建筑外围护结构综合节能技术(精)

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2010.12 建筑外围护结构综合节能技术徐浩何磊磊西安建筑科技大学建筑学院

摘要 :本文通过对建筑外围护结构性能的分析 , 对建筑外围护结构设计中外窗及幕墙、外墙、屋顶等所采取的节能技术措施及其特点作了论述 , 并对这些节能措施目前的研究及应用现状作出归纳 , 从而明确了常用节能技术措施的应用效果 , 使人们进一步了解节能技术在建筑外围护结构中的应用。

关键词 :外窗 ; 玻璃幕墙 ; 节能技术 ; 外围护结构 ; 屋顶

1引言

由于建筑外围护结构的传热性能直接影响着建筑用采暖空调的能源消耗量 , 因此提高建筑外围护结构的保温隔热性能是降低建筑能耗的关键。建筑外围护结构主要包括门窗、外墙、屋顶等 , 它们相互影响、相互制约 , 单纯地加强某一个或几个方面的节能性能 , 并不一定能达到良好的节能效果和实现节能的经济性。

2外窗及幕墙保温隔热技术

随着建筑形式的多样化 , 外窗和玻璃幕墙等透光型外围护结构所占外表面的比例越来越高。然而 , 由于通常透光型外围护结构的热工性能大大低于非透光型外围护结构 , 因此外窗和玻璃幕墙成为影响建筑能耗的重要因素。提高外窗和玻璃幕墙的保温隔热性能的技术措施有很多 , 通常是采用改善窗框、玻璃的热工性能和安装技术等 , 隔热重点是利用遮阳技术。

2.1节能窗

节能窗采用性能良好的塑料型材、铝塑和木塑复合型材、断热型铝合金型材和配套附件及密封材料 , 使用平开、复合内开等开启方式。北方寒冷严寒地区采用单框双层中空玻璃窗、单框三层玻璃窗或双层节能窗。高效节能窗

的传热系数应控制在 2.0W/(m2·K 以下。在施工安装中窗口的密封处理非常重要 , 应尽量减少窗的空气渗透。

为提高外窗的热工性能 , 宜采用充填惰性气体的中空玻璃或特种玻璃 , 如Low-E 玻璃、真空玻璃、热反射镀膜玻璃等 , 见图 1。建设部借鉴国外经验 , 组织研发了适合我国国情的门窗性能评价标识体系 , 已开始试行 , 以规范节能门窗市场。

图 1节能窗实例

2.2遮阳技术

夏季太阳辐射透光玻璃照射到室内 , 使大量的热量传递到室内并使室内温度升高。采取有效地技术手段遮阳 , 可大幅度降低空调能耗 , 或者不开空调即可得到舒适的室内热环境。在北方地区冬季可以调节遮阳装置 , 使其不遮挡阳光进入室内 , 有的遮阳产品在冬季的夜晚还可以启动保温作用。外遮阳可以通过外围护结构设计外挑阳台或遮阳构件实现 , 也可以安装可调节遮阳装置 , 如可移动遮阳板、织物或金属卷帘 , 安装中间夹带活动百叶的外窗等

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2.3幕墙技术

采用全玻璃幕墙会大大增加建筑能耗 , 应尽量

避免。近年来 , 我国引进了欧洲先进的呼吸式幕墙的设计理念和方法 , 并在一些高档建筑中采用。呼吸式幕墙即为双层幕墙 , 双层幕墙之间形成空气夹层 , 通过在幕墙的不同部位开口 , 形成自然通风 , 或安装通风设备实现机械通风 , 从而使幕墙起到保温隔热的作用。双层幕墙种类很多 , 采用这种幕墙体系应根据不同气候条件、不同建筑类型分别设计建造 , 不可简单地抄袭、照搬。

3外墙节能技术

外围护结构中墙体占了很大一部分 , 因此应重

点提高外墙的热工性能。提高外墙的热工性能 , 一是要选用热工性能好的主体材料 ; 二是要增加保温材料的厚度 ; 三是要处理好构造热桥。

外保温技术适用范围广 , 技术合理、成熟 , 工程造价比较低 , 是目前我国采用最广泛的墙体节能技术。外保温技术不仅适用于新建建筑工程 , 也适用于既有建筑节能改造。与内保温相比 , 外保温有明显的优越性 , 除了保温效果优良 , 外保温体系包在主体结构的外侧 , 较好地解决了构造热桥结露问题 , 提高了居住的舒适度 , 同时还能够保护主体结构 , 延长建筑物的寿命 , 并增加建筑的有效使用空间。

3.1外贴保温体系

外贴保温体系是将保温材料粘贴或加锚栓固

定在外墙主体结构上 , 然后加装玻璃纤维网格布或钢丝网增强 , 外抹抗裂砂浆 , 再做外装饰面层。保温材料有膨胀聚苯板 (EPS 、挤塑聚苯板 (XPS 、聚氨酯板、岩棉板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和低廉的成本 , 使用最为广泛。目前 , 外贴保温体系的最大缺陷是现场施工质量很难控制 , 使用寿命短 , 工

程存在很多表面开裂、保温层剥落等质量问题。

另一种做法是用专用的固定件将保温板固定在外墙上 , 然后将铝板、天然

石材、彩色玻璃等饰面材料外挂在预先制作的龙骨上 , 直接形成装饰面。保温面和装饰层之间形成空气间层 , 既保护了保温材料免受结露和渗透雨水的侵蚀 , 又增强了墙体的热工性能。由于这种体系成本较高 , 多用于公共建筑和高档住宅。

近年来 , 为减少现场湿作业 , 提高外保温体系的使用寿命 , 并满足工程项目外观的需要 , 保温装

饰复合墙板体系发展很快。即在工厂内生产好标准的带有保温材料和装饰面层的复合墙板 , 然后在工程现场粘贴或用锚栓固定在主题墙面上 , 一次性满足保温和装饰的要求。装饰面层通常采用氟碳涂料 , 也可采用新型墙面砖。

为满足低能耗建筑的要求 , 应增加保温材料的厚度。例如 , 在北方地区满足

节能标准要求一般采用 6cm~8cm厚的聚苯板 , 建造低能耗建筑要采用

10cm 以上的聚苯板。 3.2

聚苯板与墙体一次浇筑成型技术体系该技术是在混凝土框———剪体

系中将聚苯板放置于建筑模板内即将浇筑的墙体外侧 , 然后浇筑混凝土 , 使混

凝土与聚苯板一次浇筑成型为复合墙体。由于外墙主体与保温层一次成活 , 工效提高 , 工期大大缩短。在冬季施工时聚苯板起保温的作用 , 可减少外围护保温措施。但在浇筑混凝土时要注意均匀、连续浇筑 , 否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬 , 影响后续施工。

4屋面节能技术