在民用建筑中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的部分，尤其是北方寒冷地區(qū)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能直接關(guān)系到建筑的質(zhì)量、能耗和安全。因此，本文將于此討論建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在保溫方面的機(jī)理和設(shè)計(jì)方法。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、門窗、屋面三種，這三種結(jié)構(gòu)是建筑散熱、吸熱、隔熱的主要媒介，對(duì)建筑物整體的保溫能效有重要意義。因此，有必要探析這些結(jié)構(gòu)的保溫機(jī)理，以此進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋卦O(shè)計(jì)，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫措施的有效性。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)保溫的技術(shù)機(jī)理

對(duì)建筑來說，介質(zhì)熱傳導(dǎo)的過程有三，分別是吸熱、傳熱和放熱。其中，吸熱過程是針對(duì)室內(nèi)的，由于室內(nèi)溫度較高，所以圍護(hù)吸收熱量;傳熱過程則在圍護(hù)內(nèi)部進(jìn)行，自高溫側(cè)傳向低溫側(cè);放熱則是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面進(jìn)行，將熱量向室外放出?，F(xiàn)有的保溫技術(shù)基本都是通過阻絕或抑制這三個(gè)過程之一實(shí)現(xiàn)的。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)保溫的技術(shù)設(shè)計(jì)

1.外墻結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)

目前的建筑設(shè)計(jì)中，常用的外墻保溫設(shè)計(jì)有三種，分別是外保溫、內(nèi)保溫與內(nèi)外混合的保溫設(shè)計(jì)。

外保溫設(shè)計(jì)的技術(shù)機(jī)理是在建筑外墻的外側(cè)設(shè)置一層相對(duì)獨(dú)立的保溫隔熱體系，以令建筑整體都能發(fā)揮出保溫隔熱效能。由于該層體系從外側(cè)包裹住了主體結(jié)構(gòu)，所以能從三方面直接保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)。第一方面是應(yīng)力方面，外界的溫度變化必然造成熱脹冷縮，進(jìn)而引起一定程度的結(jié)構(gòu)變形，外保溫系統(tǒng)能有效緩沖變形應(yīng)力;第二方面是氣候破壞方面，雨雪的沖刷、液體的凍融、氣候的干濕，這三類循環(huán)作用都會(huì)直接破壞外墻結(jié)構(gòu)，外保溫系統(tǒng)能有效避免這些破壞;第三方面是侵蝕破壞方面，空氣中的酸性氣體、太陽的強(qiáng)烈紫外線都會(huì)侵蝕圍護(hù)結(jié)構(gòu)，外保溫系統(tǒng)能有效遮擋這些侵蝕。

內(nèi)保溫的保溫層則設(shè)置在外墻結(jié)構(gòu)靠室內(nèi)的一側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)在于施工非常簡(jiǎn)便、快捷，而且由于技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，無論施工還是檢驗(yàn)都有固定的標(biāo)準(zhǔn)，所以質(zhì)量較高，能應(yīng)用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。缺點(diǎn)則在于適用性上存在缺陷，一方面由于內(nèi)墻、外墻、保溫層交接部位會(huì)產(chǎn)生熱橋，所以特定情況下保溫能效會(huì)下降，保溫層有開裂的可能;另一方面由于對(duì)室內(nèi)結(jié)構(gòu)有影響，對(duì)室內(nèi)面積、二次裝修等要求較高的建筑無法使用。

相比以上兩種保溫形式，內(nèi)外混合式的保溫設(shè)計(jì)擁有更高的適性，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)的具體方案是根據(jù)建筑圍護(hù)的實(shí)際條件選擇的，會(huì)依照外墻不同部分的不同特征確定適于外保溫還是內(nèi)保溫，并以此搭配設(shè)計(jì)方案。遺憾的是，雖然該方法有很好的保溫能效，并且能消除熱橋危害，但該種保溫方法卻會(huì)危害外墻圍護(hù)本身。因?yàn)榛旌媳貢?huì)對(duì)外墻圍護(hù)施加應(yīng)力，所以長(zhǎng)期下去很可能令外墻產(chǎn)生不同程度的形變，進(jìn)而擴(kuò)展成裂縫，降低其使用壽命。

2.門窗結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)

在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門窗結(jié)構(gòu)的能耗散失是最嚴(yán)重的，通常情況下，傳熱損失達(dá)到建筑總比例的三分之一，冷風(fēng)滲透的比例也達(dá)到三分之一。但另一方面，建筑門窗往往有通風(fēng)、采光、日照、觀景等多方面的設(shè)計(jì)要求，這些要求與保溫設(shè)計(jì)有一定的矛盾性，因此更應(yīng)在設(shè)計(jì)上找好雙方的平衡點(diǎn)。具體來說，在不超出上述設(shè)計(jì)要求的前提下，外門窗的洞口面積要盡可能小，氣密性則要盡可能高，這樣才能將冷空氣的滲透控制在最低。此外，謹(jǐn)慎選擇門窗的材料和型號(hào)，選用保溫性能高、隔熱效果好的門窗，提升門窗自身的保溫性能，這才是門窗結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì)的根本。

3.屋面結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)

屋面在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中屬于較為特殊的部分，該結(jié)構(gòu)一方面對(duì)自重的要求很高，另一方面還要求良好的防水性，這就使其保溫設(shè)計(jì)受到了一定的限制。因此針對(duì)屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮上述因素，首先，保溫材料應(yīng)選擇密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低的類型，以控制屋面的重量與厚度;其次，在滿足上訴條件的前提下，屋面保溫層所用的保溫材料在吸水率方面要盡可能低，即隔水性要好，否則一旦遭遇強(qiáng)降雨，保溫層被迫大量吸水，其保溫效果就會(huì)大幅下降。從目前的技術(shù)水平來看，常用的保溫技術(shù)有以下三種：第一種是利用具有憎水性的膨脹珍珠巖進(jìn)行保溫;第二種是利用硬質(zhì)發(fā)泡型的聚氨酯同時(shí)進(jìn)行防水處理和保溫處理;第三種是在屋面上粘貼保溫板進(jìn)行保溫，保溫板粘貼在屋面的找平層，粘貼劑是與粘結(jié)膠混合的聚合物砂漿，保溫板則選用STP板、酚醛板、巖棉板均可。需要注意的是，第三種技術(shù)本身不具備防水、隔水功能，所以在完成后必須處理節(jié)點(diǎn)和嵌縫，然后加添屋面防水層。

結(jié)語

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在保溫方面的性能是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)保的重要影響因素，優(yōu)秀的保溫設(shè)計(jì)能在降低建筑能耗方面發(fā)揮巨大的作用。因此，要把維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)當(dāng)作建筑產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的一部分加以重視，優(yōu)化技術(shù)、強(qiáng)化設(shè)計(jì)、創(chuàng)新材料，爭(zhēng)取令民用建筑的保溫技術(shù)能再上一個(gè)臺(tái)階，提升我國(guó)總體的環(huán)保水平。

（作者單位：內(nèi)蒙古烏蘭察布市規(guī)劃技術(shù)服務(wù)中心）