住宅建筑構造保溫節能設計

【摘 要】隨著我國國民經濟的快速增長，能源短缺問題日益嚴重，節能減排的呼聲越來越強烈，節能工作已成為可持續發展的重要保證。也是當前國內外節能領域的一個重點研究課題。本文提到建筑保溫與節能的重要性，簡述了建筑保溫節能設計在我國的應用現狀。并從墻體、屋頂、屋面、門窗等方面對建筑保溫節能工作進行了具體闡述。

【關鍵詞】住宅建筑；保溫；節能；應用現狀

1 綜述

建筑能耗是指民用建筑(包括居住建筑、公共建筑以及服務業建筑)使用過程中的能耗，主要包括建筑采暖、空調降溫、家用電器、熱水供應、照明、炊事、通風等方面的能耗。

建筑保溫節能，從實質上來說就是提高能源利用率。就是在保證居室溫度舒適的環境條件下，通過技術進步、合理利用、科學管理和經濟結構合理化等途徑，將能源的使用降低到最小。

隨著我國經濟的發展及人民生活水平的提高，人們對居住舒適度的要求也必然越來越高。在現有非節能住宅中提高居住舒適度必然會增加能源消耗量。另外，由于我國在能源使用方面的科學技術水平還不是很高，相對于發達國家，我國的能源利用率低了百分之十。不能很好地使用能源就直接導致了一個結果——很大一部分能源被浪費掉了。目前我國既有建筑和新建建筑的保溫、隔熱和氣密性大部分都很差，采暖系統熱效率普遍偏低，絕大部分新建建筑仍是高能耗建筑，能夠達到建筑節能設計標準的建筑比例仍比較低。而我國總體上是一個能源相對匱乏的國家，這些現象無疑加劇我國能源緊張的局面。所以，關于居住房屋保溫節能問題已越來越被政府和社會各界所重視。建筑節能成為各種節能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式，是緩解能源緊張，解決社會經濟發展與能源供應不足這對矛盾的最有效措施之一。國家在08年頒布的《民用建筑節能條例》和《北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造技術導則》， 已經在國內掀起新一輪的建筑節能高潮。下面就具體的建筑保溫節能設計工作進行詳細探討。

2 建筑構造節能設計

2.1 屋面保溫節能設計

屋面的節能設計一般遵循以下兩個要點：1）屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；2）保溫層應采用吸水率低的材料。因為如果保溫層吸入過多的水分，會使保溫效果降低。隨著保溫節能技術的發展，目前一些高效保溫材料已越來越多的應用于屋面保溫層，如雙面彩鋼保溫屋面板。這種材料的好處在于不但保證了一定的剛度和強度，使之具有良好的荷載能力；還能夠對屋面的結構起到一定的完整系統性。這就讓屋面的護圍結構既美觀又有實用性。

2.2 屋頂保溫節能設計

屋頂是建筑外圍護結構的主體部分之一，是建筑節能的又一組成部分，目前常用的屋頂保溫節能設計包含以下幾方面：

2.2.1 屋頂從結構上和形式上盡量設計成坡屋面，并加設通風層，可以提高建筑內熱工效率，增加保溫性能。

2.2.2 采用屋面種植設計，通過覆蓋在屋頂表面的植物降低太陽輻射，達到調節降溫的效果。另外還有設計通風屋面、蓄水屋面等節能措施。

2.2.3 對于夏季日照輻射強的地區，通過改變屋面顏色或者對普通屋頂涂上高反射率的涂料，提高屋頂的日射反射率，減少太陽熱量的吸收，從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。研究表明：采用“冷屋頂”節能可使空調負荷減少10%~30%。

2.2.4 加設太陽能裝置。在屋頂上架裝太陽能吸收熱量，產生熱水熱氣，滿足建筑空氣環境，太陽能利用模式為:集熱氣——補熱系統——輸配系統——末端。通過吸收太陽光能轉化為加熱水溫，降低建筑內部的功能損耗并提供新的加熱源。

2.3 墻體保溫節能設計

復合墻體由于既能夠滿足普通墻體的承重作用，又具有較高的絕熱功能，因此在居住建筑中被廣泛使用。目前常用的復合墻體形式有內保溫復合墻體和外保溫復合墻體等。

2.3.1 內保溫復合墻體設計

內保溫復合墻體就是在內墻上加入絕熱材料。目前較為常用的內保溫技術有：增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。內保溫復合墻體簡便易行，但是缺點是絕熱材料往往強度較低，需設覆面層防護，影響室內使用面積；不便于用戶二次裝修和易產生“熱橋”

2.3.2 外保溫節能設計

基于內保溫在技術上和使用上的諸多不合理性，外保溫復合墻體很好的解決了這些難題。外保溫技術就是將絕熱材料復合在承重墻外側。其保溫、隔熱效果明顯優于內保溫。同時，相對于內保溫復合墻體，使用外保溫復合墻體還有以下優點：1）由于外保溫墻體的保溫層置于建筑物圍護結構外側，減小了因溫度變化導致結構變形產生的應力，減輕了自然界對圍護結構的侵蝕，可以起到保護墻體的作用，延長墻體的使用壽命。2）減少建筑梁、柱的直徑和鋼筋數量，不但使得房屋使用面積的造價得到降低，而且便于對建筑物進行裝修改造，3）使用外墻保溫，有利于減薄主體結構的墻體，并不會減少用戶對建筑的使用面積。目前外墻外保溫體系常用的保溫材料有阻燃型膨脹聚苯板（EPS）、聚苯顆粒保溫漿料、擠塑聚苯板（XPS）、聚氨酯硬泡等，這些材料均可滿足熱導率λ≤0.05W/（m#8226;K）的要求。外墻外保溫效果決定于基礎墻體和保溫材料的熱工性能，設計應根據不同的情況進行計算比較分析，選擇經濟效益合適的組合方案。

總之無論采用何種形式，墻體的保溫節能設計應滿足以下要求：1）保證內表面溫度不得低于室內空氣的露點溫度，且滿足一定的熱舒適條件，限制內表面溫度，以免產生過強的冷輻射效應。2）熱損失應盡可能小。3）應具有一定的熱穩定性。滿足了以上要求，再結合實際施工和使用的合理性，選擇出最佳墻體結構形式。

2.4 門窗節能設計

門、窗的材料和結構形式導致了其保溫隔熱性能比較差，大量的熱量通過門窗縫隙流走。有統計顯示：通過外窗的能耗量占建筑物的總耗量的35%~45%，可以看出門窗是耗能的薄弱環節。而且現在的用戶對門窗的要求已經不僅局限在過去的通風等基本要求中。還需要有美觀、便于觀看風景等功能。這就和建筑要求產生了矛盾。要解決這些問題不僅要將門窗與墻體的接縫以及其自身結構的接縫處盡量嚴密，減少冷風的滲透。同時，還需要將窗墻比控制在一定范圍內。門窗的保溫節能設計可以從以下幾方面入手：①門窗的選型。可選用氣密窗、中空玻璃、塑鋼門窗、密閉保溫性能好的防盜門。②窗框材料的選擇。選擇一些保溫性和氣密性比較好的材料，如：單框雙玻彩板鋼窗、聚氯乙烯塑料門窗和鋁合金窗。③玻璃品種的選擇。可選擇熱反射玻璃、低輻射玻璃、吸熱玻璃和中空玻璃等，以提高玻璃的氣密水平。④可以在窗戶玻璃上加貼透明聚酯膜，達到保溫節能的目的。⑤設置遮陽設施。設置遮陽設施，考慮空調設備的位置。減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內，可采用外廊、陽臺遮陽板、熱反射窗等遮陽措施。

3 結語：

經濟的飛速發展加速了我國城鄉建設的發展步伐。而房屋建設規模的日益擴大導致了建筑用能增長速度加快。建筑節能問題已成為我國經濟工作的戰略重點。近年來，隨著節能標準不斷提高，引進開發了許多新型的節能技術和材料，使得我國住宅建設的節能工作有了一定的進步。但和一些發達國家相比，我國目前的建筑節能水平還有很長的路要走。建筑節能， 功在當代， 利在千秋。建筑保溫， 任重道遠。我們應結合我國的國情和實際情況，綜合利用各種節能技術措施，趨利避害，選擇經濟合理的節能方案，從多方面進行努力，從根本上達到減少能耗，提高能源利用率，從而實現能源與環境的可持續發展，為子孫后代造福。

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