寧曉莉

摘 要：本文結(jié)合作者的工作實(shí)踐，首先簡(jiǎn)單介紹了建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，然后對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)作出分析，主要包括：屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用以及外窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以供同行參考借鑒。將現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)有效地應(yīng)用到建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，可以降低建筑能耗，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展，更能提升人們的生活水平，推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)；屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；外窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源消耗速度日益提升，節(jié)能重要性日益受到人們的關(guān)注就建筑而言，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失占據(jù)比較大的比例，于是如何在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中積極引入和應(yīng)用現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)應(yīng)引起高度重視。基于此背景，該文重點(diǎn)對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用介紹

在墻體保溫中，我國(guó)建筑往往使用實(shí)心粘土磚作為墻體材料，這一做法可能造成能源及土地資源的浪費(fèi)加重。近些年來(lái)，全國(guó)各地均采取了一定的措施以推動(dòng)墻體材料的改進(jìn)和應(yīng)用：有效利用加氣混凝土所具有的理想保溫性能，用于框架填充墻；在粘土儲(chǔ)量較大的地區(qū)，燒制多孔磚，根據(jù)節(jié)能要求設(shè)計(jì)孔型以及尺寸；結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源情況，用粉煤灰、煤矸石以及浮石等制造不同類型的混凝土空心砌塊；復(fù)合墻體具有良好的絕熱作用，已在國(guó)內(nèi)得到了應(yīng)用和推廣，通常包括外保溫、中間保溫以及內(nèi)保溫三種形式。在屋面節(jié)能方面，對(duì)于平頂屋面，通常采用以下做法：加厚加氣混凝土屋面；架空加氣混凝土屋面；屋面下設(shè)保溫層等。對(duì)于尖頂屋面，可通過(guò)順坡頂鋪釘玻璃棉氈等保溫材料的做法來(lái)提高其節(jié)能效果。在門窗保溫方面，在上世紀(jì)70年代之前，門窗絕大多數(shù)為木窗；70年代，鋼門和鋼窗相繼問世；80年代，鋁合金門窗開始使用；21世紀(jì)之后，塑料門窗也日漸興起。

2 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)分析

2.1 建筑得熱過(guò)程

建筑物內(nèi)獲得熱量的主要熱源是室外空氣溫度以及太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。在夏季白天，室外高溫以圍護(hù)結(jié)構(gòu)為媒介向室內(nèi)傳遞能量。

首先，圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身導(dǎo)熱。熱以導(dǎo)熱方式向內(nèi)表面?zhèn)鬟f。該環(huán)節(jié)，熱量傳遞多少主要取決于材料熱阻，二者呈反比關(guān)系；其次，圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面吸熱。在太陽(yáng)輻射下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面既反射了一定的輻射熱，同時(shí)也吸收了一定的輻射熱，外表面溫度升高；最后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部放熱。熱能到達(dá)內(nèi)表面之后，此時(shí)室內(nèi)氣溫相對(duì)偏低，那么便會(huì)通過(guò)對(duì)流以及輻射兩種形式向室內(nèi)放熱。

在夏季的晚上，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面缺少了太陽(yáng)輻射的熱，室外綜合溫度急劇下降，同時(shí)外表面向外散熱仍在持續(xù)，外表面溫度慢慢被內(nèi)表面溫度超過(guò)，此時(shí)熱量由內(nèi)表面?zhèn)鬟f到外表面。因此，在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，特別對(duì)于炎熱地區(qū)，應(yīng)盡可能地實(shí)現(xiàn)白天理想隔熱，而夜間有效散熱的效果。

2.2 屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)而言，屋面屬于關(guān)鍵組成部分，甚至多達(dá)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積的20%，所以，對(duì)屋頂結(jié)構(gòu)予以合理的隔熱保溫設(shè)計(jì)便顯得非常重要。

2.2.1 屋面鋪隔熱板

為了增大屋面熱阻，減少傳熱系數(shù)，降低外界高溫由屋面向室內(nèi)傳遞，目前最主要的屋面隔熱做法就是于屋面結(jié)構(gòu)層之上添置一層絕熱材料。為使材料層具有更為理想的隔熱性能，建議選擇導(dǎo)熱系數(shù)小、蓄熱性能優(yōu)異的材料。在屋面板上添置保溫層，同樣出現(xiàn)負(fù)面影響，會(huì)給屋面層的及時(shí)散熱產(chǎn)生某些阻礙，使得室內(nèi)熱環(huán)境不理想，因此應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而更好地降低屋面表面的溫度。為起到理想隔熱效果，且方便操作，一般使用預(yù)制好的屋面隔熱磚，一種是實(shí)體材料隔熱磚，另外一種是帶空氣夾層的隔熱磚，如圖1所示。

2.2.2 屋面綠化

屋面綠化就是在屋面上種植綠色植物，這項(xiàng)屋面節(jié)能技術(shù)在大城市中最為常見，因?yàn)榇蟪鞘械木G化面積相對(duì)來(lái)說(shuō)很小，空氣質(zhì)量不是很好，但房屋綠色植被就能很有效地解決這種問題。據(jù)研究表明，如果在厚度100mm的屋面上進(jìn)行80mm厚土的覆蓋，那么屋面的導(dǎo)熱系數(shù)就小于1.5W/m2·K，但當(dāng)屋頂土的厚度達(dá)到200mm時(shí)，它的傳熱系數(shù)會(huì)降低0.5個(gè)刻度值，這樣就可以減少城市在夏天對(duì)空調(diào)的使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，同時(shí)也改善了大城市的空氣質(zhì)量。在這項(xiàng)技術(shù)中，屋頂?shù)姆浪Ｗo(hù)要引起高度重視，因?yàn)楫?dāng)我們采用這種方式時(shí)，我們要進(jìn)行植物的澆灌，而澆灌的水肥酸堿性不定，無(wú)論酸性還是堿性對(duì)屋頂?shù)姆浪畬佣紩?huì)有腐蝕作用，為了合理解決該弊端，常采用以下方式：在屋頂?shù)姆浪畬由霞右粚踊鹕交夜杷猁}水泥砂漿，厚度大概在2.0cm。

2.3 外窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.3.1 外窗類型的選擇

推拉窗上空間、下滑輪之間存在一定的空隙，會(huì)形成對(duì)流交換，將會(huì)加速熱量交換，并非節(jié)能窗型；平開窗以及固定窗，其扇及框構(gòu)造具有良好的密閉效果，促使熱量對(duì)流交換變?nèi)?，所以這兩種窗型本身有著較為理想的節(jié)能效果。

2.3.2 外窗玻璃的優(yōu)選

透明玻璃得熱快、散熱也快，其保溫隔熱性能不理想；針對(duì)熱反射玻璃，其于玻璃表面鍍上一層金屬薄膜或者干涉層，在光照強(qiáng)烈的炎熱地區(qū)較為適宜；對(duì)于低輻射玻璃，主要依靠真空沉積技術(shù)在玻璃表面形成一層低輻射涂層；對(duì)于吸熱玻璃，其主要于玻璃中摻加某些金屬離子或其他物質(zhì)，使外觀具有一定的顏色，同時(shí)提高其對(duì)光線的吸收能力。由于能夠遮擋住部分太陽(yáng)輻射熱能，因此適用于以防熱為主的南方地區(qū)；對(duì)于中空玻璃，其本身有較高的熱阻系數(shù)，可以良好抑制由于室內(nèi)外溫差而導(dǎo)致的熱傳導(dǎo)，常常表現(xiàn)出較為理想的保溫性能，在北方地區(qū)較為適宜。

2.3.3 合理控制門窗的氣密性

對(duì)門窗進(jìn)行合理安裝時(shí)，部件和部件之間容易出現(xiàn)裝配間隙，將會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)外空氣發(fā)生交換。在保證室內(nèi)衛(wèi)生和正常換氣的前提下，如果經(jīng)由門窗縫隙進(jìn)出的空氣量偏大，將會(huì)給室內(nèi)制冷以及熱能耗造成負(fù)擔(dān)，這將會(huì)給節(jié)能造成十分不利的影響。所以，應(yīng)合理控制經(jīng)由門窗縫隙進(jìn)出的空氣量。特別對(duì)于高層建筑而言，考慮到風(fēng)壓偏大，應(yīng)該重視并保證門窗的氣密性。

3 總 結(jié)

進(jìn)行建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)積極考慮選用哪些合適的墻體外圍隔斷材料，更應(yīng)考慮如何對(duì)墻體外圍結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。將現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)有效地應(yīng)用到建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，可以降低建筑能耗，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展，更能提升人們的生活水平，推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。

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