建筑墙体构建下的节能性设计的创新

　　随着全球环境的不断恶化，建筑业高能耗的弊端日益明显，城市建筑的节能化已逐渐成为现代建筑的发展趋势。本文从建筑墙体的构建问题入手，分析建筑墙体节能性的主要设计因素，进一步探讨有效的墙体节能性设计方法。
　　建筑墙体的节能性受到周边环境、地区气候、城市布局等多方面因素的影响。设计师应充分认识到设计节能型建筑墙体的重要性，在进行建筑墙体设计时全面分析影响建筑墙体节能性的因素，通过合理有效的设计提高建筑墙体的节能性能。
　　节能型建筑墙体的应用现状
　　随着全球变暖的不断加剧，节能技术在建筑业中的应用日益广泛，节能建筑已成为建筑业的必然发展方向。节能建筑是指，通过优化建筑外围结构的热性能，提高对风能、太阳能等自然资源的利用率，从而降低建筑的能耗水平。有关调查资料显示，建筑墙体的节能贡献率为50%。此外，建筑墙体设计是室内环境设计的重要组成部分，优秀的建筑墙体设计能有效改善室内环境，提升建筑舒适度。因此，在节能建筑设计过程中，应加强对节能型墙体的应用，进而提高建筑的整体节能水平，为住户提供更优质的居住体验。
　　节能建筑墙体在国外已得到广泛应用，各项节能建筑技术日趋成熟。这在很大程度上推动了我国节能建筑墙体的发展。经过多年应用研究与实践，我国的墙体节能技术已初步成熟，例如对建筑墙体的材料及其朝向、体形系数等有关因素进行改造，使墙体能够有效利用太阳能，提高墙体节能效果。但有些设计观念依旧停留在原有水平，在建筑设计过程中过于追求建筑功能和美观程度，缺乏对建筑节能性的考虑。另外，节能墙体的制造技术也在很大程度上制约了节能建筑墙体的发展水平。
　　节能型建筑墙体的主要设计因素
　　1.墙体朝向设计及体形系数
　　墙体朝向决定了建筑墙体的整体设计方向，是进行节能型建筑墙体设计的主导因素。恰当的墙体朝向能为建筑提供优质的天然采光条件和通风条件，提高自然资源利用率，从而达到降低建筑能耗的目的。在进行墙体朝向设计时，应充分考虑建筑的地理条件及其周边环境特点，确定最佳的墙体朝向。正确的建筑墙体朝向应尽量保证太阳辐射热水平“夏季低、冬季高”，提高太阳能利用效率。不同朝向、不同地区、不同时间条件下，建筑物所能接受的太阳辐射热有明显差异。因此，在实际墙体的设计过程中，应根据当地气候条件及日照规律，进行正确的建筑墙体朝向设计。一般来说，南北向或接近南北向的墙体朝向是最常用的设计方案。
　　体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。在实践过程中，通常在施工图阶段才会考虑节能计算，由于体形系数过大，暴露在大气中的表面积过多，屋面、外墙、外窗等外围护结构的保温性能需要加大才能通过权衡计算，因此对建筑能耗有直接的影响。建筑节能应该从源头抓起，在设计方案时就应该考虑到建筑朝向、间距、绿化配置及体形系数等因素对耗能的影响，充分利用风能，尽可能地实现室内环境的“冬暖夏凉”，创造有利于建筑节能的微气候，减少空调、取暖器等电器的使用。不仅满足功能上的要求，造型上的美观，在为住户提供舒适居住环境的同时，尽量降低建筑能耗，节约材料。
　　2.墙体材料设计
　　我国目前应用较广泛的墙体种类主要有实体外墙、玻璃幕墙等。实体外墙是建筑过程中使用时间最长的墙体，根据实体外墙材料构成的不同可将其分为单一材料墙体和复合材料墙体。现阶段使用较广泛的是复合材料墙体。复合材料墙体兼具各项构成材料的功效，不仅能加强墙体保温效果，还具有节能优势。玻璃幕墙多采用断热型铝材和钢板型材料进行建构，具有良好的隔热性能和较强的美感，是现代建筑中较常见的墙体材料，但其弊端也显而易见。双层玻璃幕墙具有较强的节能效果，其内外玻璃层间的空气层能有效起到隔热和保温作用，进一步提高墙体节能功效。实践表明，随着节能要求的不断提高，单一建筑材料已无法满足要求，应结合设计要求及实际条件，满足保温、隔热、采光通风等需求，选取合适的墙体材料，有效提高建筑墙体的节能功效，维持室内良好的物理环境。
　　3.墙体窗墙比设计
　　窗墙比是指建筑墙体的外窗总面积与建筑物外墙立面总面积之比。由于外窗的热工性能相对较低，保温效果较差，对建筑能耗具有明显影响。我国有关建筑设计标准中明确提出“建筑的窗墙比S≤0.7”的强制性要求，增加了墙体窗墙比设计的难度。同时，设置外窗是实现建筑良好的通风及采光条件的重要途径，因此，在墙体设计实践过程中，应充分考虑多种影响因素，合理规划建筑外墙上的外窗位置及面积。例如在气候湿润的江南地区，应选择较大的墙体窗墙比，以确保建筑在夏季具有良好的通风条件，在冬季可接收到较多太阳辐射，实现建筑节能的设计目的。此外，应根据不同季节太阳高度角的变化规律，合理确定外窗位置，使外窗起到遮挡夏季阳光、引入冬季阳光的作用；还应充分考虑风向变化规律，以保证整个建筑通风良好。这样不仅能够保持室内环境的宜居性，还能取得良好的节能
　　效果。
　　结束语
　　节能建筑的应用范围正不断扩大，应从建筑规划阶段开始，以建筑墙体设计为出发点，充分考虑各方面影响因素，对建筑墙体的朝向、体形系数、使用材料及窗墙比等进行合理规划设计，在保证良好居住体验的前提下，使建筑墙体更好符合节能建筑的要求，实现建筑业的可持续发展，对我国可持续发展整体进程的不断推进具有重要意义。
　　
　　
　　作者简介：蔡思南（1980-），女，上海人，本科，工程师，研究方向：建筑设计