試析建筑圍護結構節能技術

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摘要：我國的住宅建筑與國外同類型的建筑相比，存在建筑能耗過高問題。針對這一問題，本文從建筑圍護結構方面對建筑節能技術進行了闡述。

關鍵詞：建筑圍護；結構；節能技術

1 建筑外圍護結構技能技術

建筑節能技術的推廣，主要是增強建筑圍護結構的保溫隔熱能力。建筑外圍護結構通常指的是外墻、窗戶、陽臺門、外門、屋面以及不需要采暖樓梯間的隔斷和室內門等。建筑物的總損失熱包括圍護結構的傳熱耗熱量以及滲透通過門和窗的空氣間隙的耗熱量。若總得熱和總失熱相等時時，建筑物室內溫度將不會變化。因此，建筑節能的主要途徑是：要減少建筑物外表面積和加強圍護結構保溫隔熱能力，以減少傳熱量，以及是增強門窗的氣密性，減少夏季空氣滲透得熱量和冬季空氣滲透耗熱量。

1.1 墻體節能

在建筑外圍護結構中，采暖能耗在墻體上的占有最大的比例，占能源消費總量的32.1%～36.2%。因此，如何提高墻的保溫性能已成為當務之急。目前，外墻節能住宅分為外墻外保溫，外墻內保溫，單一材料墻體保溫四種，夾心復合墻體保溫。在一般情況下，工程建設推廣的主要形式是外墻外保溫，是最直接的保溫方式，效果是最好的，也是我們的國家是目前使用最廣泛的一種建筑保溫技術。

1.2 屋面節能

屋面節能的原理和外墻節能原理一樣，改進屋面層的隔熱保溫性能，阻止熱量在屋面層的傳遞。屋頂節能措施要點：首先，屋面保溫保溫層應該選用密度較小，導熱性能很低的保溫絕緣材料。其次屋面保溫材料還應選擇吸水率較高的材料，以防止屋面潮濕工作，降低絕緣效果。屋頂保溫隔熱常見的有以下幾種做法：

（1）導熱系數高、密度較大的材料不易做屋面保溫層的材料，另外，要求材料具有較小的吸水率，因為如果保溫層含水量較高，保溫效果就會降低。若保溫材料吸水率高，則應在屋面設排氣孔，把保溫層內的水汽排出，保持干燥。

（2）在屋面上鋪絕熱材料，形成節能復合型屋面。具體可以選擇巖棉板聚苯板為材料，而且要通過熱工計算得出材料的厚度，另外還要注意防水。

（3）屋面做法采用倒置式，即在防水層上面設置保溫層。這樣做的好處在于：材料具有較好的防水和耐氣候性，使防水層不易老化，避免溫度劇烈變化引起防水層開裂，而且這種方式下，保溫層覆蓋了防水層，陽光不會直射到防水層上，避免防水層溫度過高，此外，保溫材料在屋面內部的吸濕問題也得到了很好的解決，使保溫材料的使用壽命得到延長。

（4）在屋面設置架空隔熱板，與傳統意義上的架空板不同，架空隔熱板的特點在于板內填充有玻璃棉、巖棉等保溫材料，板面與屋面之間還存在著300mm的架空距離，能夠起到通風、散熱和隔熱等功能。

（5）做反射降溫屋頂，比如在屋面上涂上淺色的光滑材料，增強屋面對太陽輻射的反射能力，降低屋面內表面溫度，這種做法也起到隔熱降溫效果。

（6）在屋面布置植被，在屋面上布置植被，在使屋頂環境得到美化的同時，也使城市景觀得到美化，而且在防止污染、調節氣溫方面具有一定的作用。而具體到建筑節能方面，被可以使建筑的保溫隔熱性能得到提高，從而降低建筑能耗。

（7）蓄水屋面的采用。在一些氣溫較高的地區，適宜采用蓄水屋面，這種屋面降溫、隔熱的作用較好，可以對太陽輻射起到遏制作用，減少大氣高溫對屋面的不利影響，使屋面得到冷卻。

1.3 門窗節能

建筑物的主要組成部分是門和窗，起著重要作用，連接室內和室外的熱量，光線和通風，設計合理的門和窗戶是建筑節能的重要措施之一。門窗能耗約占建筑圍護結構總能耗的40%至50%。建筑門窗既起著室內外隔熱作用，也起著室內外溝通作用。因此，提高門窗的保溫隔熱性能，減少門窗的能耗，是改善室內熱環境質和提高建筑節能的關鍵環節。

（1）加強對窗框部分的保溫隔熱處理，主要方法是對窗框進行阻熱隔熱處理，把保溫材料鑲嵌于金屬窗框之間，降低窗框的傳熱能力，還可以采用空腹鋼窗內存在空氣隔熱降低窗框傳效率，也可以采用塑料窗框，降低通過窗框部分的熱耗。

（2）根據建筑所處的地區的環境、氣候等自然因素，選擇合理玻璃，降低通過門窗的傳熱量。

（3）合理選擇中空玻璃隔層氣體性能，一般選擇充入氬氣。因為氬氣具有良好的化學穩定性，基本不與其它物質發生反應，而且密度比空氣重，在玻璃層間不易流動，傳熱性能比空氣還低。

（4）合理安排墻窗比例，盡量在南北方向開大窗，采用活動式或活固定式的遮陽方法，增強窗戶的遮陽性能以及窗戶的氣密性，風密性和水密性。在窗戶制作安裝時，嚴格控制規格尺寸、準確度、精確度，增加開啟縫隙的搭接長度，盡量減少空氣滲透。

（5）提高鑲嵌部分的空間層數和鑲嵌材料對紅外線的反射能力，改善其熱絕緣性能，從而提高鑲嵌部位的保溫隔熱能力。

1.4 地板節能

地板作為建筑的一個重要組成部分，在建筑節能設計所中也是不可以忽略的。為了使節能效果更好，我國很多建筑都有地下室，地下車庫等地下空間，這位地板保溫提供了場地。一般情況下，在一樓地下板下填充高效保溫隔熱材料。低溫地板采暖系統，是基于對整個地面作為散熱器，相比傳統采暖系統的熱舒適有了質的飛躍。注入管內60℃以下的低溫熱水加熱地板混凝土層。地面溫度在26°C左右，室內溫高達16℃到20℃，這樣的做法有很多優點：低溫地板采暖地面溫度高于室內的上部的溫度，讓人感覺頭冷腳熱，頭腦清醒，非常舒適；無散熱器，既增加了室內使用空間，便于室內裝飾；選用鋁塑復合管埋在地板混凝土中，不怕腐蝕，無結垢，基本沒有維修費用；同時地板內增加了保溫層，也提高了隔聲效果。有些地方地板采暖系統采用供電纜，采用電加熱使地板表面溫度達到20℃～28℃，效果也非常好。

2 建筑外墻常見保溫材料及構造做法

2.1 保溫材料

保溫材料對于外墻外保溫系統非常重要，它關系到系統的保溫隔熱性能，所以加強利用墻體保溫材料對節能是一種很有效的方法。保溫材料分為有機、無機、復合三種類型。有機材料：也稱泡沫塑科，用發泡法制成。采用的發泡材料為高分子化合物或高聚物如聚氨酯硬質泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。其主要優勢是質量輕、隔熱性能好、防水性能好。但致命弱點是防火能力差。

無機材料：由天然礦物質粗加工而成，從形態上可分為纖維類如玻璃棉、水鎂石等，粒粉類如膨脹珍珠巖、海泡石、石膏等。從應用結構上又可分為單體型與復合型。無機質類總體的優勢是防火性能好，但保溫性能不如有機質類。

復合型材料：近幾年新興的一種保溫材料，它是以防輻射吸收材料、巖棉、農作物秸稈甚至是可以利用的具有保溫性能并進行過無害化處理后的垃圾、通過發泡方式生產的空心材料等為原材料加工生產的。復合材料的保溫隔熱效果好，具有防火阻燃、變形系數小、工程成本低，而且其原材料來源廣泛、能耗低，可節約資源，提高資源的循環利用率。但復合材料仍然處于研制開發階段，沒有市場化。

2.2 常見的構造做法

按組成材料的不同，外墻保溫構造方案主要有兩種類型，單一材料墻體（外墻自保溫）以及復合材料墻體，隨著建筑的發展以及人們對舒適性要求的提高，現在廣泛采用的是復合材料墻體。復合材料墻體根據保溫層位置的不同，可以分為以下三種形式：①外墻外保溫；②外墻內保溫；③外墻夾芯保溫。

3 結語

建筑圍護結構的節能技術，包括了墻體、門窗、屋面和地面等的節能技術，對建筑節能趕到至為關鍵的作用。但節能技術更需要考慮整合應用，考察其綜合節能效果，提高我國總體建筑節能水平。

參考文獻：

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[3]楊銳，王兆.民用建筑節能技術應用探討[J].徐州建筑職業技術學院學報，2010（01）