關(guān)于建筑節(jié)能技術(shù)的探討

張振華

摘要：本文作者分析介紹了節(jié)能技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能技術(shù)；探討

1 外墻保溫與節(jié)能技術(shù)

外墻保溫技術(shù)按保溫層所在的位置分為外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三大類。

1.1 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層，目前常用的內(nèi)保溫做法主要有三種：

1.1.1 內(nèi)貼預(yù)制保溫板，包括增強(qiáng)水泥類、增強(qiáng)石膏類、聚合物砂漿類板材。

1.1.2 內(nèi)貼增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板，即在墻上粘貼聚苯板，用粉刷石膏做面層。

1.1.3 內(nèi)抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料，即在基層墻體上經(jīng)界面處理后直接抹聚苯顆粒保溫漿料，再做抗裂砂漿面層，用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。

外墻內(nèi)保溫施工簡(jiǎn)便，造價(jià)相對(duì)較低，且施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較完善，但存在以下問題：a.難以避免熱（冷）橋，使保溫性能有所降低，在熱橋部位的外墻內(nèi)表面容易產(chǎn)生結(jié)露、潮濕甚至霉變現(xiàn)象。b.保溫層做在室內(nèi)，不僅占用室內(nèi)空間，使使用面積減少，而且用戶二次裝修或增設(shè)吊掛設(shè)施都會(huì)對(duì)保溫層造成破壞，不易修復(fù)。c.不利于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)。d.保溫層及墻體出現(xiàn)裂縫成為普遍現(xiàn)象，而內(nèi)保溫隔熱裂縫時(shí)時(shí)刻刻處于住戶的視野中，對(duì)住戶的審美和心理會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響，成為投訴焦點(diǎn)。

1.2 外墻夾心保溫

外墻夾心保溫技術(shù)是將保溫材料置于同一外墻的內(nèi)、外側(cè)墻片之間，內(nèi)、外側(cè)墻片均可采用傳統(tǒng)的粘土磚、混凝土空心砌塊等。這種保溫形式的優(yōu)點(diǎn)為：

1.2.1 防水、耐候等性能均良好，對(duì)內(nèi)側(cè)墻片和保溫材料形成有效的保護(hù)。

1.2.2 對(duì)保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。

1.2.3 對(duì)施工季節(jié)和施工條件的要求不高，不影響冬季施工。缺點(diǎn)是：施工工藝較復(fù)雜，特殊位置的構(gòu)造較難處理，容易形成冷橋，保溫節(jié)能效率較低。

1.3 外墻外保溫

外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)，將成為墻體保溫的主要形式。目前常用的外墻保溫系統(tǒng)有：

1.3.1 EPS 板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，EPS 板薄抹灰系統(tǒng)由 EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構(gòu)成，EPS 板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。

1.3.2 膠粉 EPS 顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)，膠粉 EPS 顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)由界面層、膠粉 EPS 顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉 EPS 顆粒保溫漿料經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。

1.3.3 EPS 板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)，EPS 板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)以現(xiàn)澆混凝土為基層，EPS 板為保溫層。

1.3.4 機(jī)械固定，機(jī)械固定 EPS 鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)由機(jī)械固定裝置、腹絲非穿透型 EPS 鋼絲網(wǎng)架板、砂漿厚抹面層和飾面層構(gòu)成。

2 玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)

現(xiàn)階段提高框材隔熱保溫性能的主要措施有：框型材斷面設(shè)計(jì)和材用高熱阻材料阻斷熱橋。提高玻璃幕墻隔熱保溫性能的主要措施有：

2.1 采用鍍膜玻璃、LOW-E 玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術(shù)以減少太陽透過玻璃的直接輻射。

2.2 采用鋁塑復(fù)合材料、斷熱橋型材等高熱阻材料應(yīng)用技術(shù)。

2.3 采用百葉遮陽，合理利用自然光。玻璃幕墻的前兩種隔熱保溫措施原理比較簡(jiǎn)單，使玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)大大降低。這些節(jié)能措施在建筑現(xiàn)階段已應(yīng)用較廣。

3 屋面節(jié)能技術(shù)

在一般建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，屋頂所占面積較小，但能耗約占總能耗的 8%～10%。加強(qiáng)屋頂保溫節(jié)能對(duì)建筑造價(jià)影響不大，節(jié)能效益卻很明顯。

3.1 倒置式屋面

倒置式屋面與傳統(tǒng)屋面相對(duì)而言，就是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中的保溫層與防水層顛倒，把保溫層放在防水層的上面。采用憎水性保溫材料，其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，施工方便，保溫性好，不需排氣孔，抗老化性能好，屋面負(fù)荷小等多重優(yōu)點(diǎn)。常用的保溫材料有：擠塑式聚苯乙烯隔熱保溫板、聚苯乙烯板等。

3.2 屋面綠化

建筑屋頂綠化可明顯降低建筑物周圍環(huán)境溫度，而且城市中心地區(qū)熱氣流上升時(shí)，能得到綠化地帶比較涼爽空氣流的自然補(bǔ)充，可以調(diào)節(jié)城市氣候。種植屋面保溫效果很明顯，且土壤在吸水飽和后會(huì)自然形成一層憎水膜，可起到滯阻水的作用，并且覆土種植后，可以起到保護(hù)作用，使屋面免受夏季陽光的曝曬、烘烤而顯著降低溫度，這對(duì)剛性防水層起到避免干縮開裂、緩解屋面震動(dòng)的影響，防止屋面防水層老化都大有益處。

3.3 蓄水屋面

蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水，其目的是利用水蒸發(fā)時(shí)，帶走大量水層中的熱量，大量消耗掉屋面的太陽輻射熱，從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度，是一種較好的隔熱措施，也是改善屋面熱工性能的有效途徑。蓄水屋面要重點(diǎn)做好防水，控制好水深，減少屋面荷載。

3.4 架空屋面

架空通風(fēng)隔熱間層設(shè)于屋面防水層上，架空層內(nèi)的空氣可以自由流通，其隔熱原理是：一方面利用架空的面層遮擋直射陽光，另一方面架空層內(nèi)被加熱的空氣與室外冷空氣產(chǎn)生對(duì)流，將層內(nèi)的熱量源源不斷地排走，從而達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。

4 門窗的保溫節(jié)能技術(shù)

門窗的保溫性和氣密性對(duì)采暖能耗有重大影響，原來我國(guó)廣泛采用的單層和雙層鋼制門窗保溫性和氣密性都較差，已經(jīng)不能適應(yīng)舒適和節(jié)能的要求，應(yīng)盡快以各種保溫節(jié)能門窗來代替。

4.1 門窗周邊的密閉構(gòu)造

建筑門窗全周邊采用高性能密封技術(shù)以降低空氣滲透熱損失，提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理性能。要重點(diǎn)考慮密封材料、密封結(jié)構(gòu)及室內(nèi)換氣構(gòu)造。

4.2 框型材材性斷面設(shè)計(jì)

框型材材性和斷面形式是影響門窗保溫性能的重要因素之一?？蚴情T窗的支撐體系，由金屬型材、非金屬型材和復(fù)合型材加工而成。金屬與非金屬的熱工特性差別很大，應(yīng)優(yōu)先選用熱阻大的型材。從保溫角度，型材斷面最好設(shè)計(jì)為多腔型材，腔壁垂直于熱流方向分布。因?yàn)樾筒膬?nèi)的多道腔壁對(duì)通過的熱流起到多重阻隔作用，特別是輻射傳熱強(qiáng)度隨腔數(shù)量增加而成倍減少。但對(duì)于金屬型材（如鋁型材），雖然也是多腔，保溫性能的提高并不理想。為了減少金屬框的傳熱，可用非金屬材料作斷熱橋?qū)饘傩筒淖鲾酂崽幚?，或者將帶腔的金屬和非金屬型材?fù)合構(gòu)成混合型材。

4.3 設(shè)計(jì)合理的窗框比

窗框比是窗框表面與窗面積之比。它與窗立面設(shè)計(jì)、窗框表面面積和窗面積有關(guān)。一般為 25% ～35%。窗框的感熱面和放熱面是隨窗框比變化而改變。對(duì)于框斷面尺寸較大的金屬型材，感面和放熱面的增加對(duì)窗保溫性能會(huì)帶來不利影響。在滿足其他使用功能前提下，窗立面不宜分割太碎，不宜采用大斷面的金屬型材作小面積窗戶。

5 樓地面的保溫節(jié)能技術(shù)

5.1 層間樓板可采取保溫層直接設(shè)置在樓板上表面或者樓板底面，保溫層易采用硬質(zhì)擠塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，或強(qiáng)度符合要求的保溫沙漿。也可采取鋪設(shè)木龍骨（空鋪）或無木龍骨的實(shí)鋪木地板來達(dá)到保溫效果。

5.2 底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板宜采用外保溫系統(tǒng)。保溫層易采用擠塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，采用聚合物沙漿網(wǎng)格布拉接防止開裂。

5.3 采暖建筑的底層地面，在持力層以上土壤層的熱阻已符合地面熱阻規(guī)定值的條件下，宜在地面面層下鋪設(shè)適當(dāng)厚度的板狀保溫材料，進(jìn)一步提高保溫性能。

6 結(jié)語

我國(guó)現(xiàn)在的發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)措施主要采用的有：外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、太陽輻射的控制與改善、自然通風(fēng)與采光的利用、可再生能源的利用、高舒適度、低能耗的室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)、降低噪聲的技術(shù)與構(gòu)造系統(tǒng)、水資源循環(huán)利用系統(tǒng)、提供高舒適度的其他技術(shù)系統(tǒng)等方面。我們必須跟隨世界和中國(guó)建筑節(jié)能發(fā)展的大趨勢(shì)和大潮流，搞好建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能，改善室內(nèi)熱環(huán)境，促進(jìn)建筑技術(shù)和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量而努力。

張振華

丹東市雙建工程建設(shè)監(jiān)理有限公司

摘 要： 本文作者分析介紹了節(jié)能技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

關(guān)鍵詞： 建筑；節(jié)能技術(shù)；探討

1 外墻保溫與節(jié)能技術(shù)

外墻保溫技術(shù)按保溫層所在的位置分為外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三大類。

1.1 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層，目前常用的內(nèi)保溫做法主要有三種：

1.1.1 內(nèi)貼預(yù)制保溫板，包括增強(qiáng)水泥類、增強(qiáng)石膏類、聚合物砂漿類板材。

1.1.2 內(nèi)貼增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板，即在墻上粘貼聚苯板，用粉刷石膏做面層。

1.1.3 內(nèi)抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料，即在基層墻體上經(jīng)界面處理后直接抹聚苯顆粒保溫漿料，再做抗裂砂漿面層，用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。

外墻內(nèi)保溫施工簡(jiǎn)便，造價(jià)相對(duì)較低，且施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較完善，但存在以下問題：a.難以避免熱（ 冷） 橋，使保溫性能有所降低，在熱橋部位的外墻內(nèi)表面容易產(chǎn)生結(jié)露、潮濕甚至霉變現(xiàn)象。b.保溫層做在室內(nèi)，不僅占用室內(nèi)空間，使使用面積減少，而且用戶二次裝修或增設(shè)吊掛設(shè)施都會(huì)對(duì)保溫層造成破壞，不易修復(fù)。c.不利于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)。d.保溫層及墻體出現(xiàn)裂縫成為普遍現(xiàn)象，而內(nèi)保溫隔熱裂縫時(shí)時(shí)刻刻處于住戶的視野中，對(duì)住戶的審美和心理會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響，成為投訴焦點(diǎn)。

1.2 外墻夾心保溫

外墻夾心保溫技術(shù)是將保溫材料置于同一外墻的內(nèi)、外側(cè)墻片之間，內(nèi)、外側(cè)墻片均可采用傳統(tǒng)的粘土磚、混凝土空心砌塊等。這種保溫形式的優(yōu)點(diǎn)為：

1.2.1 防水、耐候等性能均良好，對(duì)內(nèi)側(cè)墻片和保溫材料形成有效的保護(hù)。

1.2.2 對(duì)保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。

1.2.3 對(duì)施工季節(jié)和施工條件的要求不高，不影響冬季施工。缺點(diǎn)是： 施工工藝較復(fù)雜，特殊位置的構(gòu)造較難處理，容易形成冷橋，保溫節(jié)能效率較低。

1.3 外墻外保溫

外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)，將成為墻體保溫的主要形式。目前常用的外墻保溫系統(tǒng)有：

1.3.1 EPS 板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，EPS 板薄抹灰系統(tǒng)由 EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構(gòu)成，EPS 板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。

1.3.2 膠粉 EPS 顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)，膠粉 EPS 顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)由界面層、膠粉 EPS 顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉 EPS 顆粒保溫漿料經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。

1.3.3 EPS 板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)，EPS 板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)以現(xiàn)澆混凝土為基層，EPS 板為保溫層。

1.3.4 機(jī)械固定，機(jī)械固定 EPS 鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)由機(jī)械固定裝置、腹絲非穿透型 EPS 鋼絲網(wǎng)架板、砂漿厚抹面層和飾面層構(gòu)成。

2 玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)

現(xiàn)階段提高框材隔熱保溫性能的主要措施有： 框型材斷面設(shè)計(jì)和材用高熱阻材料阻斷熱橋。提高玻璃幕墻隔熱保溫性能的主要措施有：

2.1 采用鍍膜玻璃、LOW-E 玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術(shù)以減少太陽透過玻璃的直接輻射。

2.2 采用鋁塑復(fù)合材料、斷熱橋型材等高熱阻材料應(yīng)用技術(shù)。

2.3 采用百葉遮陽，合理利用自然光。玻璃幕墻的前兩種隔熱保溫措施原理比較簡(jiǎn)單，使玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)大大降低。這些節(jié)能措施在建筑現(xiàn)階段已應(yīng)用較廣。

3 屋面節(jié)能技術(shù)

在一般建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，屋頂所占面積較小，但能耗約占總能耗的 8%～10%。加強(qiáng)屋頂保溫節(jié)能對(duì)建筑造價(jià)影響不大，節(jié)能效益卻很明顯。

3.1 倒置式屋面

倒置式屋面與傳統(tǒng)屋面相對(duì)而言，就是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中的保溫層與防水層顛倒，把保溫層放在防水層的上面。采用憎水性保溫材料，其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，施工方便，保溫性好，不需排氣孔，抗老化性能好，屋面負(fù)荷小等多重優(yōu)點(diǎn)。常用的保溫材料有： 擠塑式聚苯乙烯隔熱保溫板、聚苯乙烯板等。

3.2 屋面綠化

建筑屋頂綠化可明顯降低建筑物周圍環(huán)境溫度，而且城市中心地區(qū)熱氣流上升時(shí)，能得到綠化地帶比較涼爽空氣流的自然補(bǔ)充，可以調(diào)節(jié)城市氣候。種植屋面保溫效果很明顯，且土壤在吸水飽和后會(huì)自然形成一層憎水膜，可起到滯阻水的作用，并且覆土種植后，可以起到保護(hù)作用，使屋面免受夏季陽光的曝曬、烘烤而顯著降低溫度，這對(duì)剛性防水層起到避免干縮開裂、緩解屋面震動(dòng)的影響，防止屋面防水層老化都大有益處。

3.3 蓄水屋面

蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水，其目的是利用水蒸發(fā)時(shí)，帶走大量水層中的熱量，大量消耗掉屋面的太陽輻射熱，從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度，是一種較好的隔熱措施，也是改善屋面熱工性能的有效途徑。蓄水屋面要重點(diǎn)做好防水，控制好水深，減少屋面荷載。

3.4 架空屋面

架空通風(fēng)隔熱間層設(shè)于屋面防水層上，架空層內(nèi)的空氣可以自由流通，其隔熱原理是： 一方面利用架空的面層遮擋直射陽光，另一方面架空層內(nèi)被加熱的空氣與室外冷空氣產(chǎn)生對(duì)

流，將層內(nèi)的熱量源源不斷地排走，從而達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。

4 門窗的保溫節(jié)能技術(shù)

門窗的保溫性和氣密性對(duì)采暖能耗有重大影響，原來我國(guó)廣泛采用的單層和雙層鋼制門窗保溫性和氣密性都較差，已經(jīng)不能適應(yīng)舒適和節(jié)能的要求，應(yīng)盡快以各種保溫節(jié)能門窗來代替。

4.1 門窗周邊的密閉構(gòu)造

建筑門窗全周邊采用高性能密封技術(shù)以降低空氣滲透熱損失，提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理性能。要重點(diǎn)考慮密封材料、密封結(jié)構(gòu)及室內(nèi)換氣構(gòu)造。

4.2 框型材材性斷面設(shè)計(jì)

框型材材性和斷面形式是影響門窗保溫性能的重要因素之一?？蚴情T窗的支撐體系，由金屬型材、非金屬型材和復(fù)合型材加工而成。金屬與非金屬的熱工特性差別很大，應(yīng)優(yōu)先選用熱阻大的型材。從保溫角度，型材斷面最好設(shè)計(jì)為多腔型材，腔壁垂直于熱流方向分布。因?yàn)樾筒膬?nèi)的多道腔壁對(duì)通過的熱流起到多重阻隔作用，特別是輻射傳熱強(qiáng)度隨腔數(shù)量增加而成倍減少。但對(duì)于金屬型材（如鋁型材），雖然也是多腔，保溫性能的提高并不理想。為了減少金屬框的傳熱，可用非金屬材料作斷熱橋?qū)饘傩筒淖鲾酂崽幚?，或者將帶腔的金屬和非金屬型材?fù)合構(gòu)成混合型材。

4.3 設(shè)計(jì)合理的窗框比

窗框比是窗框表面與窗面積之比。它與窗立面設(shè)計(jì)、窗框表面面積和窗面積有關(guān)。一般為 25% ～35%。窗框的感熱面和放熱面是隨窗框比變化而改變。對(duì)于框斷面尺寸較大的金屬型材，感面和放熱面的增加對(duì)窗保溫性能會(huì)帶來不利影響。在滿足其他使用功能前提下，窗立面不宜分割太碎，不宜采用大斷面的金屬型材作小面積窗戶。

5 樓地面的保溫節(jié)能技術(shù)

5.1 層間樓板可采取保溫層直接設(shè)置在樓板上表面或者樓板底面，保溫層易采用硬質(zhì)擠塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，或強(qiáng)度符合要求的保溫沙漿。也可采取鋪設(shè)木龍骨（ 空鋪） 或無木龍骨的實(shí)鋪木地板來達(dá)到保溫效果。

5.2 底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板宜采用外保溫系統(tǒng)。保溫層易采用擠塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，采用聚合物沙漿網(wǎng)格布拉接防止開裂。

5.3 采暖建筑的底層地面，在持力層以上土壤層的熱阻已符合地面熱阻規(guī)定值的條件下，宜在地面面層下鋪設(shè)適當(dāng)厚度的板狀保溫材料，進(jìn)一步提高保溫性能。

6 結(jié)語

我國(guó)現(xiàn)在的發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)措施主要采用的有： 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、太陽輻射的控制與改善、自然通風(fēng)與采光的利用、可再生能源的利用、高舒適度、低能耗的室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)、降低噪聲的技術(shù)與構(gòu)造系統(tǒng)、水資源循環(huán)利用系統(tǒng)、提供高舒適度的其他技術(shù)系統(tǒng)等方面。 我們必須跟隨世界和中國(guó)建筑節(jié)能發(fā)展的大趨勢(shì)和大潮流，搞好建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能，改善室內(nèi)熱環(huán)境，促進(jìn)建筑技術(shù)和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量而努力。