大于 h/240，h 为建筑层高。4.2 在墙体系统某部位如 2.4m 以下，有抗冲击要求时，采用加强性系统即增设加强网布。4.3 标准网布的终端部位应进行翻包：（1）门窗洞口、管道或其他设备需穿墙的洞口处；（2）勒脚、阳台、雨棚等系统的尽端部位；（3）变形缝等需要终止系统部位；（4）女儿墙顶部位。4.4 下列部位应设置系统变形缝：（1）基层墙体设有伸缩缝、沉降缝和防震缝处；（2）系统需设置变形缝处。注：文章内所有公式及图表请以 pdf 形式查看。
