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房屋建筑墙体节能设计探析

2015-08-15梁海鹏广东维美工程设计有限公司广州分公司广东广州510303

江西建材 2015年1期
关键词:聚苯板朝向外保温

■梁海鹏 ■广东维美工程设计有限公司广州分公司, 广东 广州 510303

1 节能型建筑墙体的应用现状

随着全球气候,资源的不断变化,建筑业中利用节能技术已经是一个必然的趋向。节能建筑主要是指通过对建筑外围的结构热性能进行优化,提高其对自然能,如风能、太阳能灯资源的利用来减少建筑的能耗。节能建筑墙体现已经在国外得到广泛的关注及应用,技术也日趋成熟。根据资料显示,建筑墙体的节能贡献率为50%,大大减少了墙体材料的能耗。经过多年努力,我国也对节能建筑墙体有了很大的研究成果,例如对墙体所选的材料及其朝向、体形系数等有关因素做了相应的改造,使其能够有效的利用太阳能来提高节能效果。建筑墙体的设计是室内环境设计的中药组成部分,设计过程中应加强对节能型墙体,材料的选择应用,按也有的设计者还缺乏对节能型材料的认识与思考,常在追求建筑功能与美观上采用原有的旧观念上,缺乏创新。

2 外墙保温技术及节能材料

2.1 外墙保温技术

建筑中的外围护结构在墙体中占有很大份额,热损耗也是较大的,所以发展外墙保温技术及应用节能材料是实现建筑节能技术的主要方式。外墙内保温施工时在外墙结构的内部加保温层,而内保温应用时间较长,技术也较成熟。

内保温技术常用的有: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。但内保温技术多占用使用面积,在“热桥”问题上不易解决,会引起开裂,影响施工速度。与内保温技术相比,外保温技术有明显的优越性,同样的尺寸,规格和性能的保温材料,外保温比内保温的效果要好。外保温技术在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命,有效减少建筑结构的热桥,同时可消除冷凝,提高居住的舒适度。

2.2 节能材料

目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。

(1)外挂式外保温。外挂式外保温技术是采用粘接砂浆或者是用专用的固定件件保温材料贴、挂在外墙上的方式,然后抹上抗裂的砂浆,或者用压人玻璃纤维网形成一层外保护膜。外挂保温材料主要有岩(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。其中的聚苯板有良好的物理性能及其成本也很廉价,已经在外墙保温外挂技术中得到了广泛的应用。

外挂式外保温技术施工最后常在作为装饰面时会用到专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上面,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。但这种外保温安装施工难度大,耗费的时间也很长,会占用主导工期,只能是等主体验收完后才可进行施工,不过尤其是在进行高层建筑施工时,施工人员的安全问题得不到有效的保障。

(2)聚苯板与墙体一次浇注成型。聚苯板与墙体一次性浇筑成型的技术是在混凝土框—剪体系中在建筑模板内放置聚苯板,在即将浇筑的墙体外侧浇筑混凝土,这种使混凝土和聚苯板一次性浇筑成型的墙体称为复合墙体。该技术有明显的优势,可将外墙体与保温层一次性成型,可解决外挂式外保温的主要问题,在冬季施工,聚苯板可起到保温作用,可减少外围围护的保温措施。并且这种技术工效有很大的提高,工期会大大的缩减,施工人员的安全也可得到有效保证。但要注意在混凝土浇筑时,要均匀、连续性的浇筑,不然会因为受到混凝土的测压力影响,聚苯板在拆模后很可能会出现变形,错茬等现象,影响后序的施工。

3 房屋建筑墙体节能设计要点

(1)墙体朝向设计。在实际墙体设计中,墙体朝向的设计要根据不同的地区,不同的时间条件,不同的气候条件及日照的规律来进行正确合理的朝向设计。墙体朝向决定了建筑墙体的整体设计方向,是进行节能型建筑墙体设计的主导因素。要想达到充分的利用天然采光的条件和通风条件,有必要充分考虑建筑的地理条件,以及其周边的环境等等特点,从而设计出恰当的墙体朝向,提高自然资源的利用率,正确的建筑墙体朝向应尽量保证太阳辐射热水平“夏季低、冬季高”,提高太阳能利用率等,可根据建筑物对太阳能辐射热吸收的差异进行调整,进而达到减低建筑能耗的目的。一般来说,南北向或接近南北向的墙体朝向设计是我们目前最常用也会最合适的设计方案。

(2)体形系数。实践过程中,所涉及到的体形系数主要是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值,其对建筑能耗有着直接的影响。通常在施工图设计阶段,就应该从源头抓起,要对建筑的朝向,间距,绿化的配置以及体形系数等因素对能耗的影响考虑,在充分利用风能的同时,尽可能的为实现室内环境的冬暖夏凉,创造有利的属于建筑节能的微气候,减少空调或者取暖器等电器的使用。但由于建筑物暴露在大气中的表面积过多,体形系数过大,屋面、外墙等的外围围护结构的保温性能需要加大,这就对建筑能耗有了很大的影响。因此在设计建筑节能体系系数时,不仅要从满足功能上考虑,还要注意造型上的美观,要保证在为住户提供舒适的居住环境的同时,尽量的降低建筑能耗,节约材料。

(3)墙体窗墙比设计。窗墙比是根据建筑墙体的外窗总面积和建筑外墙立面的总面积之比得来的。我国有关建筑设计标准中有明确的提出“建筑的窗墙比S≦0.7”的强制性的要求,而由于外墙体的热工性能比较低,保温效果较差,这对建筑能耗有很明显的影响,也就增加了墙体窗墙比的设计难道。同时,在墙体设计过程中,设置外窗是为实现良好的通风以及建筑良好采光的重要途径,这时应要充分考虑多种影响因素,合理规划建筑外墙上的外窗位置和面积是极为重要的。

例如在我国的江南地区,气候湿润,墙体窗墙比上面应选择较大的比例,这样可保证夏季有良好的通风条件,冬季的时候可接收到较多的太阳辐射,这种设计可实现建筑节能的设计目的。与此同时,应根据不同季节太阳高度的变化,合理确定外窗位置,使外窗起到遮挡夏季阳光、引入冬季阳光的作用;还应充分考虑风向变化规律,以保证整个建筑通风良好。这样不仅能够保持室内环境的宜居性,还能取得良好的节能效果。

[1]赵月影.建筑保温技术与新型建筑墙体材料及节能探析[J].科技与企业.2013(02).

[2]任庆运.新型建筑墙体材料及节能建筑保温技术探析[J].民营科技.2013(01).

[3]丁欢.论新型建筑墙体材料及墙体保温技术[J].广东建材. 2010(09).

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