浅谈建筑围护结构节能的现状及措施

浅谈建筑围护结构节能的现状及措施
【摘要】建筑节能是我国可持续发展战略的重要组成部分。

目前，我国正处于城镇化迅速发展时期，建筑规模迅猛发展，建筑能耗将继续增加。

而建筑围护结构能耗是建筑使用能耗的重要组成部分，其占建筑能耗的比例随建筑材料、围护结构保温设计和围护结构施工的差异而有不同。

【关键词】建筑节能；围护结构；建筑能耗
建筑围护结构是指门窗、墙体、屋面和地面，其保温、防潮、密封性能等热工性能的提高，可以大大减少建筑物冷热负荷，从而减少建筑设备的能耗、节省能源。

所以提高建筑围护结构的热工性能是建筑节能的主要途径。

在建筑物的四大围护结构门窗、墙体、屋顶和地面中，以面积与能量损失率计，排首位的是门窗，其次是墙体，第三是屋顶。

从门窗跑掉的能量约占建筑使用过程总能耗的50%，其能耗是墙体的4倍、屋顶的5倍、地面的20多倍。

因此，门窗、墙体及屋顶这三部分围护结构的节能技术就成为各国建筑界关注的重点。

主要发展方向是，开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能，减少围护结构的能量损失。

要特别提出的是，围护结构节能建设的投入产出比很高。

从各地的实践看，要使建筑节能率提高20%至40%，其增强围护结构的投入只需比总投资提高3%至6%即可实现。

为此，通过以下几个方面阐述提高建筑围护结构的措施。

1 建筑节能现状
目前，在我国既有的400亿平方米建筑中，95％以上是高能耗建筑，每年新建近20亿平方米建筑中，仅有15-20％能达到国家强制性节能标准。

我国住宅用电为10-30度/平方米每年，大型公共建筑用电为100-300度/平方米每年。

由于北方集中供热调节不当，导致开窗散热浪费供热量30％以上。

据专家预测，到2020年我国建筑面积将达到686亿平方米。

如从现在起对既有建筑进行节能改造，对新建建筑强制执行节能标准，到2020年，每年可节省3.35亿吨标煤，空调高峰负荷可省电8000万千瓦时，相当于4.5个三峡的发电量。

否则，到2020年，我国年建筑能耗将达到11亿吨标煤，相当目前能耗的3倍以上，将对经济社会可持续发展产生严重障碍。

由此，建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式。

2 建筑节能材料
2.1 建筑墙体绝热材料建筑材料的选择的建筑节能有很大的影响，目前我国大部分建筑的建筑墙体保温隔热性能差，导致我国建筑的采暖空调负荷比较高，即在相同的室内环境前提下，单位面积的建筑能耗需求较大。

我国规定，凡平均温度不高于350°时热导率不大于0.12w/(mk)的材料称为保温材料。

而绝热材料的特点是轻质、疏松、或为纤维状，按材质分为无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大类。

其中常用墙体绝热材料如膨胀珍珠岩及制品、聚苯乙烯泡沫塑料和岩棉、矿渣棉、玻璃棉等。

在具体使用
过程中根据其自身特点进行。

2.2 节能建筑的门窗材料在建筑围护结构的四大构件中，门窗的绝热性能最差，是影响室内热环境和建筑节能的主要因素。

就我国门窗的能耗约为墙体的4倍、屋面的5倍、地面的20多倍，占建筑围护构件总能耗的近50%。

建筑门窗一般由门窗框材料、镶嵌材料和密封材料构成。

其材料的选择对建筑节能的影响很大，针对不同的构件选择导热率较小、节能性能好的材料。

门窗框材料有木材、刚材、铝合金、塑料和复合材料等。

尽管木材的导热率最小，但是木材资源的短缺和对木材资源的保护，加上对新材料的研发不断取得进步，所以木材的用量显著降低。

经过复合、表面处理后的材料（铝合金与高性能工程塑料复合的铝合金型材，经粉末喷涂、佛碳喷涂等表面处理）占目前的主要地位。

镶嵌材料常见的为玻璃及其制品，按其性能不同可分为平板玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃和彩色玻璃。

其中作为节能玻璃目前已有抽真空玻璃、可调节玻璃等，特点是降低窗户失热、控制窗户太阳辐射。

密封材料主要有定型（密封条）和非定型（密封胶）材料。

3 建筑保温
3.1 外墙外墙是建筑物隔热保温的重要构件。

通过增加外墙的厚度和降低外墙的传热系数来提高，增加外墙的厚度会使外墙的自重增加，同时会消耗大量的建筑材料，所以在节能建筑中一般通过降低材料的传热系数和改善构造来降低外墙的传热系数。

外墙保
温构造的方案单设保温层，保温层与结构层合二为一、复合构造等，保温层可设内保温、外保温和中间保温。

3.2 外窗要增强外窗的保温性能，必须提高窗的气密性，减少冷风渗透，提高窗的保温性能。

为此可使用密封性能良好的门窗材料，在门窗框与墙间的缝隙处使用弹性的轻型材料，框与扇、扇与扇、扇与玻璃之间用密封材料可靠密封。

3.3 屋顶目前，建筑设计由以前的平屋面变为坡屋面它们之间的区别是，平屋面就是房间的天花板，与外界空气直接接触，使得热交换量较大。

改为坡屋面后，在天花板与坡屋面之间有了一层相对不流通的空气，可以保护天花板的热量交换不是与原来那样大，从而使得下面的房间保温更加好，无论时用暖气还是开空调，都可以减少屋面能耗。

3.4 围护结构的热桥部位应采取保温设计热桥是指在围护结构的主体部分中存在着保温能力远低于主体部分的嵌入构件。

在节能建筑中，因围护结构主体部分的保温性能提高，热桥点就成为了节能建筑绝热保温的薄弱环节，所以必须要处理好热桥部位的保温设计，通常把钢筋混凝土梁设计成倒l形或过梁全包的形式。

4 建筑围护结构施工
4.1 墙体施工根据保温层位置可分为内保温墙体施工和外
保温墙体施工，在施工时应选用尺寸准确规整、不变形翘曲、板体结合牢固、保温性能良好的材料，然后做好基层的处理，再固定保温板，最后进行表面抹灰。

在施工过程中要注意局部细节构造和材
料特性的有效使用，确保工程质量。

4.2 门窗密封条施工门窗密封是经济效益最好的一种建筑
节能措施，可节能15%以上。

对定型密封材料采用粘贴、钉固或镶嵌的方式安设，安设前对材料及基层严格处理，安设时要是使位置正确，确保牢固和密封性能；对非定型密封材料采用挤注法，在门窗框扇接缝处挤注一定量的密封膏，关窗后挤压固化即可。

4.3 保温屋面施工根据材料的不同有现浇保温屋面、直接喷涂和保温屋面板施工，在现浇保温屋面施工是以膨胀珍珠岩或膨胀蛭石和水泥按要求配合搅拌后铺设，施工中宜人工搅拌，并对保温层的厚度及找平层的施工间隔参照具体规范要求。

直接喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料保温屋面，是将液体聚氨酯组合料直接喷涂在屋面板上，使硬质聚氨酯泡沫塑料固化后于基层形成无拼接缝的整体保温层。

在施工前必须保证屋面其他所有工程完工，施工过程中对檐口、檐沟、天沟和水落口应按要求进行，在保温层上必须做分格面积不大于9m2的水泥砂浆保护层。

保温屋面板主要有水泥聚苯板和饰面聚苯板、架空板下设袋装珍珠岩等，其施工要点是对基层进行清理，面板铺设、找平层施工。

为防止大面积屋面热胀冷缩引起开裂，施工时按一定面积断开，并作通气槽或通气孔。

参考文献
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[3]江亿，林波荣，等住宅建筑[m] 北京：中国建筑工业出版社，2006
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