1?項目概況山東省某輕型木結構建筑為獨棟美式住宅，共3層，地上2層為輕型木結構，半地下一層為混凝土結構，基底面積178.5?m2，總建筑面積487.6?m2，其中地下108?m2，地上379.6?m2，建筑高度為9.647?m（室外地面至檐口與屋脊的平均高度）。2?建筑技術方案2.1?建筑節能規劃設計建筑朝向為南北朝向，主入口設置在西向，主要房間避開了冬季主導風向（北北東），如圖1所示。夏季主導風向為（南南西），夏季和過渡季可采用開啟門窗方式自然通風。南北朝向設計也有利于冬季獲得日照，從而降低采暖能耗需求，減小全年東西向日曬，從而降低制冷能耗需求。圖1?建筑首層平面示意2.2?外圍護結構作法本項目被動區域包括（半）地下1層，地上2層以及閣樓層。地下室外墻作法：以200?mm厚防水混凝土作為基層墻體，采用厚110?mm的擠塑聚苯板保溫。地上外墻作法：采用輕型木結構木骨架組合墻體，38?mm×140?mm墻骨柱間距406?mm，內填玻璃棉，內側設置60?mm的設施層（38?mm×30?mm的木龍骨縱向與橫向交錯布置），用于管線布置，以減小對氣密層破壞，同時可進一步填充玻璃棉，增加墻體的保溫性能。木骨架組合墻體外側做石墨聚苯板外保溫，采用長螺釘固定在墻骨柱上，外掛裝飾掛板（水泥纖維板貼石材或文化磚）。外墻構造由外向內為15?mm厚裝飾掛板、25?mm通風間層、厚100?mm模塑聚苯板、防水透氣膜、厚12?mmOSB板、玻璃棉、防水隔汽膜、厚9.5?mmOSB板、厚30?mm豎向木龍骨、厚30?mm橫向木龍骨、雙層12?mm防火石膏板（圖2）。（a）（b）圖2?外墻作法示意（a）外墻作法剖面1；（b）外墻作法剖面2面層保溫作法：屋架內填充玻璃棉，外側做通風屋瓦屋面。地下室地面：采用擠塑聚苯板內保溫。樓地面保溫：首層樓面采用現澆混凝土樓板鋪設擠塑聚苯板，首層以上木結構樓面采用輕型木結構樓板，在木擱柵內填充玻璃棉。保溫材料保溫性能：外墻外保溫采用的石墨聚苯板導熱系數為0.032?W/（m·K），玻璃棉導熱系數為0.035?W/（m·K）。外窗采用鋁包木型材3層中空玻璃，配置暖邊間隔條，氣密性為8級，水密性6級，防風壓性9級。外門為被動式專用門。圍護結構各部位的節能措施見表1。表1?圍護結構節能措施2.3?建筑氣密性措施采取建筑氣密性措施的意義包括改善節能和提高居住舒適度兩個方面：對于節能來說，首先通過降低冬季冷風滲透和夏季非受控通風達到降低供熱/供冷需求的目的；其次，避免隨空氣帶入的濕氣侵入造成建筑發霉、結露和損壞，同時也減少室外噪聲、空氣污染等因素對室內環境的影響，從而提高居住舒適度。對于木結構建筑，如果長期含水率過大，不僅會影響保溫材料的保溫性能，還會造成木材發霉影響結構性能，所以氣密性對木結構建筑實現超低能耗尤為重要。輕型木結構建筑外圍護構件建筑氣密性能對于實現超低能耗目標非常重要，氣密性措施設計：外墻內側采用15?mm防火石膏板，屋面吊頂內側采用雙層12?mm防火石膏板，石膏板拼縫處貼專用密封膠帶。建筑內側保證連續的氣密性設計，如圖3所示。圖3?連續氣密層示意2.4?防潮設計輕型木結構建筑圍護結構的防潮設計根據項目所在熱工氣候帶，一般采用防水透氣膜和防水隔汽膜配合使用。本項目防水隔汽膜應用于屋面、外墻、外窗內側，具有抗氧化、防水、難透氣性；防水透氣膜應用于外墻、外窗外側，具有抗氧化、防水、易透氣性。所選用的防水透氣膜和防水隔汽膜主要性能指標見表2。表2?防水隔汽膜、防水透氣膜性能指標2.5?隔聲設計本項目主要房間的墻體、樓板的隔聲措施有以下幾種。（1）為了增強外墻的空氣隔聲性能，在內側石膏板與龍骨之間安裝了隔聲金屬龍骨，可以避免石膏板和緊固件接觸墻體結構構件，有助于緩沖墻面板的振動。（2）選擇密度較高的玻璃棉，增強隔聲性能的同時，也利于提高保溫性能。（3）外飾面材料應用的石材和文化磚石材有利于增加外墻整體的面密度，幫助提高隔聲性能。（4）在木結構樓面上側鋪設40?mm細石混凝土層，提高了樓板的空氣隔聲性能和撞擊聲隔聲性能。2.6?采光設計室內天然采光設計主要針對臥室、起居室、休閑室等主要功能空間，通過模擬結果調整優化外窗的位置和大小。菏澤為Ⅲ級光氣候區，按照GB?50035—2013《建筑采光設計標準》規定：住宅建筑主要功能房間臥室、起居室（廳）的采光系數標準值為2?%，室內天然光照度標準值為300?lx。模擬結果顯示：所有臥室、起居室、書房、休閑室的室內采光系數平均值達到2?%的要求，采光照度達到300?lx的要求。控制眩光方面，主要功能房間滿足GB?50035—2013《建筑采光設計標準》不舒適眩光指數DGI≤27的要求。2.7?設備技術方案在空調系統節能方面采用新風熱回收技術降低新風供熱供冷需求，設置熱泵新風一體機，集制冷、制熱、新風熱交換、新風過濾為一體。新風量具有可調節功能，可根據室內二氧化碳濃度進行調節和控制，監測點設置在每戶起居室。新風機組通風電力需求≤0.45?Wh/（m3·h），見表3。表3?新風機組技術參數3?建筑能源需求分析為分析建筑典型氣象年的全年能源需求，首先進行建筑的負荷、能耗計算，計算對象為建筑整體，包括地下1層，地上首層、2層和閣樓層。

模擬軟件采用由清華大學建筑技術科學系環境與設備研究所開發的Dest–c，該軟件為動態能耗建筑模擬分析軟件，可實現建筑熱特性分析、建筑全年逐時負荷計算、建筑能耗計算等功能。3.1?室內參數設置人體、家電、照明的散熱量形成的熱（冷）負荷計算時，按空調連續運行考慮。室內參數設置見表4。表4?室內參數設置人員在室率、家電使用率、照明開關時間表參照DB37/T?5074—2016《被動式超低能耗居住建筑節能設計標準》的規定設置。3.2?新風參數設置空氣滲透換氣次數取0.042?h–1；新風量按換氣次數取0.4?h–1。換氣體積為套內使用面積×2.5?m。考慮人員逐時在室率變化，為了新風機組節能運行，考慮分時段新風量折減，見表5。表5?新風量設置3.3?空調系統設置每層劃分為一個系統，采用新風空調一體機，全熱交換效率75?%，顯熱交換效率88?%，通風電力需求0.45?Wh/m3，排風量為新風量的90?%。3.4?冷熱源設置計算需求能耗與年供冷需求能耗時，按照DB37/T?5074—2016《被動式超低能耗居住建筑節能設計標準》的規定設置：空調機組冬季工況性能系數取2.0，夏季工況性能系數取值2.5。3.5?負荷及能耗計算結果根據DB?37/T?5074—2016《被動式超低能耗居住建筑節能設計標準》，菏澤供暖期自11月9日至翌年3月18日，供冷期為5月6日至9月30日。根據模型和參數設置，計算得到典型氣象年建筑的逐時熱負荷、逐時冷負荷。冬季考慮圍護結構傳熱損失、通風失熱以及內部熱源得熱，計算得到熱負荷指標為15.91?W/m2。夏季考慮圍護結構傳熱得熱、輻射得熱、通風得熱以及內部熱源得熱，計算得到冷負荷指標為18.09?W/m2。建筑累計供暖、供冷需求指標，以及一次能源需求指標見表6。表6?年供暖（冷）需求指標、一次能源需求指標4?預制裝配率計算項目主體結構、圍護結構均采用工廠預制現場組裝。內隔墻中管線、裝修一體化施工，并采用管線分離技術。樓、地面、廚房及衛生間的頂面、墻面均采用干式工法。根據GB/T?51129—2017《裝配式評價標準》計算，項目的預制裝配率為83?%，達到AA級裝配式建筑標準，即預制裝配率76?%~90?%。由于木結構建筑具有主體結構部分全部采用預制構件、內隔墻與管線、裝修一體化的特點，且項目采用了全裝修，實現AA級裝配式建筑較容易，為進一步提高裝配率并達到AAA級要求，需增加干法施工應用部位。5?結束語以1棟2層木結構獨棟建筑為例，通過能耗模擬技術進行建筑能源需求分析，滿足DB37/T?5074—2016《被動式超低能耗居住建筑節能設計標準》對建筑累計供暖、供冷需求指標，以及一次能源需求指標的要求，項目同時達到了GB/T?51129—2017《國家裝配式評價標準》AA級標準，對于寒冷氣候區的類似項目具有一定的借鑒作用。裝配式木結構建筑是符合現代建筑產