李小娟 肖洪濤
黃淮學(xué)院建筑工程學(xué)院(463000)
夏熱冬冷地區(qū)是指長(zhǎng)江中下游及其周圍地區(qū),該地區(qū)范圍廣,人口密集。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,該地區(qū)正在建造大規(guī)模的普通住宅、部分豪華住宅及公共建筑,同時(shí)住宅和公共建筑內(nèi)用戶提出了更高的室內(nèi)熱環(huán)境服務(wù)水平的要求,由于追求建筑內(nèi)部裝修的“豪華性”和外部裝修的“通透性”,玻璃幕墻建筑大量出現(xiàn),外窗也越開(kāi)越大。過(guò)去未采取保溫節(jié)能措施的建筑也加裝了柜式或壁掛式空調(diào),新建建筑基本上設(shè)有柜式或壁掛式空調(diào),規(guī)模稍大的都設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng),致使公共建筑的能耗成倍增長(zhǎng),并且浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,建筑節(jié)能勢(shì)在必行、刻不容緩。
建筑能耗主要包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及暖通、空調(diào)、照明用能源消耗,要實(shí)現(xiàn)50%的節(jié)能目標(biāo),其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)大約要分擔(dān)13%~25%,可見(jiàn)做好建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱,對(duì)建筑節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括建筑的外墻、梁 、柱以及屋頂和外門窗,另外還有地面、層間樓板、分戶墻、懸挑架空樓板以及地下室外墻等次要部位。
墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,所以墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)直接影響到建筑的耗能。墻體的節(jié)能有建筑保溫節(jié)能和建筑隔熱節(jié)能兩個(gè)途徑。
建筑保溫分為建筑內(nèi)保溫和建筑外保溫兩種。建筑內(nèi)保溫就是在建筑外墻的內(nèi)表面上加設(shè)保溫材料,再在其上粉刷、涂料等,其優(yōu)點(diǎn)是墻體內(nèi)表面不用加強(qiáng)防水層,構(gòu)造處理簡(jiǎn)單,是一種簡(jiǎn)單但是效果很好的建筑保溫方式。建筑外保溫是在外墻外表面上做保溫材料,覆以防水層,再設(shè)外墻裝修的構(gòu)造方法。保溫層設(shè)在外表面,可以有效的保護(hù)外墻砌體免受太陽(yáng)輻射的影響減小墻體應(yīng)力損害。
隔熱設(shè)計(jì)主要有隔熱材料隔熱和隔熱構(gòu)造隔熱。隔熱材料有填充類、板塊類和熱反射類。而現(xiàn)在有一種很廉價(jià)的隔熱方式:空氣層的隔熱。這是一種將“空氣”作為隔熱材料的特殊做法,其隔熱性能良好,所以在隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)中被經(jīng)常用到。
所使用保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡(jiǎn)稱聚苯板,EPS,XPS)、陶?;炷翉?fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中,聚苯板具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本,已被廣泛應(yīng)用于外墻保溫外掛技術(shù)中。該外掛技術(shù)是采用粘結(jié)砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼掛在外墻上,然后抹上抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網(wǎng)格布以形成保護(hù)層,最后加做裝飾面。
該技術(shù)是在混凝土框—剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆筑的墻體外側(cè),澆筑混凝土,混凝上與聚苯板一次澆筑成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問(wèn)題,其優(yōu)勢(shì)是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且,在冬季施工時(shí),聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護(hù)保溫措施。但在澆筑混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆筑,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會(huì)造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬,影響后序施工。
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡(jiǎn)稱為EPS)加工破碎成為0.5~4 mm的顆粒,作為輕集料來(lái)配制保溫砂漿。該技術(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)而層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中,ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國(guó)家級(jí)工法,這種工法是同前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。該施工技術(shù)簡(jiǎn)便,可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度,捉高工作效率;不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響,對(duì)有缺陷的墻體施工時(shí)墻面需修補(bǔ)找平,直接用保溫料漿找補(bǔ)即可,避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過(guò)厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí),該技術(shù)解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開(kāi)裂等問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重大突破。
外門窗是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫隔熱較為薄弱的環(huán)節(jié),大部分的熱量都是通過(guò)門窗傳遞流失的。近年由于部分建設(shè)單位和開(kāi)發(fā)商追求建筑立面的通透性,要求設(shè)計(jì)師增大開(kāi)窗面積和大量使用玻璃幕墻,而設(shè)計(jì)師迫于市場(chǎng)的壓力又不得不屈從于建設(shè)單位和開(kāi)發(fā)商,結(jié)果一棟棟“水晶宮”和“N”年不落后的建筑就應(yīng)運(yùn)而生了。此類幕墻過(guò)去基本上使用單層玻璃和普通鋁合金框料,從而造成能源大量浪費(fèi),尤其以公共建筑為主,這種能源損失是十分驚人的。自國(guó)家有關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)規(guī)范實(shí)施后,玻璃幕墻框料基本采用斷熱鋁合金型材,玻璃采用了普通中空玻璃、低輻射鍍膜中空玻璃、單片鍍膜玻璃加空氣層加單片鋼化玻璃的組合模式,大大改善了室內(nèi)熱環(huán)境,取得了明顯的節(jié)能效果。規(guī)范在對(duì)外窗要求保證可見(jiàn)光透射比和一定傳熱系數(shù)的前提下,同時(shí)對(duì)外窗遮陽(yáng)系數(shù)也作出了規(guī)定。目前建筑市場(chǎng)上還沒(méi)有既有光高透射率又能達(dá)到一定遮陽(yáng)系數(shù)的玻璃。對(duì)夏熱冬冷地區(qū)建筑物來(lái)說(shuō),由于夏季有隔熱要求,冬季又有保溫要求,根據(jù)本地區(qū)太陽(yáng)高度角和方位角,對(duì)南向窗可采用固定式水平遮陽(yáng)和活動(dòng)式水平遮陽(yáng),對(duì)東西向窗可采用固定式或活動(dòng)式擋板遮陽(yáng),對(duì)北向窗可采用活動(dòng)式水平遮陽(yáng)。遮陽(yáng)板可以選用混凝土板、鋁合金型材或防腐方木等。
屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點(diǎn)部位,其保溫隔熱對(duì)建筑節(jié)能具有重要意義。為達(dá)到節(jié)能目的,屋面可設(shè)置隔氣層和封閉的空氣間層,可選擇有憎水性膨脹珍珠巖板、水泥聚苯板、聚苯板等多種保溫材料。屋面外表面采用有混凝土保溫屋面、乳化瀝青珍珠巖保溫屋面、憎水型珍珠巖保溫屋面、聚苯板保溫屋面、巖棉保溫屋面、玻璃棉板保溫屋面、浮石砂保溫屋面、彩色鋼板聚苯乙烯泡沫夾芯保溫屋面、彩色鋼板聚氨酯硬光夾芯保溫屋面等。對(duì)于實(shí)體材料層的保溫隔熱屋面,需要考慮屋面保溫層的負(fù)荷,不宜選擇密度過(guò)大的材料。
我國(guó)建筑的屋面大多采用平屋頂。頂層房間冬冷夏熱的問(wèn)題一直普遍存在。且屋面保溫層大多數(shù)為外保溫構(gòu)造,這種構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)的要求。主要應(yīng)采用性能穩(wěn)定的保溫材料作為保溫隔熱層。以及改進(jìn)屋面構(gòu)造,使之有利于排除濕氣。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家采用輕質(zhì)高強(qiáng)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。取得了較好的保溫隔熱和保護(hù)防水層的效果。這種倒置式屋面保溫層的做法在我國(guó)南方地區(qū)普遍采用,倒置式屋面保溫層做法就是在防水層排鋪(注意不是粘貼)擠出型聚苯乙烯板再在聚苯板上澆筑細(xì)石混凝土或砂漿。把保溫層覆蓋在防水層之上。提高的防水層耐久性。避免熱力對(duì)防水層的破壞。這種方法施工簡(jiǎn)單且檢查修補(bǔ)方便 (因保溫層與防水層沒(méi)有粘結(jié))。
從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),在建筑過(guò)程中應(yīng)充分開(kāi)展節(jié)能工作。提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能減低建筑使用能源損耗,使能源的利用實(shí)現(xiàn)“節(jié)能、高效、合理、低耗”的目標(biāo),滿足相關(guān)法規(guī)要求,以促進(jìn)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的多元化發(fā)展。
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