肖洪涛 丁 欢（黄淮学院，河南 驻马店463000）

1 高校建筑节能的必要性

目前，我国国内建筑能耗已经占全社会总能耗的29%以上，并且还在以每年1 个百分点的速度增加，国内的建筑节能的确有很大的发展空间。而近几年来，随着高校规模的不断扩大，各大高校校园建筑面积都比过去有了大幅度的增加。高校建筑节能这一领域渐呈炙手可热之势。

在发改委和国家节能中心的推动下，一个专门致力于推动节约型校园、绿色大学建设的高校节能联盟已经成立。有了这个平台，高校节能工作会进行得比较顺利。

据相关资料显示，未来建筑能耗所占比例将会上升到35%左右。而我国仅各类高校就将近3000 所，高校逐渐成为重要的能源消耗大户。实现高校建筑节能，建设绿色节约型校园势在必行。而根据2008 年上海高校能耗统计数据，高校建筑能耗占高校总能耗的83.2%，降低建筑能耗，将成为高校节能工作的重点。

2 黄淮学院1#学生宿舍楼现状分析

2.1 概况

黄淮学院位于河南省驻马店市，属于我国的夏热冬冷地区。该地区没有采暖空调设施的建筑，其冬夏季节的室内热环境质量是全中国最差的。夏季连晴高温天气中，室内温度超过30 度，甚至高达35 度以上。冬季室内外温差只有1~4 度，室内阴冷，达不到12 度（卫生标准的下限值）。整个冬季平均气温8 度左右，78%的时间低于10 度。人在室内久坐会感到寒气袭人。该地区建筑物若不采用采暖空调，冬夏室内热环境都达不到基本的居住条件，更谈不上舒适。

黄淮学院1#学生宿舍楼位于黄淮学院学生宿舍区东北角，东面是篮球场和操场，北面是学院后山。该宿舍楼建于上世纪90 年代初期，总建筑面积近5000 平方米，共5 层，每层35 间寝室，层高3.2 米，为6 人间；可容纳1050 学生居住。

2.2 宿舍楼围护结构现状

2.2.1 外墙

通过调研，该宿舍楼采用20 厚混合砂浆；200 厚实心粘土砖；20 厚水泥砂浆；外墙贴3 厚面砖的外墙做法。外墙在建筑外围护结构中所占比例最大（全玻璃幕墙除外），由墙体传热造成的热损失占整个建筑的热损失的比例也较大。该宿舍采用的外墙做法是90 年代高校学生宿舍普遍采用的做法，根据资料显示这种外墙做法的平均传热系数值均高于节能标准规定的限值 0.60 W/(m2·K)，可从一方面说明目前1#宿舍楼外墙的热工性能不符合节能要求，对外墙实施改造工作，既可以满足节能要求，又可以改善既有宿舍楼的外观效果。

2.2.2 屋面

1#宿舍楼屋面为平屋面，通过楼的建成时间可推断其构造形式与传热系数。屋面做法是驻马店当时平屋面常见的构造形式，主要的屋面保温隔热材料多为水泥蛭石、炉渣、水泥膨胀珍珠岩；2000 年以后常见的屋面保温隔热材料多为憎水膨胀珍珠岩或膨胀蛭石。屋面是建筑围护结构中受室外综合温度作用较大的部位，屋面的保温隔热性能的好坏，是影响顶层房间的室内热环境和建筑的采暖空调能耗的重要因素。

2.2.3 外窗

改革开放前，高校学生宿舍楼外窗多用木窗；20 世纪 70 ～80 年代，在国家政策的推动下，普通钢窗的应用率较高；20 世纪 80 年代中期，铝合金窗因为强度高、外观好、采光面积大等特点被广泛应用于高校学生宿舍楼建筑；20 世纪90 年代发展起来的 PVC 塑钢窗的热工性能较好，但因刚度、采光性等较铝合金窗差等原因，反而应用的不多。外窗是建筑外围护结构中热工性能最薄弱的构件，是影响冬、夏季室内热环境和造成采暖空调能耗过高的主要原因。尽管窗户面积只占外围护结构表面积的1/3 ～1/5，但在典型的公共建筑中，通过外窗损失的采暖和制冷能耗约占建筑总能耗的 2/3，其中传热损失为 1/3，所以，门窗是外围护结构节能的重点[1]。1#宿舍楼采用的是铝合金推拉窗，在实际居住环境中，同学们表示经常或有时能感觉到门窗的冷风渗透现象；特别是冬季，床位位于窗户旁边的同学更是叫苦不迭，急需对其实施改造。

从黄淮学院既有学生宿舍楼围护结构体系构造情况调研结果来看，校内绝大多数既有宿舍楼，特别是2005 年升本前的宿舍楼，其外墙、屋面、外窗等构件的热工性能均达不到规范规定的限值，从而造成宿舍楼的建筑能耗比较大，部分宿舍冬夏两季室内热环境比较差，实施节能改造的潜力比较大。

3 宿舍楼的外围结构节能改造初探

3.1 墙体改造

墙体节能改造技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

3.1.1 内保温技术

外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。内保温应用时间较长，技术成熟，施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。

被大面积推广的内保温技术有：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。

但内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度，影响居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性，决定了其必然要被外保温所替代。

3.1.2 外保温技术

由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，从而使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变形减小，对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷（热）桥，有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说，外保温隔热具有明显的优势，在可选择的情况下应首选外保温隔热。

1）外挂式外保温

外挂的保温材料有岩（矿）棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本，已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。

外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上，然后抹抗裂砂浆，压入玻璃纤维网格布形成保护层，最后加做装饰面。

2）聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。

3）聚苯颗粒保温料浆外墙保温

将废弃的聚苯乙烯塑料（简称为EPS）加工破碎成为0.5~4mm 的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。其中ZL 胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998 年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。

此外，墙体节能技术中还有将墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以现场发泡）等填入夹层中，形成保温层[2]。

3.2 窗的节能技术

热量的交换可分为导热、对流及辐射三种方式。无论什么材料制成的窗，如能对上述三种热交换进行最有效的阻断，才能称为最有效的节能窗。目前我国建筑结构中常用的窗型，一般包括推位窗、固定窗和平开窗。

节能窗技术的核心是减少传热量，即控制失热和得热。

3.2.1 控制失热

当下世界上节能窗技术的进展表现在研制出能控制窗户失热的产品。这种窗户的好处是：采暖负荷低，室内环境更为舒适，在采暖季节窗户内表面结露状况大为减少。如：在冷天，窗玻璃表面比室内空气温度和室内物体表面温度低。玻璃表面就会产生失热现象。

1）塑铝窗框

即保温节能铝合金窗。它和普通铝合金窗的区别在于在塑铝窗的铝合金型材内注入一条PU树脂，以此将铝窗型材分离形成段桥，以阻止热量的传递。这种节能窗既有铝金属材料的高强度，又有塑铝绝热的特点，具有非常好的隔热节能效果。

2）玻璃钢节能窗框

玻璃钢窗是新一代绿色环保型节能窗，它由新型复合材料制成窗框架，既有钢、铝等金属材料的坚固性，又有塑钢门窗的保温、防腐、节能的特性，且美观、耐用。其使用寿命为50 年，与建筑物基本相同，是近期及中远期满足建筑节能标准的节能材料[3]。

3.2.2 控制太阳辐射得热

控制太阳辐射得热进入窗户的做法大体可分为两类：一类是使用玻璃隔热，另一类则是加设遮阳措施。

1）用玻璃隔热

为了控制太阳辐射得热强度，一些国家20 世纪40 年代就开始采用着色玻璃（吸热玻璃）；20 世纪60 年代开始采用热反射玻璃。无论着色玻璃还是热反射玻璃，对于减少过多的太阳辐射得热都是有作用的。

2）遮阳措施

为了阻拦太阳辐射得热量进入。如高大的落叶树木在盛夏时枝繁叶茂，冬天落叶后阳光又能透过，对有条件的低层建筑是很好的遮阳办法。

3.3 屋面节能

目前主要是将平屋面改造为坡屋面。平屋面就是房间的天花板，与外界空气直接接触，使得热交换量较大。改为坡屋面后，在天花板与坡屋面之间有了一层相对不流通的空气，可以保护天花板的热量交换不是与原来那样大，从而使得下面的房间保温更加好。

4 结语

本文以黄淮学院1#学生宿舍楼为例，探讨了以豫南地区为代表的夏热冬冷地区的学生宿舍楼节能改造，试图在现有的建筑基础上，在经济、施工方便的前提下，提出了一些节能改造措施。通过一些简便易行，不需要太复杂的构造和高新技术，将相应的适宜性技术应用在建设量巨大的高校学生宿舍中；能改善室内热环境。

[1]冷御寒.建筑外围护结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2005

[2]韩文权.浅谈外墙保温节能技术[J].山西建筑.2010,（10）：234-235

[3]龙文志.结合国情创新发展双层幕墙[J].建设科技.2007，（12）：7-8