淺析住宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

■潘 濤，劉 浩

■1．信陽市方圓工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，河南 淮濱 464400;2．淮濱縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理站，河南 淮濱 464400

當(dāng)前，由于建筑能耗的不斷增加，其已經(jīng)給我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大損失，并已成為制約我國(guó)社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展的重要因素［1］。國(guó)內(nèi)常采用自然通風(fēng)與采光的利用、太陽輻射的控制與改善、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等住宅建筑節(jié)能技術(shù)，其中住宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)會(huì)直接影響建筑物的節(jié)能性［2］。目前，我國(guó)已經(jīng)意識(shí)到節(jié)能保溫的重要性，伴隨著建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)的逐漸成熟，作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幕墻和窗，其新型工藝及材料也逐漸趕上了節(jié)能的需求。

1 住宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重要作用

現(xiàn)在，全球人口增長(zhǎng)速度已經(jīng)遠(yuǎn)超過能源增長(zhǎng)速度，這也在無形中加重了地球變暖問題，因而人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到節(jié)能的重要性。由于建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑能耗也在不斷增加，為了促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展，住宅建筑必然要走節(jié)能的道路。住宅建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑的重要部分，主要包括地面、門窗、屋面、外墻等，該些結(jié)構(gòu)的隔熱、保溫水平直接影響住宅建筑節(jié)能狀況，如果上述外圍結(jié)構(gòu)無法達(dá)到保溫要求，會(huì)增加建筑耗能;所以，優(yōu)化建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使之向節(jié)能方向發(fā)展，可以有效改善居住環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展［1，2］。

2 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)原理及標(biāo)準(zhǔn)

住宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于一種非穩(wěn)態(tài)傳熱過程，室內(nèi)熱環(huán)境常由室外氣象參數(shù)來決定［3］。地面、屋面、門窗、外墻等組成了外圍護(hù)結(jié)構(gòu)空間，這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性及室外自然氣候決定住宅室內(nèi)的熱環(huán)境;而設(shè)計(jì)節(jié)能性圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容則是減弱室外環(huán)境對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱影響;外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性主要指該結(jié)構(gòu)體系在夏季阻止空調(diào)冷量外傳，冬季阻止室內(nèi)熱量傳向室外，使室內(nèi)維持適當(dāng)溫度的性能，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性的好壞會(huì)直接影響人體的舒適度、制冷和采暖設(shè)備的運(yùn)行能耗［1，3］。

3 節(jié)能策略

3．1 外墻外側(cè)保溫節(jié)能策略

外墻外側(cè)保溫主要指在住宅建筑物外墻的外面放置保溫隔熱體系，并用保溫材料來覆蓋大氣與建筑物接觸的所有部位，起到保溫效果，這是當(dāng)前建筑施工中最常用的建筑外墻保溫措施［2，3］。建筑施工中應(yīng)認(rèn)真計(jì)算外墻保溫層的所需厚度，使之達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，將隔熱保溫體系放置在建筑外墻外面，可以保護(hù)墻外露出部分和隔斷冷、熱橋，達(dá)到全面節(jié)能的效果;另外，可以在建筑外墻保溫層的外面做一些裝飾性面層，可以起到美化建筑物外表的作用［4］。

3．2 外墻內(nèi)側(cè)保溫節(jié)能策略

外墻內(nèi)保溫通常指在建筑外墻涂抹保溫砂漿，或者在其內(nèi)側(cè)鑲貼巖棉板和聚苯板等擠塑板，以起到保溫節(jié)能作用，上述方法具有施工快捷、安全、方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著室內(nèi)空間占用量大、能量散失快等缺點(diǎn)［2，4］。

3．3 合理選取保溫節(jié)能材料

3．3．1 確保保溫材料的完整性

建筑物外側(cè)的保溫層應(yīng)覆蓋整個(gè)建筑，應(yīng)重視建筑的女兒墻、挑檐、雨篷等構(gòu)件，避免裂縫的出現(xiàn)，所以，應(yīng)全方位地對(duì)建筑進(jìn)行保溫［3，4］。

3．3．2 合理選擇保溫材料

(1)住宅建筑中常用的保溫材料為巖棉板、模塑聚苯板、擠塑聚苯板等﹕模塑聚苯板、擠塑聚苯板具有導(dǎo)熱系數(shù)和密度小等優(yōu)點(diǎn)，他們的導(dǎo)熱系數(shù)為0．029W，具備較好的保溫性能，但是防火性較差;而巖棉板密度大、不燃燒，導(dǎo)熱系數(shù)是0．03W，造價(jià)比較高，因而應(yīng)依據(jù)實(shí)際建筑情況，合理選用節(jié)能保溫材料［5］。(2)合理選用錨固釘、抗裂增強(qiáng)網(wǎng)等材料﹕住宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面設(shè)置的保護(hù)層常需覆蓋抗裂增強(qiáng)網(wǎng)，防止其出現(xiàn)裂縫，以增加保護(hù)層的使用壽命及節(jié)能保溫效果，所用抗裂增強(qiáng)網(wǎng)主要為耐堿玻纖網(wǎng)格布和鍍鋅鐵絲網(wǎng)，由于建筑所用抗裂砂漿為堿性物質(zhì)，一般選用耐堿的網(wǎng)格布作為增強(qiáng)網(wǎng);當(dāng)抗裂砂漿層達(dá)到一定厚度時(shí)才能使用鍍鋅鐵絲網(wǎng)，以免因碳化而失去作用;另外，住宅建筑過程中應(yīng)依據(jù)保溫層的實(shí)際厚度選取強(qiáng)度及連接性能適宜的錨固釘［2-5］。

4 建筑外窗節(jié)能措施

4．1 合理選用窗框材料

住宅建筑外窗常由窗扇框、窗框及玻璃組成，其中窗扇框和窗框的面積占建筑外窗面積15%左右，所以，窗扇框和窗框的隔熱保溫性能將直接影響整個(gè)住宅建筑外窗的實(shí)際隔熱節(jié)能效果，當(dāng)前，我國(guó)常使用鋁合金、塑鋼結(jié)合、鋼質(zhì)及木質(zhì)建筑外窗框材，現(xiàn)將其性能簡(jiǎn)述如下。

4．1．1 木質(zhì)窗框材料

木質(zhì)窗框材料具有較好的隔熱保溫性能，但是因具有易裂縫、變形等缺點(diǎn)，需用油漆進(jìn)行防腐處理，另外，木質(zhì)窗框需要大量的木材為原材料，會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境，當(dāng)前已基本停止使用［1，6］。

4．1．2 鋼質(zhì)窗框材料

鋼質(zhì)窗框材料強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性和抗風(fēng)壓性好，但是其隔熱、保溫效果較差、造價(jià)成本較高，容易被銹侵蝕，需定期刷面漆和防火漆來維持使用壽命，目前已不被用于節(jié)能建筑外窗［2，6］。

4．1．3 塑鋼窗框材料

塑鋼窗是一種由聚氯乙烯高材料加工而成的薄壁空腹型材，并與配套的型鋼鋼襯組合受力，隔熱性能、空腹保溫和耐腐蝕性好，因與鋼襯一起受力，無形中提高了扇和窗框的抗風(fēng)壓性能、耐沖擊力、剛度及強(qiáng)度，所用的密封條也增大了窗的氣密性及水密性;但是唯一的缺點(diǎn)是不耐火［3，6］。

4．1．4 鋁合金窗框材料

使用鋁合金制作的窗框的剛度、強(qiáng)度、抗風(fēng)壓變形力較好，科學(xué)的斷面設(shè)計(jì)，使窗框具有較好的水密性和氣密性，其表面形成的氧化膜，極大地提高了窗框耐腐蝕性及使用壽命;鋁合金窗框表面的氧化膜具有一定的質(zhì)感和色感，耐潮濕、不燃燒，還具有較好的裝飾性［3，5］。

4．2 合理選用建筑外窗玻璃

玻璃面積常占住宅建筑外窗面積的80%左右，所以，外窗會(huì)直接影響住宅建筑的整體節(jié)能性。選用節(jié)能性玻璃主要考慮其隔聲性、保溫性及隔熱性，為了更好的達(dá)到節(jié)能保溫性，建筑過程中通常采用中空鍍膜玻璃及中空玻璃;另外，為了更好地達(dá)到隔熱效果，可以將氬氣或氮?dú)鉀_到空氣層﹙中空氣、氮?dú)?、氬氣的?dǎo)熱系數(shù)分別為0．0242、0．0163、0．008﹚［2，3］。鍍膜玻璃主要指借助鍍膜工藝來改善玻璃的反光性，以此提高玻璃隔熱性，同時(shí)鍍膜玻璃可以分為低輻射鍍膜玻璃和熱反射鍍膜玻璃。熱反射鍍膜玻璃可以極好地將太陽波段中的熱輻射波反射回去，經(jīng)過配制不同的厚度和結(jié)構(gòu)，能有效改善玻璃隔熱性;低輻射鍍膜玻璃的鍍膜結(jié)構(gòu)層材料具有不吸熱性和紅外線高反射性，極大地增強(qiáng)了低輻射鍍膜玻璃的隔熱性能，此外，反射膜顏色較多，既能保溫隔熱，也能靚化外墻、美化城市［5，6］。

因而，在設(shè)計(jì)住宅建筑時(shí)，應(yīng)該依據(jù)建筑物的色彩、造價(jià)、性能等需求，合理選擇相關(guān)傳熱系數(shù)玻璃及空氣層所要填充的氣體。

5 結(jié)束語

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是受外界環(huán)境影響最大的住宅部分，其節(jié)能效果可以反應(yīng)該建筑的實(shí)際節(jié)能狀況，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及節(jié)能技術(shù)的日趨成熟，新型的節(jié)能保溫材料的性能也不斷優(yōu)化，逐步提高了建筑外圍結(jié)構(gòu)的節(jié)能保溫效果，這可以在一定程度上緩解我國(guó)住宅建筑耗能較大的局面，并促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展。

［1］李玲，李俊鴿，杜高潮．寒冷地區(qū)鄉(xiāng)村住宅外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)［J］．住宅科技，2006，07:29-31．

［2］趙陽，楊峰敏，呂大豐．淺談夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)改造［J］．科技信息，2012，10:323．

［3］周建勇．農(nóng)村住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)研究［J］．江蘇建筑，2012，06:104-106．

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