北方民用建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)

白玉武

【摘 要】我國人口眾多，資源相對不足，特別是隨著經(jīng)濟快速增長和人口的不斷增加，能源等資源不足的矛盾越來越尖銳。節(jié)約能源是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本文從外圍護結(jié)構(gòu)方面說明如何達到節(jié)能目的。

【關(guān)鍵詞】民用；建筑；節(jié)能

0.序言

目前我國現(xiàn)狀而言，建筑能耗占社會總能耗的26.7% ，單位建筑面積能耗是發(fā)達國家的3倍，新增建筑80% 以上是高能耗的。應該說，建筑節(jié)能已迫在眉睫。我國北方住宅建筑，如若不采取保溫節(jié)能措施，建筑物室內(nèi)各部位能耗所占比重為：屋面熱能損耗約為總能耗的12%，地面約為5%，門窗約為40%，外墻最大，約為43%。現(xiàn)在我國要全面實施建筑節(jié)能50%（不含北京、天津等城市）的目標，建筑物維護結(jié)構(gòu)是熱能損耗最大的部位，采取外墻保溫是一項最重要的節(jié)能措施，研究證明采用適當?shù)耐鈮Ρ丶夹g(shù)可以將建筑外墻能耗降低到8%左右，即節(jié)能約35%，節(jié)能效果顯著 。哈爾濱屬嚴寒地區(qū)，必須充分滿足冬季保溫問題，一般可不考慮夏季防熱?，F(xiàn)就建筑外圍結(jié)構(gòu)的保溫隔熱措施加以介紹。

1.墻體保溫

1.1墻體保溫技術(shù)

目前，根據(jù)當?shù)貤l件推廣的建筑節(jié)能技術(shù)有：

1.1.1外墻外保溫技術(shù)

多種內(nèi)保溫復合體在節(jié)能工程中較為廣泛應用，應選用性能價格較好、表面不致產(chǎn)生裂縫的技術(shù)。用KF嵌縫膩子及玻璃纖維網(wǎng)帶作板間嵌縫，可以避免裂縫，也可用網(wǎng)布加強的飾面石膏面層的聚苯板保溫。其類型有EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)、EPS板現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)、EPS鋼絲網(wǎng)架板現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)、XPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、巖（礦）棉板外墻外保溫系統(tǒng)、硬泡聚氨酯噴涂外墻外保溫系統(tǒng)、泡沫玻璃外墻外保溫系統(tǒng)、砂加氣塊外墻外保溫系統(tǒng)等。

1.1.2空心磚墻及其復合墻體技術(shù)

空心磚墻主要有粘土空心磚、粉煤灰磚、灰砂磚等，空心磚墻保溫效果優(yōu)于實心磚墻，且節(jié)約制磚能耗。如再與高效保溫材料復合，節(jié)能效果更佳。

1.1.3加氣混凝土技術(shù)

加氣混凝土砌塊是以硅質(zhì)和鈣質(zhì)材料為主要原料，具有輕質(zhì)、保溫、防火、導熱系數(shù)低等特點，并具有加工性能好、可鋸、可刨的優(yōu)點。宜推廣，應用于框架填充墻及底層建筑承重墻。在確保砌塊耐久性的條件下，也可做多層建筑外墻使用。

1.1.4輕集料混凝土小型空心砌塊墻技術(shù)

輕集料混凝土小型空心砌塊使用輕集料混凝土制成的一類小型空心砌塊，通常是以水泥為膠凝材料，火山渣、浮石、膨脹珍珠巖、煤渣、水淬礦渣、自然煤矸石以及各種陶粒等骨料，經(jīng)攪拌、振動等工藝成型，并經(jīng)養(yǎng)護而成。并用保溫砂漿砌筑，有節(jié)能、節(jié)地效果。

1.2墻體保溫類型中的外保溫

根據(jù)絕熱材料在墻體中的位置.這類墻體又可分為內(nèi)保溫、外保溫和中間保溫3種形式.其中內(nèi)保溫和外保溫2種保溫方式是復合墻體的主流。而外墻外保溫與內(nèi)保溫比較，有以下幾個優(yōu)勢：

（1）保護主體結(jié)構(gòu)，延長建筑物壽命采用外保溫技術(shù)，由于保溫層置于建筑物圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)，緩沖了因溫度變化導致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應力，避免了外界惡劣氣候條件對結(jié)構(gòu)的破壞，減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結(jié)構(gòu)的侵蝕，使墻體產(chǎn)生裂縫、變形和破損的可能性減少，建筑物使用期延長。

（2）基本消除“熱橋”的影響采用外保溫在避免“熱橋”方面比內(nèi)保溫和夾心保溫都有利，如在內(nèi)外墻交界處，外墻與樓板、外墻角、構(gòu)造柱、框架梁、柱、門窗洞口以及屋頂與外墻交界處所產(chǎn)生的“熱橋”。經(jīng)統(tǒng)計：底層房間“熱橋”附加熱負荷占總熱負荷的23.7%；中間房間占21.7%：頂層房間占24.3%?？梢姟盁針颉庇绊戇€是較大的?！盁針颉睂?nèi)保溫和夾心保溫而言，幾乎難于避免，而外保溫既可防止“熱橋”部位產(chǎn)生的凝結(jié)水，又可消除“熱橋”造成的額外損失。

（3）使墻體潮濕情況得到改善一般情況下，內(nèi)保溫須設置隔汽層，而采用外保溫時，由于蒸汽滲透性高的主體結(jié)構(gòu)材料處于保溫層的內(nèi)側(cè)，一般不會發(fā)生冷凝現(xiàn)象，故無需設置隔汽層。通過提高結(jié)構(gòu)層整個墻身的溫度，進一步改善了墻體的保溫性能。

（4）有利于保持室溫的穩(wěn)定 建筑自身遮陽外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結(jié)構(gòu)層在保溫層內(nèi)側(cè)，當室內(nèi)受到不穩(wěn)定熱作用時，墻體結(jié)構(gòu)層能夠吸收或釋放熱量，有利于保持室溫穩(wěn)定。

（5）有利于改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量受室內(nèi)空氣溫度和圍護結(jié)構(gòu)表面溫度的影響，提高圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度，而適當降低室內(nèi)空氣溫度，也能獲得室內(nèi)舒適的熱環(huán)境。因此，在墻體外側(cè)附加了保溫層之后，其內(nèi)表面溫度必然得到提高，這就有可能在不降低室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，可以減少熱負荷。

2.屋面的節(jié)能

在多層建筑圍護結(jié)構(gòu)中，屋頂所占面積較小，能耗約占總能耗的8%-10%。加強屋頂保溫節(jié)能對建筑造價影響不大，節(jié)能效益卻很明顯。而無眠的保溫隔熱的材料宜選用密度大、導熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料{如膨脹型泡沫聚苯板}。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設于防水層上，可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易，可廣泛采用。另外，利用屋頂種植花卉、灌木等植物形成生態(tài)型屋面，既可阻擋熱源，減少溫室氣體的排放，達到保溫隔熱的效果：又可美化環(huán)境，改善城市氣候，做到一舉兩得。此外，采用平坡屋頂結(jié)合的構(gòu)造形式，在屋面保溫隔熱層上做架空層，通過空氣流通來散熱也是個不錯的辦法。

3.住宅門窗的節(jié)能

在外圍維護結(jié)構(gòu)中雖然門窗的比例不如墻面大，普通窗戶和玻璃外門的傳熱系數(shù)遠大于墻體的傳熱系數(shù)。即通過窗戶的傳熱損失遠大于墻體，是圍護結(jié)構(gòu)中熱量損失的另一大戶。建筑門窗的熱工性能最差，加強門窗的保溫隔熱性能，減少這些部位的熱量損失，是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的非常重要的環(huán)節(jié)。合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對于住宅設計應盡量少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外，設計中應該強調(diào)東西南北向開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面，應盡量減少開窗面積。設置外窗部位，應提高外窗的密封性能（如選用膠條密封而不是毛條），選用好的窗型（如平開窗氣密性相對較好）和門窗配件，提高窗框的隔熱性能（如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材等），減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃（如中空玻璃、鍍膜玻璃等）。根據(jù)國內(nèi)外大量應用經(jīng)驗證實，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。

目前，我國的建筑節(jié)能從2005年起在達到第二階段要求的基礎上再節(jié)能30%，處于第三階段。對采暖區(qū)熱環(huán)境差或能耗大的還有建筑的節(jié)能改造工作，2000年起重點城市成片開始，2005年起各城市普遍開始，2010年起重點城市普遍推行。