住宅建筑构造保温节能设计

【关键词】住宅建筑；保温；节能；应用现状 

　　1 综述 

　　建筑能耗是指民用建筑(包括居住建筑、公共建筑以及服务业建筑)使用过程中的能耗，主要包括建筑采暖、空调降温、家用电器、热水供应、照明、炊事、通风等方面的能耗。 

　　建筑保温节能，从实质上来说就是提高能源利用率。就是在保证居室温度舒适的环境条件下，通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，将能源的使用降低到最小。 

　　随着我国经济的发展及人民生活水平的提高，人们对居住舒适度的要求也必然越来越高。在现有非节能住宅中提高居住舒适度必然会增加能源消耗量。另外，由于我国在能源使用方面的科学技术水平还不是很高，相对于发达国家，我国的能源利用率低了百分之十。不能很好地使用能源就直接导致了一个结果――很大一部分能源被浪费掉了。目前我国既有建筑和新建建筑的保温、隔热和气密性大部分都很差，采暖系统热效率普遍偏低，绝大部分新建建筑仍是高能耗建筑，能够达到建筑节能设计标准的建筑比例仍比较低。而我国总体上是一个能源相对匮乏的国家，这些现象无疑加剧我国能源紧张的局面。所以，关于居住房屋保温节能问题已越来越被政府和社会各界所重视。建筑节能成为各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张，解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。国家在08年颁布的《民用建筑节能条例》和《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》, 已经在国内掀起新一轮的建筑节能高潮。下面就具体的建筑保温节能设计工作进行详细探讨。 

　　2 建筑构造节能设计 

　　2.1 屋面保温节能设计 

　　屋面的节能设计一般遵循以下两个要点：1）屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；2）保温层应采用吸水率低的材料。因为如果保温层吸入过多的水分，会使保温效果降低。随着保温节能技术的发展，目前一些高效保温材料已越来越多的应用于屋面保温层，如双面彩钢保温屋面板。这种材料的好处在于不但保证了一定的刚度和强度，使之具有良好的荷载能力；还能够对屋面的结构起到一定的完整系统性。这就让屋面的护围结构既美观又有实用性。 

　　2.2 屋顶保温节能设计 

　　屋顶是建筑外围护结构的主体部分之一，是建筑节能的又一组成部分，目前常用的屋顶保温节能设计包含以下几方面： 

　　2.2.1 屋顶从结构上和形式上尽量设计成坡屋面，并加设通风层，可以提高建筑内热工效率，增加保温性能。 

　　2.2.2 采用屋面种植设计，通过覆盖在屋顶表面的植物降低太阳辐射，达到调节降温的效果。另外还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。 

　　2.2.3 对于夏季日照辐射强的地区，通过改变屋面颜色或者对普通屋顶涂上高反射率的涂料，提高屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明：采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少10%~30%。 

　　2.2.4 加设太阳能装置。在屋顶上架装太阳能吸收热量，产生热水热气，满足建筑空气环境，太阳能利用模式为:集热气――补热系统――输配系统――末端。通过吸收太阳光能转化为加热水温，降低建筑内部的功能损耗并提供新的加热源。 

　　2.3 墙体保温节能设计 

　　复合墙体由于既能够满足普通墙体的承重作用，又具有较高的绝热功能，因此在居住建筑中被广泛使用。目前常用的复合墙体形式有内保温复合墙体和外保温复合墙体等。 

　　2.3.1 内保温复合墙体设计 

　　内保温复合墙体就是在内墙上加入绝热材料。目前较为常用的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。内保温复合墙体简便易行，但是缺点是绝热材料往往强度较低，需设覆面层防护，影响室内使用面积；不便于用户二次装修和易产生“热桥” 

　　2.3.2 外保温节能设计 

　　基于内保温在技术上和使用上的诸多不合理性，外保温复合墙体很好的解决了这些难题。外保温技术就是将绝热材料复合在承重墙外侧。其保温、隔热效果明显优于内保温。同时，相对于内保温复合墙体，使用外保温复合墙体还有以下优点：1）由于外保温墙体的保温层置于建筑物围护结构外侧，减小了因温度变化导致结构变形产生的应力，减轻了自然界对围护结构的侵蚀，可以起到保护墙体的作用，延长墙体的使用寿命。2）减少建筑梁、柱的直径和钢筋数量，不但使得房屋使用面积的造价得到降低，而且便于对建筑物进行装修改造，3）使用外墙保温，有利于减薄主体结构的墙体，并不会减少用户对建筑的使用面积。目前外墙外保温体系常用的保温材料有阻燃型膨胀聚苯板（EPS）、聚苯颗粒保温浆料、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯硬泡等，这些材料均可满足热导率λ≤0.05W/（m•K）的要求。外墙外保温效果决定于基础墙体和保温材料的热工性能，设计应根据不同的情况进行计算比较分析，选择经济效益合适的组合方案。 

　　总之无论采用何种形式，墙体的保温节能设计应满足以下要求：1）保证内表面温度不得低于室内空气的露点温度，且满足一定的热舒适条件，限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射效应。2）热损失应尽可能小。3）应具有一定的热稳定性。满足了以上要求，再结合实际施工和使用的合理性，选择出最佳墙体结构形式。 

　　2.4 门窗节能设计 

　　门、窗的材料和结构形式导致了其保温隔热性能比较差，大量的热量通过门窗缝隙流走。有统计显示：通过外窗的能耗量占建筑物的总耗量的35%~45%，可以看出门窗是耗能的薄弱环节。而且现在的用户对门窗的要求已经不仅局限在过去的通风等基本要求中。还需要有美观、便于观看风景等功能。这就和建筑要求产生了矛盾。要解决这些问题不仅要将门窗与墙体的接缝以及其自身结构的接缝处尽量严密，减少冷风的渗透。同时，还需要将窗墙比控制在一定范围内。门窗的保温节能设计可以从以下几方面入手：①门窗的选型。可选用气密窗、中空玻璃、塑钢门窗、密闭保温性能好的防盗门。②窗框材料的选择。选择一些保温性和气密性比较好的材料，如：单框双玻彩板钢窗、聚氯乙烯塑料门窗和铝合金窗。③玻璃品种的选择。可选择热反射玻璃、低辐射玻璃、吸热玻璃和中空玻璃等，以提高玻璃的气密水平。④可以在窗户玻璃上加贴透明聚酯膜，达到保温节能的目的。⑤设置遮阳设施。设置遮阳设施，考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内，可采用外廊、阳台遮阳板、热反射窗等遮阳措施。 

　　3 结语： 

　　经济的飞速发展加速了我国城乡建设的发展步伐。而房屋建设规模的日益扩大导致了建筑用能增长速度加快。建筑节能问题已成为我国经济工作的战略重点。近年来，随着节能标准不断提高，引进开发了许多新型的节能技术和材料，使得我国住宅建设的节能工作有了一定的进步。但和一些发达国家相比，我国目前的建筑节能水平还有很长的路要走。建筑节能, 功在当代, 利在千秋。建筑保温, 任重道远。我们应结合我国的国情和实际情况，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，从多方面进行努力，从根本上达到减少能耗，提高能源利用率，从而实现能源与环境的可持续发展，为子孙后代造福。 

　　参考文献： 

　　[1]JGJl44-2004，外墙外保温工程技术规程[s]．北京：中国建筑工业出版社。2005． 

　　[2]付祥钊.居住建筑节能设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2000. 

　　[3]龙卫飞.建筑创作中节能设计的运用[J].建设科技.2010（4） 

　　[4]宋毅.建筑外墙节能技术及节能材料[J].国外建材科技，2008.