西南交通大学希望学院 四川成都 610000
摘要：本文通过对国内外节能标准、建筑适宜性评价技术特征、影响因素及现有示范项目等方面的现状调研，分析了近零能耗建筑非透明围护结构节能适宜性评价原则及评价标准；运用层次分析法建立了不同气候区近零能耗建筑围护结构节能适宜性评价体系，该体系设置四个层级，利用 Delphi 专家咨询法推算适宜性评价体系不同层级指标的权重赋值。经评价体系分析得出，建议严寒地区优先采用石墨聚苯板外墙外保温薄抹灰系统，寒冷地区优先采用模塑聚苯板或石墨聚苯板薄抹灰系统，夏热冬冷地区优先采用建筑保温隔热技术体系。该研究为近零能耗建筑围护结构方案设计提供了参考。
关键词：适宜性分析；围护结构；层次分析法；评价体系
1.引言
根据《中国建筑能耗研究报告（2019 年）》统计，建筑能耗在全国总能耗中占比达 21.11%，可以预见，随着我国经济与社会的持续发展，民众期望能够享受到更为舒适的环境，这也使得当前的建筑在能耗方面呈现出增长之势。为了解决这种问题，如今建筑业开始推出了节能标准体系，而该体系的日益完善将会使得环境、社会与经济效益得到显著提升。我国也开始积极借鉴国外的先进节能技术，如德国所推出的节能建筑技术，从而在我国正式推动绿色建筑的建设，为我国建筑业的绿色化发展提供了重要支持。在整个建筑体的使用年限之内，为了更好满足民众的舒适化需求，积极的利用周围环境与自然资源，使之具有典型的绿色属性，不会对周围生态带来负面影响，同时也不会对人们的身心健康带来负面影响，这样的建筑也就是所谓的绿色建筑。它十分注重建设与应用过程中能源的节约，最大限度减少对自然环境的破坏，同时还能给人们带来舒适的生活空间，实现人和自然的和谐发展。我国现象的绿色建筑标准采用了北方为先的原则，然后再进一步发展到中部区域，最后再到南北省份。
2.低能耗居住建筑示范项目测试与分析
根据现有示范项目调研，我国不同气候区近零能耗建筑围护结构做法不同，而根据现有近零能耗建筑示范项目总结得出，在严寒地区的近零能耗建筑外墙保温材料主要以石墨改性聚苯板（SEPS）外保温体系为主；在寒冷地区，以岩棉条和石墨改性聚苯板外墙外保温体系应用较多。同时，近零能耗建筑围护结构保温体系的材料还有有岩棉板、真空绝热板、模塑聚苯板等。而近零能耗建筑围护结构的技术体系仍不成熟，墙体做法与实际热阻等性能与设计预期存在差距，因此，有必要对部分示范项目围护结构性能进行现场测试。
2.1 寒冷地区A工程
示范工程围护结构做法为：墙体为 180mm 厚混凝土砖墙外加 250mm 聚苯保温板，屋面为 180mm 厚混凝土楼板外加 300mm 厚聚苯保温板。按照具体数据设计可知，外墙与屋面的传热系数需要达到 0.15W/(m2•K)；室内温度 20-28℃；同时实现良好的气密性、空气品质和噪音控制效果。根据《居住建筑节能检测标准》JGJ/T132-2009要求，利用温度记录仪和温度热流密度记录仪对该工程的外墙传热系数进行测试。
从设计角度来讲，外墙和屋面的设计值相比当地标准现行限值更为严格；从实测结果来看，建筑施工运行后，围护结构的传热系数指标更好满足设计所需。在测试周期中，室内外均为依次为 18.2℃与 0.6℃，热桥表面的均温为 17.1℃，热桥内表面最低温度 15.2℃。根据式 2-3，计算得出室内热桥表面平均温度为 18.1℃，按60%相对湿度，得到露点温度 10.2℃，因此不会出现结露现象。北外墙内部表层的均温白昼下为 18.0℃，窗边缘附近温度与主体位置温差 1~3℃，这意味着该墙体有着较佳的保温性能，没有发现显著热工局限性，屋内的表面均温大概是 20.5℃，天窗和墙角内表面位置温度与主体墙体内表面平均温度温差约 3.0℃，这意味着该屋面也有着较佳的保温性能，没有发觉显著热工局限性。
综上可以看出，经过对寒冷地区A工程围护结构的外墙传热系数、屋面传热系数、热桥内表面温度、非透明围护结构热工缺陷的实地测试，在此项工程中，该围护结构的设计基本上满足了近零能耗需求，同时也可以看出，近零能耗建筑相对于其他建筑在围护结构方面做法要求较高，因此应把握施工质量控制。
2.2 寒冷地区B工程
该工程位于我国严寒地区，示范工程围护结构做法为：外墙的主体构造为 200mm加气混凝土块+300mmEPS 板；屋面的主体构造为 350mm 钢筋混凝土+300mmXPS 保温层做法。根据《居住建筑节能检测标准》要求，利用温度记录仪和温度热流密度记录仪对该工程的外墙传热系数进行测试。此外墙与屋面的外表面的温度都会随着室外温度的改变而变化，但内表面温度能够维持基本稳定，没有显著改变；屋面和外墙的热流密度则会伴随着室外温度动态改变而随之改变。对于屋面的外表面而言，其温度变化幅度较小，其最高温度也低于 0℃，由于屋面存在薄冰层和积雪，屋面测点布置时受到影响，所以温度数据有所偏差。其中一层东侧的外墙温度的分布情况较为均匀，墙边缘与主体位置温差 1~3℃，相应低温区域大小要比 0.5 平米小很多；二层南侧外墙、六层北侧外墙及屋面，边缘附近温度与主体位置温差均在 1~2.5℃，同样该低温区域尺寸低于 0.5 平米；东侧外墙外表面温度分布均匀；通过测试，这意味着它有着较佳的保温性能，没有出现较为显著的热工局限性。
综上可以看出，严寒地区 B 工程基本符合近零能耗建筑围护结构设计及施工要求，但是由于测试条件受限等原因，屋面传热系数与设计值有所差距，因此也应对测试方法进行改进，同时把控施工质量。
3. 低能耗建筑围护结构适宜性评价体系的建立
3.1 评价体系的建立
对于适宜性技术而言，它需要和地区实际条件进行对应，譬如当地的社会、自然和经济环境等，使得相应系统具有最佳的综合效益。因此为符合可持续发展要求，通过科学的评价标准以及相应的地方经验、技术等，对近零能耗建筑而言，对其围护结构进行适宜性评价，优选出与本地区相适宜的围护结构技术体系，增强和扩大适宜技术给本地居住建筑带来的正面效应，进而为不同气候环境下的围护结构方案设计提供重要的参考。影响围护结构性能的关键性因素主要有保温性、防火性、施工便利性、耐久性、联结安全性以及经济性能等，而近零能耗建筑对围护结构性能要求较一般建筑更严格，为此在对此类建筑围护结构进行分析时，就需要结合不同气候环境创建相应的差异性评价系统，进而为近零能耗建筑围护结构方案的设计提供重要参考。
3.2 权重分析
权重是指某个因素或者指标相较于相关事物的重要性，它和普通的比重并不一致，不仅展现出指标所对应的比值，关键是展现这些因素相较于具体事务的重要性，也就是它们的具体重要性和贡献程度。目前针对该权重的确定办法种类相对较多，在完整权重计算之时，需要按照原始数据源的差异，可将它们细分成组合、客观与主观赋权法。其中主观赋权法就是按照相关专家在主观层面上对不同属性的重视性，由此来对这些因素的权重进行明确。它的原始数据主要是按照专家经验来进行判断，目前这种方法主要涉及到专家打分法（Delphi）以及层次分析法（AHP）、最小平方法等。有关客观赋权的方法，则涉及到均方差、主成分分析法、熵值法等。其中熵值法使用的情况较多，这种方法所需要使用的数据属于典型的决策矩阵，有关属性权重还能对属性值的离散度进行反映。
从主观赋权法来看，目前具有较高的成熟度，它的优势体现在专家可以按照具体决策问题以及相应知识经验来对不同权重进行排序，使之不会和权重属性与实际重要度存在着相悖问题。因此本文选用主观赋权法中的 Delphi 法与层次分析法对评价体系进行权重分析。
通过层次分析法建立近零能耗建筑围护结构适宜性评价体系，利用 Delphi 法为各层级打分，再利用层次分析法进行权重分析，由权重计算结果可以得出，严寒和寒冷地区近零能耗建筑的外墙和屋面保温材料建议优先采用石墨聚苯板和模塑聚苯板外墙保温体系，门窗优先选择节能门窗，如断桥铝门窗或铝包木窗，玻璃采用 Low-E 等高性能玻璃；在寒冷地区，聚氨酯保温体系权重仅次于石墨聚苯板和模塑聚苯板保温体系，因此也可优先考虑聚氨酯保温体系；在夏热冬冷地区，近零能耗建筑外墙建议优先以隔热涂料为主，屋面优先选择保温屋面，门窗优先考虑遮阳方式，节能门窗权重略高于遮阳板；在夏热冬暖地区，外墙优先选择隔热涂料，如水性热反射隔热涂料，屋顶优先选择隔热屋顶，门窗应考虑遮阳，优先选择遮阳板。
3.3 技术要点
遮阳装置可按中间、外、内遮阳系统进行细分，其中内遮阳为布置在围护结构内部的相关装置，如百叶窗、窗帘等；外遮阳是在建筑外利用遮阳设施来遮挡阳光，外遮阳相关装置材料较为广泛。中间遮阳适用于双层玻璃幕墙或透明复合墙体空腔，大多采用可调的遮阳百叶。对于近零能耗建筑，因为建筑本身对供冷能耗、采暖能耗要求较高，因此在遮阳方面，考虑到季节的变化，建筑对阳光的需求不同，因此就需要分季节调整遮阳设置。由于严寒和寒冷地区的日照相较夏热冬冷、夏热冬暖地区而言较少，因此遮阳装置在夏热冬冷、夏热冬暖地区应用较多。在这两个气候区，夏季遮阳组件用于减少阳光直射对室内热环境的影响，但在冬季，这些组件会阻挡进来的阳光，导致建筑供暖能耗增加。因此，对于夏热冬暖和部分夏热冬冷地区一般采用可调节的遮阳形式，主要采用人工调节的遮阳设施，选用透光性好的遮阳材料。在一些智能建筑中，也对照明和建筑能耗有很高的要求。因此，应将室外阳光的动态变化与室内阳光的动态需求相结合，并借助智能系统对相关点进行动态调整，优化遮阳效果，达到满足室内舒适性、高效率、节能环保的需求。
4.结束语
本文重点对近零能耗建筑围护结构进行了适宜性评价体系的创建，通过 Delphi法和层次分析法对评价体系进行权重计算，可得出各气候区适宜采用的保温材料以及在夏热冬冷、夏热冬暖等地区采取相应的节能措施如外墙屋面隔热、遮阳等。其中，寒冷、严寒地带的外墙保温材料可以使用模塑聚苯板与石墨聚苯板，而在夏热冬冷、冬暖以及温和地区，在其外墙与屋顶处则需要使用隔热涂料，或者配置相应的遮阳装置。
参考文献
[1]费衍慧. 我国绿色建筑政策的制度分析[D].北京林业大学,2011.
[2]刘栋,苑翔,陈伟娇,祁靖宇.我国超低能耗居住建筑节能目标探讨[J].暖通空调增刊,2015,45:108-110.
[3]江亿.超低能耗建筑技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[4]徐伟.近零能耗建筑发展与趋势[J].建筑.2019(17):17.