【摘 要】現(xiàn)代住宅建筑中，外墻外保溫系統(tǒng)的要求逐漸提高，不僅是節(jié)能環(huán)保還要注重結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，外墻保溫隔熱結(jié)構(gòu)受到多方面的影響，但經(jīng)過研究表明，一般的墻體結(jié)構(gòu)，用不超過40mm的保溫隔熱砂漿即可。這就可以達(dá)到一個標(biāo)準(zhǔn)的墻體傳熱系數(shù)，本文以實際工程為例，詳細(xì)介紹了在住宅建筑中，如何以最少的投入獲得最好的保溫效果。

【關(guān)鍵詞】住宅建筑 圍護結(jié)構(gòu) 保溫性能

我國近期發(fā)行的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)冬季的室外氣象參數(shù)，詳細(xì)規(guī)定了我國北方各個地區(qū)的住宅圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳熱系數(shù)的上限值，這個參數(shù)里沒有將夏季的室外條件列入其中，針對整個天津地區(qū)來講，是冬季寒冷夏季炎熱，太陽從不同角度的輻射也影響了住宅的熱狀況，所以住宅圍護結(jié)構(gòu)保溫性能是受到氣象條件的變化和太陽輻射的方向性變化。根據(jù)這種不同的要求，需合理的確定外墻及屋面的保溫性能材料。住宅的最終目的是為了滿足人體舒適的需求，盡量去減少材料的消耗達(dá)到保溫的目的。下面我們結(jié)合天津地區(qū)的實際建筑，分析住宅建筑外墻的保溫材料的性能變化如何影響到室內(nèi)的溫度。根據(jù)分析找到適合的節(jié)能外墻結(jié)構(gòu)的保溫材料。

一、研究方法及工具

清華大學(xué)的空調(diào)教研組經(jīng)過20年研究開發(fā)的DeST軟件，可以方便而且有效的研究不同的建筑方案在各種干擾下的室內(nèi)溫度狀況，他是通過對建筑熱過程的模擬數(shù)據(jù)進行分析，這個已經(jīng)在不同的建筑結(jié)構(gòu)和不同的室內(nèi)外溫度下得到了驗證。這屬于一種新型的計算機模擬分析方法，在現(xiàn)代的室外保溫材料運用中得到了大量的運用。它通過模擬的數(shù)據(jù)分析出在室外氣象條件和室內(nèi)熱擾量的情況下對熱冷量指標(biāo)的變化。

研究對象為體院北普通的5層磚混居民住宅樓。為了簡化問題，選取底層、中間層（3層）和頂層的中間段及東、西端頭的南、北向房間，分析它們的耗熱量和耗冷量指標(biāo)的變化。這些房間的功能均為臥室，房間的朝向分別為南向、北向、東南向、東北向、西南向和西北向。氣象數(shù)據(jù)隨機產(chǎn)生的Medpha軟件，記錄了全年的室外溫度和太陽輻射值，這個數(shù)值代表了整個天津地區(qū)歷年的氣溫變化情況。但為了能更真實的反映住宅的熱過程，把南向陽臺通過地板反射太陽直射到南外墻溫度考慮其中。以及冬季中通過門窗縫隙滲透進來的通風(fēng)換氣也考慮其中，得出的結(jié)論是冬季的溫度設(shè)定在16攝氏度，夏季是28攝氏度。

二、冬季耗熱量分析

冬季的室內(nèi)溫度總是要低于室內(nèi)的溫度，盡管有太陽的輻射，可以降低房間冬季耗熱量，但是室內(nèi)的溫度還是一樣會向室外流散，所以失熱與得熱這兩者對住宅冬季能耗都是有影響的。冬季的太陽輻射不是很強，但是輻射的溫度同樣會影響到冬季耗熱量的指標(biāo)。對于房間的大小不同，朝向不同都會受到影響，南向的房間，接受太陽輻射最多，所以它的冬季耗熱量是最低的，已基本達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，而北向，東北和西北的冬季耗熱量明顯增加，太陽輻射的時間較少，由于房間的面積大小不同，受熱的墻體面積也是不同的。太陽輻射的熱增加要小于室內(nèi)向室外散發(fā)的熱量，所以說冬季耗熱量指標(biāo)的增加，與不同朝向的不同房間的面積是是有關(guān)系的。不同的層次影像不是很大。

由于南向接受太陽輻射多，所以南向房間的耗熱量指標(biāo)要低于北向房間，如果說單獨的從外墻來比較的話，南向外墻的保溫效果不如北外墻要好。同一個房間的外墻體保溫效果基本上是一致的。所以說外墻保溫材料的選擇根據(jù)不同朝向和面積的大小均勻的分布，東西向的墻體保溫可以適當(dāng)?shù)募訌姡瑢τ谀蠅梢圆徊扇”卮胧?/p>

三、夏季耗冷量分析

天津的夏季氣候特點是炎熱高溫，主要是因為太陽輻射較為強烈，所以他的室外溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室內(nèi)溫度，熱量就會從室外流到室內(nèi)。但是到了夜晚室外的溫度適宜，所以建議住戶是白天拉窗簾，遮擋太陽的輻射，夜間可以打開門窗通風(fēng)換氣。根絕這個狀況，我們在模擬數(shù)據(jù)分析夏季熱狀況時，要把夜間通風(fēng)考慮其中。

顯然，中間層和底層房間的耗冷量要低很多，而頂層房間的耗冷量指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)在二者之上。耗冷量指標(biāo)最小的房間朝向為南，其次就是朝北走向，其他走向（東北、東南、西北及西南）的房間耗冷量指標(biāo)相對較大。其中，對住宅房夏季熱狀況造成惡性的最大因素是太陽輻射，由于南向陽臺地板可以將大部分太陽直射光擋住，可對南向墻有一定的保護作用；北向外墻接受到的夏季太陽輻射相對要多一些，而東、西向外墻的太陽輻射熱最高。因此非常有必要加強對外圍護結(jié)構(gòu)接受太陽輻射熱的保護作用，同時還要考慮到其保溫性能，即滿足冬、夏季住宅節(jié)能需求。對不同的房間進行比較，我們發(fā)現(xiàn)東、西外墻保溫效果最佳。而對于同一房間的比較，各房間耗冷量指標(biāo)的下降幅度很明顯，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它外墻。由此可以總結(jié)頂層房間夏季熱的主要原因是由屋面所接受的太陽輻射熱構(gòu)成的。所以，為了滿足夏季住宅節(jié)能的要求，應(yīng)對頂層房間的保溫?zé)嶙柚颠M行加大調(diào)整。

外墻完成保溫效果后，圍護結(jié)構(gòu)保溫性能的增加妨礙了夜間室內(nèi)與室外熱量的交換，這是造成部分房間耗冷量指標(biāo)增加的原因。為了方便室外的低溫流通到室內(nèi)，使室內(nèi)溫度降低，很有必要加大室內(nèi)、外的夜間通風(fēng)換氣作用。根據(jù)房間的朝向和房間面積的大小，可采取不均勻分布的方式對住宅建筑外圍護結(jié)構(gòu)保溫性能的處理，冬季的時候，住房外墻的保溫性能主要受室外氣象條件的影響；從屋面的保溫方面來說，在滿足夏季耗冷量指標(biāo)的同時也要注重冬季耗熱量指標(biāo)的變化。本文主要圍繞一個住宅建筑方案進行探討，對住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫性能方面的分析還是不夠深刻，往今后能有更深入的研究

參考文獻：

[1]孫增桂，鄭宜濤. 熱流計法在建筑節(jié)能檢測中的應(yīng)用. 建設(shè)科技，2003.6.

[2]王晶.淺談幾種建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計[J].甘肅科技，2006，（7）：87-89.

[3] 林其標(biāo)，林燕，趙維稚，住宅人居環(huán)境設(shè)計.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2000.

[4] 李彩云，淺談建筑節(jié)能開發(fā)應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2010，（5）.