房屋建筑的保温和隔热设计

房屋建筑的保温和隔热设计

摘要：

适宜的室内温度和湿度是生产和生活的基本要求，对处于寒冷地区冬季需要的取暖的建筑和因夏季炎热需要在室内使用制冷空调的建筑，建筑的围护结构两侧的温差在这样的情况下能达到几十度。因此，怎样依据当地的气候条件和建筑物的使用条件，解决建筑外围护的保温和隔热问题，将是本文重点分析和讨论的问题。具体从建筑保温隔热的构造应用和建筑保温隔热材料使用两方面入手，以期在保证室内基本的热环境质量前提下，还利于建筑节能和绿色环保。

关键词：保温隔热绿色节能信息化管理智能化

1.建筑热工构造的基本原理

在建筑室内室外存在较大温差的情况下，如果要维持建筑物室内的热稳定性，使室内的温度在设定的舒适范围内不作大幅度的波动，而且要节省能耗，就必须尽量减少通过建筑外围防护结构传递的热流量。其中，减少外围护结构的表面积，以及选用导热系数小，及其传热阻力较大的材料来做建筑的外围护构件，是减少热量通过外围护结构传递的重要途径。

2.水汽对建筑热工性能的影响

由于建筑物外围护结构的两侧存在温差，当室内外的空气的水蒸气含量不相等时，水蒸气分子会从压力高的一侧通过围护结构向压力低的一侧渗透。在此过程中，如果温度达到露点温度，在外围护结构之中就可能出现结露的现象，这时候材料就受潮。如结露现象发生在保温层，则会降低保温效果，长期不能排净水汽，则影响材料使用寿命。因此在对建筑物的外围护结构进行热工设计时，原则一：阻止水汽进入保温材料内二：安排通道以使进入建筑外围护结构中的水汽能够排出。

3.建筑外围护结构保温构造

1.建筑屋面保温构造：

（1）保温层放置在屋面结构层和防水层之间，下设蒸汽层

（2）保温层放置在屋面防水层之上

（3）保温层放置在屋面结构层之下

2.建筑外墙面的保温层构造

相比建筑屋面的保温设计，建筑物外墙面的保温处理中墙面上的保温层与主体的连接构造显得格外的重要。此外，由于外墙在饰面的要求往往比屋面高，饰面材料与保温材料从隔蒸汽层、防水层等构造层之间的排列序列、连接方法等，都需要综合考虑安全、美观、方便等因素。归纳起来，外墙面的保温层构造应满足以下几点要求：

（1）适应基层的正常变形而不产生裂缝及空缺

（2）长期承受自重而不产生有害的变形

（3）承受风荷载的作用而不产生破坏

（4）在室外气候下的长期反复作用下不产生破坏

外墙的保温措施又能分为:

（1）外墙内保温：硬质保温制品内贴、保温层挂装

（2）中保温：保温材料内夹于墙板或砌墙中

（3）外保温：保温浆料外粉刷、外贴保温板材、外加保温砌块墙

3.建筑外门窗以及地面的保温构造

门窗是建筑外围护构造的保温盒隔热的重点部位，尤其是门窗缝的气密性以及门窗材料的良好热工性能，这个问题对于大面积的玻璃幕墙也一样重要。

常用的门窗保温措施有：

（1）在门窗的断面设计中加入多道空腹，中间辅以热工性能良好的段热层，以有效阻挡热量在金属材料的传导

（2）在门窗的课开启部分与门窗框之间，嵌入密封条。保证使用时的气密性（3）采用双层中空玻璃，在中间充入惰性气体

（4）在玻璃表层涂上各种具有折射或反射作用的涂层，以减少光的透射、折射建筑的地面保温措施主要应用于严寒地区，例如中国的东北、俄罗斯等。我们在底层地面的结构面板与地面饰面层之间塞入保温材料，以减少室内热量的向外扩散。

4.建筑外围护结构的隔热构造

建筑物外围护结构隔热构造的主要目的是将一部分太阳光热能阻挡在室外，降低室外因素对室内温度和湿度的影响。但在这方面，不能单纯地依靠隔热材料来阻止来自室外的热量向室内流动，因为隔热不透气，容易使人感觉闷热。因此在实际的设计中，设计师常通过合理布置通风口或者通风间层的方法来达到通分散热的效果。

一般将通风间层放在屋面的间层之上或者顶层房间的顶板和吊板之间；此外在靠近屋面的一侧设置反射铝箔，使反射面对着热流方面，总体上通风隔热层的效果可提高。

在现当代，房屋设计也看重植物在园林装饰上的美观性和实用性，因此在坡面不大的屋面种植绿色植物，既能起到遮光挡阳的作用，还能依靠植物的蒸腾作用，增加湿度，加快空气流动，关键是要设置好给排水措施。

5.对未来房屋保温和隔热设计的猜想

个人认为未来的保温隔热设计会朝生态节能、信息化管理、智能化三个大方向发展，具体有：

1.生态节能化：建筑室内保温是现代生活中的一个重大能耗分支。未来的能源紧缺不仅仅会影响运输业，机械制造业这些高能耗行业，对建筑业也会带来不小的挑战。而自然界风能、太阳能等都是可持续能源，与室内的取暖和散热也息息相关，借鉴自然界的生态循环机制，在阻止阳光和流动的空气带来的热能影响室内环境的同时，利用它们部分的能源供暖或者帮助散热，不失为一石二鸟之举。

2.信息化管理和智能化：高楼大厦内部建立计算机信息化管理系统，这已不是什么新鲜事。利用计算机系统及时监测室内的温度，湿度等环境因子，再依靠安装的设备做出相应的调节，能大幅度的提高管理效率，降低繁杂度和误差。未来在家庭内部普及安装小型或者微型的监测和调控系统，依据室外光照强度，方向，室外风速，温湿度，及时调整通风口等大小、方向，实现室内环境的智能化管理，

能提高设备的使用效率。

3.增加绿色植物：2010年上海世博会法国馆的设计给人耳目一新的感觉。大胆的增加了绿色垂挂的藤蔓植物，即是对水泥建筑单调，枯燥的一种补充，让室内生活充满生机，也可能有出于对室内环境监测和调控的考虑。未来建造房屋墙面和屋顶时，就可以考虑植物的生长需要合理布置墙面朝向，屋顶坡度等，为建成后种植提供方便。

6.结论

房屋建筑的保温和隔热设计是一个系统工程，但是对整个建筑的设计，我们应该综合经济、技术、施工环境等因素，具体问题具体分析。在经济、技术条件允许下，尽量采用先进的保温和隔热材料，以避免传统的通过加大板厚、增大通风空间、添加辅助电器等方法带来的能源与材料的浪费。在未来的一段时间内，保温隔热设计可能会成为节能减排的又一个突出贡献点。

参考文献：

【1】房屋建筑学，同济大学东南大学合编，北京，中国建筑工业出版社

【2】土木工程材料，邓德华主编，北京，中国铁道出版社

【3】2010 国际科学技术发展报告，中华人民共和国科学技术部，北京，科学出版社