夏热冬冷地区外墙冷热桥处理
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夏热冬冷地区的外墙冷热桥处理
【摘要】随着社会的友展,建筑节能已成为基本国策。节能保温中经常有冷热桥的问题,本文就冷热桥的问题做了一些总结分析。【关键词】节能;保温;夏热冬冷;冷热桥;外墙
中图分类号:tu201.5文献标识码: a 文章编号:
住是人类生活四大要素之一,在漫漫人生中,无论是工作和休憩,大多时间是在室内度过的,而人生的三分之二时间又是在住宅及周围的环境中度过的。室内物理环境质量如声光热环境及室内空气品质对人体身体健康,舒适感及工作效率都会产生直接的影响,在上述诸多因素中,热环境因素对人体的影响尤为显著。
热桥(冷桥)的定义
围护结构中包含金属、钢筋混凝土或混凝土梁、柱、肋等部位,在室外温差作用下,形成热流密集、内表面温度较低(或较高)的部位。这些部位形成传热的桥梁,故称为热桥(冷桥)。
严寒和寒冷地区热桥的建筑中,由于建筑结构、建筑构造和建筑艺术、建筑功能的特点和需要,在建筑的外围护结构上出现很多的热桥,如外墙上的钢筋混凝土梁、柱、板的连接处;外墙与外墙的连接处;外墙与内墙的连接处:外墙与地板、楼板、屋面的连接处;外墙与外门窗的连接处:伸出屋面的女儿墙、烟囱、排气道与屋顶的连接处,外墙上砌出的凹凸的装饰造型等都易出现热桥。外墙角、外门窗的上下左右侧、阳台板、挑出的屋面板等都是热桥的部位。这些热桥一是由于其材料的导热系数太大.传导热的路径短(热
阻小)而造成的:二是由于(有的)其受热面积小而散热面积很大而造成的热桥。都应采取适当的相应的技术措施柬加强其保温,以改善室内环境,降低采暖能耗。
图1.1 常见的热桥(冷桥)形式
热桥的危害及防护措施
①热桥的危害
热桥的危害在不同的气候条件影响不同,在严寒和寒冷地区,节能建筑外墙上的贯通(外墙的内、外表面)热桥,其内表面温度(在冬季),比非节能建筑外墙上的贯通热桥的内表面温度更低(由于本身的热阻小,附加能耗又大造成的),所以它的危害性更大,特别是外墙内保温工艺,在外墙上出现热桥是不可避免的。在北方寒冷地区节能住宅建筑调查来看,内保温外墙上的贯通热桥,其内表面(在冬季)结露、长霉、变黄、发黑现象普遍,甚至还结露成滴水、流水。这不仅影响居室美观,也影响居住卫生,而且恶化了居住环境;结露水浸润热桥附近附近的保温材料,使其受潮、吸水,大大降低了保温材料原有的保温性能,使结露区逐渐扩大,甚至波及大部分外墙内表面,形成恶性循环;外墙的保温层受潮,保温材料导热系数迅速提高,外墙传热损失增加,节能性能大为下降。
②热桥的防治措施
由于节能建筑中热桥的多样性和复杂性,决定了热桥的防治措施的独特性,但总的来说应结合实际情况,以解决实际问题为目标,
以经济实用、降低成本为原则:
采用轻型结构消除热桥:即采用膨胀矿渣、火山渣、浮石、陶料等导热系数小的混凝土结构材料,这种轻型结构材料与同等传热厚度的普通混凝土相比,其热阻为2-3倍。就大大提高了热桥本身的热阻,减轻了热桥结露的危害。适用于一般的钢筋混凝土圈梁、过梁、窗台板,挑出板、出屋顶及外墙的钢筋混凝土装饰构架。
采用高效外贴材料隔断热桥:即采用高效保温的涂抹型或保温砂浆及其他保温材料,将外露于室外的钢筋混凝土部件及其影响区范围内,在表面涂抹保温涂料,以降低热桥本身与室外冷空气或室内热空气的直接热交换。加长热桥的传热途径提高热桥的传热阻。夏热冬冷地区热桥的危害研究
①夏热冬冷地区“热桥”对建筑物使用功能的主要影响
热桥对于建筑物的节能效果影响很大,热桥的处理对于建筑节能非常重要。但影响热桥的效果是复杂和多样的,不同的气候条件是否会有同样的影响,应根据不同的气候条件来决定采用不同的处理方式,不能同等对待,因为在热桥的处理上也应该遵守经济性的原则。热桥对使用上影响主要有三个问题:
1)局部的低温,会引起室内结露
2)二维传热,产生附加能耗,影响节能效果
3)围护结构的温差,引起不同部位的变形不同,影响结构的耐久性
②夏热冬冷地区“热桥”对围护结构节能的影响
夏热冬冷地区节能建筑的热工设计,它涉及夏季隔热,冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风的因素。因此,在进行围护结构的热工设计时,不同于寒冷地区采暖建筑只考虑热过程的单向传递,把围护结构的保温作为唯一的控制指标。在这一地区进行围护结构节能热工设计时应根据该地区的气候特点,同时考虑冬夏两季不同方向的热量传递以及在自然通风的条件下热湿过程的双向传递,不能简单地采用降低墙体、屋面、外窗的传热系数,增加保温材料来达到节约能源的目的。夏热冬冷地区公共建筑围护结构的节能占总的建筑节能的40%一50%,住宅建筑夏季空调约50%,冬季采暖70%,而窗在夏季的负荷是墙体的3倍,冬季的负荷是墙体的90%左右。表明夏热冬冷地区建筑节能的重点是要解决夏季太阳辐射条件下的外围护结构与环境的热量吸收、转化及向大气间的流动扩散等问题,所以在夏热冬冷地区,围护结构构造形式所遵循的基本原则是一定的热阻、控制窗进入室内的太阳辐射、自然通风条件下的建筑热过程、围护结构较大的衰减值和延迟时间、围护结构外表面浅色处理、蓄热量大的构件置于外层等。
夏热冬冷地区,热桥对供暖和空调的负荷和能耗指标到底有多大,受窗口、梁柱等热桥节点的影响,由室内外温差通过热桥传递热量的多少,应作出定量的分析和计算。在采用空调的条件下,室内外温差比寒冷地区要小得多,如湖南长沙市冬季采暖计算室外(干球)温度为0℃,室内按规范取16.1 8℃:而北方寒冷地区冬季室内外温差25.27℃、沈阳为35.38℃。热桥的二维传热取决
于热桥部位的传热系数和热桥处两侧的温差,夏热冬冷地区室内外温差小,所以热桥传递的热量也少。
夏热冬冷地区外墙保温常用的节能技术
①外墙外保温系统
无机轻集料保温砂浆系统是在建筑物墙体的一侧或两侧、楼层地面,由界面层、无机轻集料保温砂浆保温层、抗裂防渗层、饰面层所构成的,起到保温隔热和防护装饰作用的构造系统。整个系统包括墙体保温系统和楼地面保温系统两个部分,墙体保温系统又分为外墙外保温系统、外墙内保温系统、外墙内外组合保温系统及分户墙保温系统几种类型。
在采用无机轻集料保温砂浆构建建筑保温系统时,其墙体、楼地面的保温隔热性能应符合《民用建筑热工设计规范》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》、《居住建筑节能设计标准》等有关规定。
②自保温系统
夏热冬冷地区常见的墙体自保温系统为加气混凝土砌块墙体。该技术无论在节能和环保上都有很大的意义,且施工方便、节约造价。综上所述,由于夏热冬冷地区室内外温差较小的气候特点决定墙体对于围护结构节能的贡献是有限的,故热桥对围护结构节能效果的影响是有限的,因此对围护结构中热桥应该采取“适度控制”的原则。如窗过梁、圈梁、露台、构造柱等热桥部位形成热流密集通道,对这些热工性能薄弱的环节,通过构造措施尽可能地减少热桥