黑龍江水利科技由建筑物的圍護結構談建筑節能(1.哈爾濱市自來水(集團)有限責任公司150001;2.大力建筑工程公司)由建筑的圍護結構中的墻體結構、門窗及屋面三個方面,闡述了各自在建筑節能中的作用以及新技術、新材料在建筑節能中的應用。
建筑節能圍護結構墻體門窗屋面::c根據發展經濟、節約能源、保護環境、實施可持續發展戰略目標的需要,我國于19%年7月1日起實施第二階段節能50%的目標。為了實現這一目標,必須采取先進的技術和科學的管理來實現。建筑物的圍護結構是建筑節能最重要方面之一,因此,如何做好從建筑物的圍護結構方面,搞好建筑節能,更是這方面工作最重要的一個環節。
1在圍護結構中,圍護墻體的重要作用建筑節能關鍵就是節約采暖能耗,減少采暖供熱量,減少建筑物的傳熱損失和空氣的滲透熱損失。
而這一切都與建筑物的圍護結構密切相關。
對應用廣泛的多層磚混結構建筑,在哈爾濱地區,通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的71%;在傳熱熱損失中,外墻又占28%.其比例是很大的。
鑒于上述情況,根本的出路還在于發展高效保溫的節能墻體。過去,普遍采用單一材料寵筑外墻,著重考慮其承重功能,但是這種重質材料的保溫性能很差,其導熱系數為高效保溫材料的20倍以上。
根據建筑節能的要求,如果采用磚或砌塊等單一材料,則墻體厚度就會過厚,很不合理,而采用幾厘米厚的高效保溫材料與之復合,則可發揮兩者的長處,即能承重,保溫效果又好,而且厚度不大。因此發達國家的新建筑已基本上采用復合墻體。我國今后符合50%節能標準的建筑,除一部分可采用加厚的加氣混凝土單一墻體外,將會較普遍地采用復合墻體。
2我國常用的復合墻體目前,我國常用的有內保溫和外保溫墻體。在復合墻體中,絕大多數采用內保溫墻體,即保溫材料設在主體墻內側的墻體,所用的保溫材料,主要是聚苯乙烯、巖棉板、玻璃棉板、充氣石青板、水泥膨脹珍珠巖板、膨脹珍珠巖保溫砂漿層、加氣混凝土砌塊等(見)。
內保炻墻體內保和外保墻體的比較所用的飾面材料,主要有紙面石音板、玻璃纖維石音板、玻璃纖維增強水泥板、玻璃纖維強飾面石青、纖維增強聚合物砂漿等。有的是將保溫材料與飾面材料在工廠內復合制成板材,運至現場安裝,再做好接縫,有的則直接在現場安設保溫板,再做面層,逐層施工。這種做法,內保溫層可不受外界氣候影響,施工時不需要搭腳手架,難度不大,增加造價不多,可達到節能30%階段的要求,因而目前外墻內保溫的做法在節能建筑上用的較多。
但是,這種做法對抗震樁、樓板、隔墻等周邊部位不能保溫,產生“熱橋”,即較多熱量會從未保溫的次裝修時可能損壞保溫層,有些工程在面層產生裂縫等問題。在要求節能50%的階段,在外墻保溫技術趨于成熟的條件下,內保溫所占的比例將有所下降。外墻外保溫的好處很多,它可以消除或減弱熱橋的影響,而且對主體結構有保護作用,在進行改造施工時可大大減少對住戶的干擾,外保溫可以取得很高的經濟效益。
3圍護結構中門窗的保溫性能和氣密性對節能的影響在采暖建筑中,通過門窗損失的熱能約占全部損失的一半。因此,門窗的保溫性和氣密性對節能方面有重大影響。由表1中可以充分體現出各種材質的窗戶對節能的作用。
表1窗戶的傳熱系數和傳熱阻g窗戶類型材料空氣層厚窗框窗洞傳熱系數k傳熱阻r單層窗單框雙窗鋼、鑰雙層窗單層窗+單框雙玻窗單層窗t單框雙玻窗m雙層窗單層窗+單框雙玻窗注:本表據〈民用建筑熱工設計規范>應該指出,這種狀況主要是由于我國原來廣泛采用的單層和雙層鋼窗保溫性和氣密性都很差而引起的。這種門窗已不能適應舒適和節能的要求,必須盡快以功能質量、保溫性和氣密性都好的門窗來代替。近年來,我國各種類型的保溫節能門窗大量涌現,就是適應這種形式發展的需要。其中,聚氯乙烯塑料門窗(因框料內附有薄壁方鋼,故又稱塑鋼門窗)的保溫性和氣密性都較好,外形美觀,使用壽命可達20年以上,已逐漸被人們認識和采用。此外單框雙玻彩板鋼窗和鋁合金窗,其保溫性和氣密性及其它功能質量較好。采用這類保溫節能門窗,對改善熱環境和節約采暖能耗有顯著效果。應該給予大力推廣。
4提高屋面的保溫性能我國建筑的屋面大多采用平屋頂,頂層房間冬冷夏熱的問題一直普遍存在,且屋面保溫層大多數為外保溫構造,這種構造受周邊熱橋的影響較小。
為了提高屋面的保溫性能,以滿足新標準的要求,主要應采用輕質高效、吸水率或不吸水的可長期使用、性能穩定的保溫材料做為保溫隔熱層,以及改進屋面構造,使之有利于排除濕氣等措施入手。國外一些發達國家,采用輕質高強、吸水率極低的擠出型聚苯乙烯泡沫板作為保溫隔熱層的倒鋪屋面(見),取得了較好的保溫隔熱和保護防水層的效果。這一經驗可供我國借鑒,這種倒置屋面就是把保溫層覆蓋在防水層之上,使保溫層還起到保溫防水的作用。正確的做法是,在防水層排鋪(注意不是粘貼)擠出型聚苯乙烯板,再在聚苯板上用石塊或混凝土塊壓住。這種方法可以長期暴露在大氣中且可及時檢修補(因保溫層與防水層沒有粘結)。
倒鋪屋面構造近年來國內一些單位研制開發憎水型水泥膨脹珍珠巖保溫板、憎水型廢橡膠防水膠粘結膨脹珍珠巖保溫板、水泥聚苯保溫隔熱空心砌塊等屋面保溫隔熱材料,以及屋面架空、微通風等構造做法,均有利于提高屋面的保溫隔熱性能,從而取得較好的節能和改善頂層房間熱環境的效果。
隨著建筑業的發展會有更多的保溫隔熱材料出現,來改善和解決頂層屋面的滲漏和保溫隔熱問題。
建筑節能是一項長期的工作,需要不斷的在實踐中探索,我們應盡量吸取國外的先進經驗,大膽采用新技術、新材料,從而使我們的建筑節能工作既做到經濟合理,又切實可行,使用方便,達到節約能源的真正目的。