建筑是由围护结构,包括墙体、屋面、门窗、地面等围合起来的空间,这一空间热环境的优劣,取决于室外自然气候条件和围护结构的保温隔热性能。因此,改善建筑围护结构的热工性能是建筑节能的首要问题。
1.外墙
外墙是建筑物隔热保温的重要构件。提高建筑物外情的隔热保温能力,通常有两个途径:
一、增加外墙厚度;
二、降低外墙的传热系数。
单纯增加外墙的厚度,势必会增加外墙的自重和建筑材料的消耗量,所以在节能建筑中通常都要考虑通过降低材料的传热系数和改善构造来降低外墙的传热系数。在《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ-26-2010)中规定了节能住宅外墙传热系数的上限值可供选择。
外墙保温构造的方案通常有:选用单设保温层,使用封闭的空气间层或带铝箔的封闭空气层、保温层和承重层合二为一,复合构造等。保温层可设为内保温、中间保温或外保温。保温层的位置正确与否,对结构及房间的使用、构造造价、施工、维修费用都有重大的影响,必须予以足够的重视。
2.外窗
外窗整体传热系数相比于其他围护结构部件是最大的,故在供暖地区,窗的热损失在建筑物的总热损失中所占比例甚大,约为2/3,其中传热损失1/3,冷风渗透1/3,所以窗的保温性能格外重要。
要增强窗的保温性能,首先提高窗的气密性,减少冷风渗透。为此可以使用新型的密闭性能良好的门窗材料。
在门窗框与墙间的缝隙处,用有弹性的松软的轻型材料(如毛毡)、弹性密闭材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封:
框和扇之间可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等密封;
扇与扇之间可用密闭条、高低缝及缝外压条等密封;
扇与玻璃之间可用各种弹性压条等密封。
这些均能减少冷气渗透,提高窗的保温性能。
其次改善玻璃的保温性能,使用低辐射low-E中空玻璃,使用保温窗帘,并在保证日照、采光、通风、观景的要求下尽可能减少外门窗洞口的面积。JGJ26-2010对不同朝向的窗墙面积比做出了严格的规定,规定“北向、东向和西向、南向的窗墙面积比不应超过20%、30%和35%”。
3.屋顶
在建筑物的外围护结构中,根据屋顶的面积大小及所选用的构筑材料的不同,通过屋顶的传热耗能量有时会占建筑物整个外围护结构的传热耗能量的很大份额,因此做好屋顶保温也是十分重要的。
在节能的屋顶设计中,如果采用平顶屋,宜用各种新型保温材料构造成多样化的、高效节能的、经济适用的新型节能屋面体系,例如采用高效保温材料的保温屋面,结构与保温合一的复合节能屋面板等。此外,在节能的屋顶设计中还提倡采用坡屋顶、屋顶设置阁楼、屋顶绿化和屋顶花园等做法。
4.围护结构的热桥部分应采取保温设计
在围护结构的主体部分中存在着保温能力远远低于主体部分的嵌入构件(如墙体中的钢筋混凝土梁、柱、圈梁、过梁、阳台板、板材中的肋等),这些构件的热损失比相同面积主体部分的热损失大得多,内表面温度比主体部分低,在建筑热工中将其称为“热桥”。在节能建筑中,因围护结构主体部分的保温性能提高,热桥点就成了节能建筑绝热保温的薄弱环节,所以能否处理好热桥部分的保温设计,是节能建筑节能目标实现的关键问题之一,必须引起足够的重视。
从建筑保温来看,贯通式热桥最不利,故通常把钢筋混凝土梁做成L形,以使外露部分减小,或干脆把过梁全部包起来,做成非贯通式热桥。对非贯通式热桥,应尽可能将其设在靠近室外的一侧。在寒冷地区,外墙若采用热导率小的新型保温材料,而砌筑时用普通砂浆,灰缝处也会形成热桥。应用保温砂浆代替普通砂浆,以提高外请的保温性能。
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