隔熱層及其勢位性通風散熱的改良施工技術探討

【摘要】本文對傳統隔熱層的通風隔熱效果提出質疑，并推出了階梯式隔熱層及其勢位性通風散熱的改革設計方案且進行理論分析。經實驗驗證得較好的通風隔熱效果，以達到節能的目的。

【關鍵詞】階梯式隔熱層；勢位性；通風散熱； 壓力差；旋渦區；瀉流

1. 傳統的水平式平鋪隔熱層做法上的不合理性進行分析并改良、力求提高其通風隔熱效果以達到節能和改善熱環境的目的

1.1我國地域遼闊，各地氣候差異甚大，從長江中下游地區、四川盆地，云貴部分地區到東南沿海各省和海南諸島，因受東南季風、海洋暖氣團北上和當今世界性的扼爾尼諾現象的影響以及強烈的太陽輻射熱和下墊面共同的作用，每年自6月以后，從空氣的溫度分布看，大部分地區進入夏季，這些地區夏季時間長，氣候炎熱，在這些地區的建筑物若不采取隔熱措施，勢必造成室內溫度過高，嚴重影響人們的生活和工作，甚至人體的健康。因此，建筑隔熱措施無論從節能或是改善熱環境都起著極其重要的作用，而維護結構隔熱是防止夏季室內過熱的重要途徑。建筑物維護結構隔熱可分為屋頂隔熱和墻體隔熱，因為太陽由上而下照射，所以屋頂接受熱輻射的時間比墻體長，強度比墻體高，以致屋頂隔熱對整棟建筑物隔熱來說，顯得尤為重要，屋頂隔熱可分為（1）采用淺色外飾面，減少當量溫度；（2）增大熱阻與熱隋性；（3）通風隔熱屋頂；（4）水隔熱屋頂；（5）種植隔熱屋頂等。現在就南方沿海地區常用的通風隔熱屋頂作為基點，并在此基礎上作出改良償試的分析，即采用階梯式隔熱層及利用其勢位差進行通風散熱，并對此進行分析并經實驗驗證得較好的隔熱效果，因為通風隔熱屋頂通風隔熱原理是利用隔熱磚與屋頂形成的空間內部通風帶走面層傳來的熱量，以達到隔熱的目的，則通風量的大小直接影響著通風帶走熱量而達到降溫的效果，因為層間內的空氣流動即通風是主要借助于室外風速作用在房屋上時，迎風面與背風面產生壓力差，即常說的風壓差，那么壓力差越大則空氣流動速度就越大，通風隔熱效果越好，反之則越差。空氣流動速度的大小與壓力差成正比，因此為改善通風隔熱效果則應該提高空氣流動速度，而提高空氣流動速度無疑就要增大空氣壓力差，如何增大空氣壓力差？根據冷熱風密度不同，如果在冷風進入區處做成大開口式而在出風區處收窄，如圖（1）所示。則出入風口之間的風產生勢位差，因為此時吹入的冷風密度 比吹出的熱風密度 大且其勢位（即重心位置也比熱風高）因此冷風的勢能比熱風的勢能大，兩者之間的勢能差 根據能量守恒定律勢能可轉化為動能，作為風體流動的能量補給，把風不斷向前推進，從而加速層間內的空氣流動，這種現象這里稱為“風的瀉流現象”。這是增大空氣壓力差提高通風散熱效果的一個較好的方法，而傳統的隔熱層一般是采用預制水泥大階磚或粘土磚平鋪而成，使之與屋頂樓板層之間形成通風空間如圖2（a）、（b）所示。