浅谈建筑围护结构节能技术摘要:在当下能源环境下,建筑节能技术在实际工程中的实施中已占有一席之地。

本文旨在通过对围护结构的节能技术的讨论来介绍在实际应用中能够发挥作用的设计与方案。

关键词:围护结构节能设计Discussion on Building Energy Saving TechnologyAbstract:Under the circumstance of the energy efficiency,it is quite important to use the technique of building energy saving in projects.By talking about the energy efficiency in the building envelope,this article mainly introduce the designs and programs which play an important part in the buildingsKey Words:Building envelope;Energy efficient design建筑节能需要关心的问题便是节约建筑能耗的同时,为居住者提供舒适的居住环境。

围护结构的节能主要在于外墙的保温技术,门窗的节能和屋面的隔热设计这三个方面。

本文主要论述外墙的保温技术与屋面设计两方面来阐述围护结构的节能技术。

1 我国节能现状我国建筑能耗在能源消费总量中所占比例已从20世纪70年代末的10%上升到近年的27.45%,不久将上升至35%左右。

目前,每年建成的建筑面积约20亿平方米,按现在的建筑能耗指标,到2020年,我国的建筑能耗将达到10亿吨标准煤的水平,可以说是个巨大的能耗部分。

若能按照国家规定的建筑节能标准执行:居住建筑节能设计标准和公共建筑节能设计标准,2010年后逐步在各地实施节能65%～75%的标准,则到2020年我国建筑能耗可减少3.05亿吨标准煤.过去我国建筑能耗高,能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2～3倍。

而现在,我国现阶段大力推进建筑节能处在关键时期,据有关部门的分析,到2020年底,全国新增的300亿m2房屋建筑面积中,城市新增130亿m2。

如果这些建筑全部在现有的基础上实现50%的节能,则每年大约可节省1.6亿吨标准煤。

在既有建筑中,普遍存在着围护结构保温隔热性,热桥作用明显,空调系统效率低下等问题,从这两方面着手,节能潜力巨大。

2 外墙外保温技术的特点在建筑围护结构中,墙体在采暖能耗中所占的比例最大,约占总能耗的32%～36%,因此,如何改善墙体的保温性能成为节能的重中之重。

外墙外保温是建设部倡导推广的主要保温形式,其保温方式最为直接、效果也是最好,是我国目前应用的建筑保温技术最多的一项。

首先,外墙外保温避免了热桥的形成。

内保温做法中的钢筋混凝土柱、梁等都会形成热桥。

而外墙外保温则完全没有这样方面的影响,保温材料在使用时采用相同的厚度的情况下,外保温要比内保温热损失减少15%做左右,极大的提高了节能效果。

同时外保温有利于提高建筑结构的耐久性,因为采用外保温技术,建筑内墙的温度变化平缓,大部分热量交换都发生在外保温材料中,减少了墙体因温度变化而产生的裂缝、变形和破损,延长了结构的使用寿命。

从长远来看,外墙外保温也有利于节能建筑改造,不用对建筑原有的结构进行变动,不会对使用面积产生影响,改造时也对原有居民的生活影响甚微,有效的避免了改造方与原居民的纠纷问题。

2.1 常见的外墙外保温系统(1) EPS板薄抹灰外墙外保温系统。

该技术主要在国外兴起,我国引用的时间较晚,但是经过一段时间的发展,也形成了各种特色的EPS板薄抹灰外墙外保温系统。

EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板,耐碱玻璃纤维网格布称和饰面材料组成,将保温材料置于建筑物外墙外侧,不占用室内空间,便于设计建筑外形,可以说是一种集保温、防水、防火,装饰功能为一体的新型建筑构造体系。

该系统具有优越的保温隔热性能,良好的防水性能及抗风压、抗冲击性能,能有效解决墙体的龟裂和渗漏水问题。

其技术成熟、施工方便,性价比高,在欧美国家、沿海发达地区均得到了广泛的应用,是广大房地产开发商,保温节能建筑设计和建筑施工单位的首选隔热体系。

随着建筑节能事业的深入发展,该系统将成为市场的主流产品。

(2)胶粉苯颗粒保温浆料外墙外保温系统。

胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统由界面砂浆、胶粉EPS 颗粒保温浆料、柔性抗裂砂浆、耐碱网格布、高分子乳液弹性底层涂料和涂料饰面构成,设置在建筑物外墙外侧,起保温隔热、防护和装饰作用的构造系统。

同时具有良好的保温效果,优异的抗裂防水效果和装饰效果。

饰面层可选用弹性涂料或瓷砖装饰等。

胶粉EPS颗粒复合硅酸盐保温材料与其他保温材料相比具有以下优点:①容重小,导热系数较低,保温性能好。

②干缩率低,干燥快。

③静剪切力强,触变性好。

④材质稳定,厚度易控制,整体性好。

⑤软化系数较高,耐水性能好。

此材料的软化系数在0.7以上,相当于实心粘土砖的软化系数,符合耐水保温材料的要求。

(3)预制外挂保温板。

饰面混凝土外挂板,是采用反打成型工艺制作带有装饰面层的钢筋混凝土外墙板。

在工厂采用工业化生产,具有施工速度快、质量好、维修费用低的特点。

根据工程需要可设计成集外装饰、保温、墙体围护于一体的复合保温外墙挂板,也可以作为复合墙体的外装饰挂板。

混凝土外挂板可充分体现大型公共建筑外墙独特的表现力。

当然由于预制板的大小受到限制,使其对围护结构细部节点的处理较为困难,较重的预制板在高层建筑的施工中也会增加施工难度。

目前市场上运用最多是前两种技术,保温性能更好,节能效果更显著。

3 外墙内保温技术外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料,通过粘接剂使之固定在墙体结构内侧,之后在保温材料外侧作保护层及饰面。

目前,内保温技术多采用粉刷石膏作为粘接和抹面材料,通过使用聚苯板或聚苯颗粒等保温材料达到保温效果。

外墙外保温的施工较为容易,内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架。

同时,它对饰面和保温材料的防水、耐湿性等技术指标的要求不甚高。

纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便。

但是外墙内保温也存在如下缺点:(1)保温隔热效果差,外墙平均传热系数高。

(2)热桥保温处理困难,容易出现结露现象。

(3)占用室内使用面积。

(4)不利于室内装修,包括重物钉挂困难等;在安装空调、电话及其他装饰物等设施时尤其不便。

(5)不利于既有建筑的节能改造。

(6)保温层易出现裂缝。

由于外墙受到的温差大,直接影响到墙体内表面应力变化,昼夜和四季的更替,易引起内表面保温层的开裂,特别是保温板之间的裂缝尤为明显。

将外墙内保温和外保温技术对比,可以看出,外墙外保温技术克服了大部分外墙内保温技术的缺点与不足。

从发展形势上,在一般建筑中使用外墙外保温技术也更加符合节能标准与我国的发展形势。

当然,对于对安全性能要求较高的建筑,如防火等级高和高层教主,外墙内保温更加适合。

4 屋面设计屋面保温大部分都是外保温构造,以提高屋面的保温性能,满足节能设计标准为目标,提高屋面的保温隔热性能,提高抵抗夏季室外热作用的能力、减少空调耗能和改善室内热环境。

在多层建筑围护结构中,屋顶所占面积较小,能耗约占总能耗的8%～10%。

据测算,室内温度每降低1 °C,空调减少能耗10％,而人体的舒适性会大大提高。

因此,加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大,节能效益却很明显。

4.1 倒置型屋面在传统的屋面中将防水层置于整个屋面的最外层,因为在传统屋面隔热保温层的选材中,一般为珍珠岩,水泥聚苯板,陶粒混凝土,聚苯乙稀板(EPS)等材料。

这些材料普遍存在吸水率大的通病,吸水后会,大大降低其保温想能,只得将防水层放于外层。

而倒置性屋面改将保温层置于防水层的外侧。

在倒置型屋面的这种做法中,阳光不会直接照射防水层,其表面的温度就避免了变化幅度大而导致防水层的快速老化。

同时,屋面外的卵石层或烧制方砖等保护层,这些材料蓄热系数较大,我们在夏季利用其蓄热能力强的特点,可以有效的避免温度峰值,从而取得调节屋面温度的效果。

4.2 屋面绿化屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用能力减少太阳辐射的能量,在不同的地区,针对太阳辐射的差异,选择不同品种的植物进行屋面种植。

绿色植物的种植不仅可以避免太阳光直接照射屋面,而且由于植物本身对太阳光的吸收利用、转化和蒸腾作用,大大降低了屋顶的室外综合温度。

随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加,建筑能耗将更加巨大,“城市热岛”现象将更为严重。

城市建筑实行屋面绿化,可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放,也可增加城市绿地面积,美化城市,同时改善城市气候环境。

4.3 太阳能屋面太阳能取之不尽、用之不竭,不仅不使用燃料,也不产生废料,是最清洁的能源,因而受到极大关注。

太阳能屋面通常是指在屋顶安装有太阳能热水器或太阳能发电系统的屋面。

在我们的日常生活中,太阳能热水器已经被广泛使用。

对于太阳能发电系统,它是将太阳能这一清洁能源转化为电能的环保产品,国外正迅猛发展,综合采用了当前微电子、建材等领域的先进技术生产而成光电新型建材及屋顶太阳能发电系统。

据测算,在标准日照条件下,安装太阳能发电系统,一平方米屋顶可获得130～180瓦电。

按上海地区标准日间照时1100～1300小时/年计算,一平方米屋顶的年发电量为143 kWh。

只要通过储电设备,就可以实现建筑24 h照明。

电量剩余后,还可以实现拉电上网。

专家预测,太阳能电池累计用量达到600 MW,大约相当于年减排二氧化碳59万吨。

据国家电力部统计,每生产一度电,大约需要350 g 左右的煤。

5 结语现在,我国经济发展迅速,能源的消耗也极为巨大,在许多方面都有巨大的节能前景。

随着政府对建筑节能的高度重视,相关法制的健全和完善,人们节能意识的提高,我们将会更多将精力投入到建筑的节能改造与实施方面,从外墙保温和屋面的节能设计上,我们就能节约出可观的能源,为社会的可持续发展做出贡献。

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