建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能研究

歐長貴 佘勇

（湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南株洲 412006）

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的定義是建筑物及房間各面各方向的圍護(hù)物，分別有透明和不透明兩種類別。圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)簡要概括是通過利用建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，達(dá)到保溫隔熱的目標(biāo)，從而盡可能使建筑物室內(nèi)溫度達(dá)到舒適的居住效果。

1 我國建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能現(xiàn)狀

因為在我國對于利用新能源的重視程度還不夠高，目前我國利用建筑圍護(hù)進(jìn)行節(jié)能的技術(shù)非常有限。據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前我國在將近400m2的建筑總面積當(dāng)中，99%的都是高耗能建筑，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能現(xiàn)狀很是不樂觀。因此我國急需開發(fā)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能潛力，提升建筑節(jié)能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2 我國圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能原則

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱是建筑節(jié)能設(shè)計的重要組成部分。目前，在我國，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的主要方法是采用低傳熱系的墻體以及在保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的情況下減少與室外冷空氣的互通。圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱的主要方法是提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的絕熱性能，同時提高窗戶等通氣結(jié)構(gòu)的遮陽度。

由于我國國土面積廣大，并且橫跨多個氣候區(qū)域，因此我國在進(jìn)行提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能性能時需要注意：根據(jù)我國不同地區(qū)的氣候特點，具體情況具體分析，因地適宜的進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能研究，采用新材料，開發(fā)新技術(shù)，充分利用新能源，從而使我國的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠更好的滿足保溫、隔熱、透光、通風(fēng)等需求。

3 我國圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施

3.1 墻體節(jié)能技術(shù)側(cè)重點

墻體是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分。墻體保溫主要包括內(nèi)保溫、外保溫和中間層保溫。

墻體內(nèi)保溫技術(shù)主要是指在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)均勻的覆蓋一層保溫材料，通過一定的粘附材料進(jìn)行粘貼，并固定在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，然后為達(dá)到持久和美觀的效果，在保溫材料外層做保護(hù)層或者做裝飾面。相反，墻體外保溫技術(shù)主要是在墻體結(jié)構(gòu)外側(cè)利用粘附材料固定一層保溫材料，然后進(jìn)行飾面裝飾或者抹砂漿做保護(hù)層。

筆者對墻體外保溫和墻體內(nèi)保溫進(jìn)行比較研究。在墻體影響方面：內(nèi)保溫的墻體容易遭損害；外保溫的墻體對墻體損害小。在熱橋方面：內(nèi)保溫容易產(chǎn)生冷熱橋，從而形成局部結(jié)露；外保溫的墻體形成的是溫?zé)針?，幾乎不會帶來危害。在表面結(jié)露方面：內(nèi)保溫墻體停止供暖時容易結(jié)露；外保溫墻體停止供暖時并不會結(jié)露。在內(nèi)部結(jié)露方面：內(nèi)保溫墻體內(nèi)部易結(jié)露；外保溫墻體內(nèi)部不易結(jié)露。在室溫變化方面：內(nèi)保溫墻體室溫波動大；外保溫墻體室溫波動小。在利用率方面：內(nèi)保溫墻體的材料只限于間歇性使用；外保溫墻體的材料可以連續(xù)使用。

基于以上比較顯示，墻體的保溫結(jié)構(gòu)采用外保溫墻體結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到更好的效果。墻體外保溫主要是開發(fā)高性能的保溫材料。發(fā)展墻體復(fù)合保溫隔熱技術(shù)是關(guān)鍵?，F(xiàn)在世界范圍內(nèi)領(lǐng)先的外圍保溫技術(shù)是利用重質(zhì)材料和輕型的高效保溫材料的復(fù)合墻體。我國建筑方面也需要適應(yīng)時代潮流積極開發(fā)新材料，充分利用新能源。

3.2 門窗節(jié)能技術(shù)側(cè)重點

建筑學(xué)中門窗節(jié)能改造通常來講又叫做透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主要包括外窗、玻璃落地窗。和陽臺等透明外圍結(jié)構(gòu)。外窗的耗能大約占整個圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗40%~60%，因此強(qiáng)化外窗的節(jié)能性能是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的關(guān)注重點。筆者從以下幾個方面討論外窗等透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施：

3.2.1 合理縮減門窗面積。根據(jù)物理學(xué)，門窗的傳熱系數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于墻體的傳熱系數(shù)，因此雖然相對墻體來講門窗所占比例并不大，但是因為門窗所導(dǎo)致的傳熱損失很可能接近甚至于超過墻體。為此，我國建筑節(jié)能相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對于不同類型的建筑門窗和墻體的比例進(jìn)行了比較明確的規(guī)定。

3.2.2 增強(qiáng)窗的保溫隔熱性能。因為玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)大，所以薄薄的一層玻璃很容易導(dǎo)致室內(nèi)氣溫的變化。所以我國建筑需要積極開發(fā)新技術(shù)來增強(qiáng)窗的保溫隔熱性能。積極開發(fā)采用雙層玻璃、中空玻璃、低輻射玻璃等等保溫隔熱指數(shù)高的玻璃材料來做窗戶。此外窗戶的窗框也需要進(jìn)行斷熱處理：用導(dǎo)熱系數(shù)比較低的材料將內(nèi)外兩側(cè)連接起來。

3.2.3 科學(xué)設(shè)置遮陽設(shè)施。目前，在我國，遮陽是透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔熱處理的重要措施，主要有內(nèi)遮陽和外遮陽兩種形式。筆者對于以上兩種形式進(jìn)行了比較研究。在采用材質(zhì)，樣式相同的遮陽百葉的情況下，分別做內(nèi)遮陽和外遮陽兩種不同形式的設(shè)施。遮陽百葉的光反射率是50%，透過率是20%，玻璃窗戶的光反射率是10%，透過率是70%，在這種情況下，外遮陽的室內(nèi)外對流是17%，內(nèi)遮陽的室內(nèi)外對流是50%。因此我國建筑需要積極開發(fā)和研究外遮陽設(shè)施和技術(shù)。

3.3 屋頂節(jié)能技術(shù)側(cè)重點

屋頂是建筑物和上部環(huán)境直接接觸的主要部分。近幾年，隨著我國建筑技術(shù)的發(fā)展，人們除了關(guān)注屋頂?shù)姆浪δ芤酝?，也關(guān)注屋頂?shù)墓?jié)能功能和技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新。目前節(jié)能型屋頂主要有采用保溫材料、通風(fēng)屋頂、綠化屋頂和蓄水層屋頂?shù)葞追N形式。

[1]郝瑞珍,籍存德.夏熱冬暖地區(qū)住宅建筑的節(jié)能措施探討[J].建筑科學(xué).2006,(04).

[2]夏建光,王正清,孫勤梧.建筑節(jié)能的重要意義和實施途徑[J].中國科技信息,2008,(19).