提高建筑围护结构保温隔热性能的途径

提高建筑围护结构保温隔热性能的途径

提高建筑围护结构保温隔热性能的途径

建筑围护结构指建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、门窗、屋顶、地面等。其中直接与外界空气环境接触的围护结构称为外围护结构，如外墙、外窗、屋顶等；反之即为内围护

结构，如内墙、楼地面等。

降低采暖和空调能耗的前提是满足居民的居住舒适度的要求，主要措施就是尽量保持室内的温度、减少室内热量或冷量通过围护结构散失，所以提高建筑围护结构保温隔热性能是建筑节能工作的重要措施。建筑围护结构保温隔热性能是由组成围护结构的各部分材料性能所决定的，材料的保温隔热性能通常用传热系数K来衡量，传热系数越大，则表明材料传热的能力越强，那么保温隔热的效果就越差。提高建筑围护结构保温隔热性能就是要尽量降低围护结构各个部分的传热系数。下面分别从技术和管理两个方面来分析。

一、从技术层面来看，通过合理的设计，采取以下措施，可有效的提高建筑物的保

温隔热性能，降低能耗。

（一）应尽量减小建筑物的体形系数。体形系数是建筑物的表面积和体积之比。它的大小实际上反映了建筑物表面积的大小。我们对两栋体形系数分别为0.349和0.293的同类型建筑的能耗量进行计算分析可知：体形系数大的建筑物能耗量高13.8％--15.5％。以上对比结果表面，体形系数越大，表明同等体积的房间，表面积越大，那么建筑物能量损失的途径就越多；同时体形系数越小，意味着建筑物外墙、外窗的面积较小，造价相对较低。因此，建筑设计应尽量减小建筑物的体形系数。

（二）外门窗负担了建筑物主要的采光、通风的功能，选择适当的窗墙面积比、采用传热系数小的窗户、解决好东西向外窗的外遮阳问题，是提高外窗保温隔热性能的重要

途径。

由于窗户的传热系数（4.7--2.5 W/（m2•K））成倍大于外墙的传热系数（1.5--1.0 W/（m2•K）），从建筑节能这个层面考虑，合适的窗墙面积比应该以满足室内采光需要(即住宅设计规范所要求的窗地面积比值)为限。在经济条件许可的情况下，应采用中空玻璃塑料窗或采用断热桥的铝合金中空窗。对体形系数超标较多的别墅建筑，采用低传热系数的

窗户则是必须的。

在炎热的夏季，武汉地区的日照强度大、时间长，中空玻璃窗户并不能阻挡阳光射入室内；如采用反射阳光的镀膜玻璃虽能遮挡部分阳光，但冬季也把需要进入室内的阳光给遮挡了。因此，东、西或东南、西南朝向墙面的窗户，唯有设置垂直式的活动外遮阳挡板的遮阳效果最好。垂直式活动挡板遮阳设施，包括平开、推拉、折叠型式的百叶窗或挡板，带铝塑卷帘的塑料窗等，当将东西朝向建筑的东、西向窗户增加一道铝塑卷帘遮阳之后，窗户的空调耗能量降低了54.2％到56.2％，可见垂直外遮阳的效果极佳。

另外，节能建筑不宜设置凸窗和转角窗。其一、增大了建筑物的表面积，即增大了

建筑物的体形系数（因凸窗和转角窗凸出外墙面的空气空间已与室内空气连通，通过空气对流传热使二者融为一体，故凸出空间已成为室内的一部分），从而增大了建筑能耗；其二、增大了窗墙面积比，即增大了建筑能耗；其三、夏季暑天因日照时间较长，阳光可以从多方向进入室内，不但增大空调能耗，还会降低室内舒适度；其四、窗顶板和窗台板直接与室外空气接触，等同于外墙，但要达到外墙的保温隔热性能很难实施；其五、增大了工程造价。凸窗和转角窗只在冬季因日照时间短，能使室内获得较多的阳光。但是在武汉，冬季日照非常少，但夜间的采暖能耗会增大，还是得不偿失。

（三）尽量减小屋面和外墙的传热系数，增强屋面和外墙的保温隔热性能。标准所规定的围护结构传热系数的限值，只是建筑节能现阶段的目标值。随着经济的发展和社会的进步，建筑节能设计标准将分阶段进行修改，围护结构传热系数的限值也会逐步要求降低。由于建筑的设计使用周期为50年，几十年后再来对既有建筑进行节能改造是很困难的，特别是高层建筑。因此，对标准较高的住宅，特别是高层住宅，其围护结构的传热系数宜适当低于标准所规定的限值，即贯彻建筑节能的超前性原则。

由于武汉地区夏季屋顶水平面上的太阳总辐射照度日总量是北向墙面上日总量的2.97倍，是南向墙面上日总量的2.59倍，是东、西向墙面上日总量的1.96倍，因此，顶层房间的空调能耗中屋面占的比例较大，屋面是提高顶层房间室内热环境质量的重点，必须对屋面

的保温隔热性能严格控制。

对于外墙，采取合理的外保温体系既可有效的提高保温隔热性能，同时还可以解决外墙常见的开裂、渗水等现象。通过对武汉大量各类型建筑的计算分析，在目前大多数的建筑中

都要采取外保温才能达到节能标准的要求。

另外，利用攀藤植被或落叶乔木对外墙予以遮阳（仅适用于低层或多层建筑），用绿化屋面对屋面实施遮阳；通过采用浅色饰面面层材料反射阳光，也可从一定程度上增强外墙和

屋面夏季隔热的能力。

二、从管理层面，加强对各种保温隔热材料的质量管理是实施建筑节能、提高建筑

保温隔热性能的有力保证。

（一）建立对工程项目上采用的保温隔热材料的抽检制度，保证使用材料的质量。目前在质检体系中，居住建筑项目中采用材料的保温隔热相关指标不属于强制性检测的范围，这样就为各种劣质保温材料提供了可乘之机。对于建筑物的室内外温差不像设备、管道的温差大，即便采用不合格的保温材料不会出大的质量事故，所以许多建设单位、施工单位不太重视材料的质量，只求价格低。因此，必须把材料的保温隔热性能指标重点控制，才能切实提高建筑物的保温隔热性能，实实在在的节约能源和节省费用。

（二）对建筑物围护结构各部分采用各种类型的保温体系和选择门窗部品必须按照保障整体节能保温效果的思路，合理选择经济性好、方便施工、质量控制容易的方式和材料。这些必须通过适当的政策引导，并配合一定的行政手段（如施工图审查等）、技术手

段（如节能性能评估等）来保证实施。

目前在建筑设计中有片面追求开大窗或盲目选择高档隔热玻璃等趋势，这些并不一定适合

本地的气候特点，应针对武汉市夏季湿热无风、冬季湿冷、日照少的特点，综合各方面因素，通过科学的节能设计方案比较、评估，建造美观、实用、经济、环保的新一代舒适型

建筑。

实施建筑节能，提高建筑围护结构的保温隔热性能必须依靠社会各方面的共同努力，选用合格的高效节能保温隔热材料，采用安全可靠的施工技术，在建设单位和业主的共同努力下，走可持续发展道路，才能真正让建筑节能走进千家万户。