雷瑤

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

裝配式建筑圍護結(jié)構(gòu)的組成主要分為內(nèi)部圍護結(jié)構(gòu)與外部圍護結(jié)構(gòu)，其中，鋼筋結(jié)構(gòu)的住宅在裝配式建筑中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，設(shè)計人員要結(jié)合氣候條件與地理位置，深入分析裝配式建筑的外圍結(jié)構(gòu)，優(yōu)化建筑體外圍的節(jié)能設(shè)計[1]。建筑體在建筑過程中需要對樓板、窗戶及外墻體的節(jié)能效果進行全面考量，加強低碳減排設(shè)計，全面貫徹環(huán)保理念。

2 裝配式圍護結(jié)構(gòu)特點

圍護結(jié)構(gòu)組成建筑空間，這樣可以規(guī)避環(huán)境帶來的不良影響，裝配式建筑圍護結(jié)構(gòu)依據(jù)所在位置的差異可以分為兩種類型，即內(nèi)圍護與外圍護，包含樓板、內(nèi)門窗及室內(nèi)隔墻等；外圍護結(jié)構(gòu)具有隔聲、保溫隔熱、防火、抗?jié)B防水等功能，主要用于抵抗風雨、太陽輻射等，包含外圍護屋面、墻體及外門窗等[2]。裝配式建筑圍護結(jié)構(gòu)不僅可以滿足隔熱、保溫等功能，還可以從圍護結(jié)構(gòu)方面集成可再生能源技術(shù)，從外界得到更多能量，減少裝配式建筑在組裝過程中耗損的資源與能源。

裝配式建筑圍護結(jié)構(gòu)的明顯特點是生產(chǎn)工廠化、建造裝配化。圍護結(jié)構(gòu)都能在工廠中預(yù)制成品，比如墻體，通常工廠化制作墻體，采取夾心保溫的方式，在裝飾面層和墻體外頁墻板融合之后，在外墻板上安裝連接件、設(shè)置保溫材料，然后在保溫材料上設(shè)置內(nèi)頁墻板的受力鋼筋，混凝土澆筑以后，接著蒸養(yǎng)，最后組成成品。設(shè)計窗戶的圍護墻體需要將門窗框提前埋在墻體中，設(shè)計門窗洞口模板，將窗臺泛水坡度、洞口滴水線等一次性澆筑成型，為了使門窗洞口具有較強的抗?jié)B防水能力，還可以生產(chǎn)一體化集成墻體。

3 裝配式建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計策略

3.1 工程概況

本文研究的項目是裝配式住宅，在住宅地下兩層是停車場，地上一共有六層，第一層是底商，其他是住宅，總建筑面積為2560.3㎡，建筑高度為18m，使用年限約為50a，抗震設(shè)防烈度為8度。

該住宅的基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)，將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為主要的結(jié)構(gòu)類型，建筑結(jié)構(gòu)形式是剪力墻結(jié)構(gòu)，施工技術(shù)使用了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工，工程施工過程中需要的各種構(gòu)件需要在工廠中生產(chǎn)完成。預(yù)制混凝土構(gòu)件一共396塊，預(yù)制構(gòu)件總混凝土土方量為264m3，現(xiàn)澆混凝土量是384m3，預(yù)制率高達40.8%。墻主要采用套筒灌漿的方法進行連接，墻和墻之間使用現(xiàn)澆節(jié)點進行豎向連接，屋面結(jié)構(gòu)使用疊合樓板，預(yù)制底板厚度不超過60mm。

3.2 外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能方案

裝配式建筑原圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能方案囊括了普通中空玻璃塑鋼窗、EPS夾心保溫墻體及EPS外保溫屋面等，表1為外圍護結(jié)構(gòu)原節(jié)能方案數(shù)值。

表1 外圍護結(jié)構(gòu)原節(jié)能方案

這個裝配式住宅朝向、體形系數(shù)值、外窗設(shè)置及窗墻面積比與《嚴寒與寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》中制定的建筑和圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計中的常規(guī)要求相符合。在這個前提下，可以比較外圍護結(jié)構(gòu)使用節(jié)能方案的熱工參數(shù)和寒冷區(qū)域外圍護結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)限值，能夠得到節(jié)能方案中墻體的傳熱系數(shù)值。具體如表2所示。

表2 圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)對比表

3.3 窗墻比設(shè)計方案

由于窗墻比參差不齊，對建筑的采暖和制冷總負荷造成直接影響，為了使窗墻比設(shè)計更科學(xué)、合理，使用DeST-h能耗模擬軟件詳細分析建筑的能耗。隨著南向窗墻比的不斷增加，外窗形式千變?nèi)f化，增加了建筑總負荷，在一定程度上直接影響了外窗的平穩(wěn)性。節(jié)能設(shè)計人員在設(shè)計外窗期間，只有精準了解不同外窗的作用，才可以挑選恰當?shù)耐獯胺绞?。在設(shè)計期間，通常將單框雙層塑鋼窗與中空玻璃塑鋼窗作為主要的使用材料，與單層玻璃塑鋼窗相比，其負荷量較小，但是漲幅相對緩慢。窗及窗墻比優(yōu)化方案和現(xiàn)有方案的構(gòu)造參數(shù)如表3所示。

表3 窗及窗墻比優(yōu)化方案

3.4 屋面優(yōu)化方案

屋面節(jié)能優(yōu)化方案和外墻體一樣，經(jīng)過更換保溫材料，增加保溫材料的厚度，降低屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。屋面優(yōu)化方案和現(xiàn)有方案的傳熱系數(shù)與構(gòu)造參數(shù)如表4所示。

表4 不同優(yōu)化方案屋面構(gòu)造參數(shù)

4 結(jié)語

針對裝配式建筑外圍護結(jié)構(gòu)進行節(jié)能設(shè)計時，需要明確現(xiàn)有的問題，這樣才能有的放矢。在節(jié)能設(shè)計中，工作人員需采用科學(xué)合理的方式設(shè)計屋面、窗墻比、樓板及外圍護墻體，提升裝配式建筑節(jié)能設(shè)計的質(zhì)量，促進我國建筑行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。