民用建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)研究摘要：本文通過過對市民用建建筑屋面、外外窗、外墻圍護結(jié)結(jié)構(gòu)的節(jié)能現(xiàn)狀進進行調(diào)查，分分析了圍護結(jié)結(jié)構(gòu)在節(jié)能方面所所存在的薄弱弱環(huán)節(jié)，并結(jié)結(jié)合市民用建建筑的現(xiàn)狀和和技術(shù)、經(jīng)濟濟條件，對市市已建和新建建民用建筑圍圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能能技術(shù)的實施施進行探討，以期為廣大同仁提供借鑒和參考。關(guān)鍵詞：民用建建筑；圍護結(jié)結(jié)構(gòu)；節(jié)能技技術(shù)；實施1、前言能源作為國民經(jīng)經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，關(guān)系系到國計民生生。隨著我國經(jīng)濟的快速增長，能能源消耗也隨隨之增加，目目前我國已躍躍居世界第二二能耗大國，而而能源供給狀狀況堪憂，節(jié)節(jié)約能源已刻刻不容緩。據(jù)據(jù)統(tǒng)計，我國國建筑能耗統(tǒng)統(tǒng)按廣義能耗耗計算，約占全全國總能耗的的40%以上，可見，建筑筑節(jié)能潛力很很大，它對于緩解我我國能源狀況況、有效實施施節(jié)約能源將將起到極為重要的作用。圍護結(jié)構(gòu)包括建建筑物的屋面面、外窗、外墻等部部位，由于其其暴露在外，直直接與自然界界進行熱量交交換，其節(jié)能能技術(shù)的實施施直接關(guān)系到到建筑節(jié)能的效效果，對推行行建筑節(jié)能意意義巨大，因因此，本文將將對民用建筑筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)節(jié)能技術(shù)進行行分析論證，并并結(jié)合油區(qū)民民用建筑的現(xiàn)現(xiàn)狀和技術(shù)、經(jīng)經(jīng)濟條件，對對油區(qū)已建和和新建民用建建筑圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)節(jié)能技術(shù)的的實施進行探探討，以期為為廣大同仁提提供借鑒和參參考。2、我市民用建建筑圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)節(jié)能現(xiàn)狀2.1我市的氣氣候特征依據(jù)《夏熱冬冷冷地區(qū)居住建建筑節(jié)能設(shè)計計標準》（JGJ1334—2001，以下簡稱《標標準》），河河南油田屬夏夏熱冬冷地區(qū)區(qū)。該地區(qū)的氣氣候特點是：：夏季悶熱，太太陽輻射強度度大，氣溫較較高，最熱的的月份室內(nèi)氣氣溫高達34℃左右，特別別是在頂層及及西曬房間室室內(nèi)氣溫更高高，十分悶熱熱難受，而且且持續(xù)時間長長達1個月以上；；冬季較冷，室室內(nèi)陰冷潮濕濕，最冷月份份室內(nèi)平均氣氣溫只有4～6℃，時間長達達2個月，相對對濕度較大，季季風(fēng)旺盛，不不符合《標準準》中規(guī)定的的冬夏季室內(nèi)內(nèi)溫度設(shè)計值值。2.2屋面節(jié)能能技術(shù)落后通過對我市民用用建筑屋面節(jié)節(jié)能狀況進行行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其其保溫隔熱節(jié)節(jié)能措施有以以下幾種：1）采用傳統(tǒng)的的保溫隔熱材材料---現(xiàn)澆水泥珍珠珠巖板。但現(xiàn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)保溫溫層厚薄不均均，最厚處僅僅有60mm左右（其傳熱系數(shù)K=0.9225W/mm2.K），最薄處處甚至漏鋪；；2)采用新型保保溫隔熱材料料---1550厚加氣混凝凝土保溫塊（其其傳熱系數(shù)KK=0.8995W/mm2.K）。但由于于其自重較大大，使屋面恒恒載大幅度增增加，對建筑筑結(jié)構(gòu)安全不不利；3）采用架空隔隔熱屋面，也也就是在防水水層上面再設(shè)設(shè)一道架空隔隔熱層（其傳傳熱系數(shù)K=0.99W/m2..K）?，F(xiàn)場調(diào)查查發(fā)現(xiàn)，架空空隔熱屋面的的隔熱效果并并不理想，對對于實施屋面面節(jié)能意義不不大，同時，由由于架空隔熱熱層增加了屋屋面恒載，對對建筑結(jié)構(gòu)安安全不利，經(jīng)經(jīng)濟效益也受受到影響；根據(jù)《標準》中中規(guī)定的屋面面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K≤0.8WW/m2.KK的要求，以上上材料的傳熱熱系數(shù)不符合合建筑節(jié)能的的強制性要求求，而且，筆筆者經(jīng)過現(xiàn)場場調(diào)查后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，夏季油區(qū)區(qū)民用建筑屋屋面溫度可達達60°C以上，頂層層室內(nèi)頂板的的溫度可達40°C以上，可見見，上述屋面面節(jié)能措施實實施效果較差差，節(jié)能技術(shù)術(shù)落后。另外，根據(jù)砌體體結(jié)構(gòu)、砼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力力學(xué)性能特點點（其線膨脹脹系數(shù)相差2.4倍），由于于屋面保溫隔隔熱性能差，節(jié)能技術(shù)落后，使屋面板與磚砌體間產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，從而成為導(dǎo)致頂層砌體出現(xiàn)溫度裂縫的直接原因，嚴重影響了建筑物的使用壽命（現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)已建老樓頂層砌體出現(xiàn)溫度裂縫的機率很高），可見，實施屋面節(jié)能技術(shù)對確保建筑物的結(jié)構(gòu)安全同樣具有重要意義。2.3外窗節(jié)能能技術(shù)應(yīng)用滯滯后1）鋁合金窗?，F(xiàn)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，目前我市市民用建筑外外窗多采用5厚浮法玻璃璃單層推拉鋁鋁合金窗，該該窗的傳熱系數(shù)K=6.4W/m2..K，遠大于《標標準》中規(guī)定定的K≤3.2WW/m2.KK（取最大值值）的要求，節(jié)節(jié)能效果較差差；2）少部分外窗窗采用推拉塑塑鋼窗、鋼窗窗，其傳熱系數(shù)分別別為4.7W/m2..6.4W/m2..K，大于《標準準》中規(guī)定的的數(shù)值，不符符合建筑節(jié)能能的強制性規(guī)規(guī)定；3）經(jīng)過現(xiàn)場實實測發(fā)現(xiàn)，夏夏季以上外窗窗外側(cè)溫度可可達45°C以上，內(nèi)側(cè)側(cè)溫度可達40°C以上，可見見，我市外窗節(jié)能技術(shù)術(shù)應(yīng)用滯后，對圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能極為不利。2.4外墻節(jié)能能技術(shù)急需改改進多年來，我市民民用建筑外墻墻多采用240厚實芯粘土土磚砌體作為為圍護、承重重結(jié)構(gòu)，該結(jié)結(jié)構(gòu)造價較低低，施工方便便，但最大的的弊端是其平平均傳熱系數(shù)數(shù)較大（K≈1.96W/m2..K），保溫隔隔熱性能差，不不符合《標準準》中強制性性規(guī)定的K≤1.5WW/m2.KK的要求，對對圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能能不利，而且且，由于粘土土磚生產(chǎn)時浪浪費大量農(nóng)耕耕土地資源，因因此被建設(shè)部部列為“限用”產(chǎn)品。3、屋面節(jié)能技技術(shù)措施屋面是建筑物的的最上層，除除了有防水作作用之外，它它還有保溫隔隔熱的重要作作用。通過以以上對我市民用建筑筑屋面節(jié)能狀狀況分析可知知，其節(jié)能技技術(shù)有待改進進。屋面實施節(jié)能能技術(shù)包括（一一）構(gòu)造節(jié)能能技術(shù)；（二二）材料節(jié)能能技術(shù)兩大方方面。3.1構(gòu)造節(jié)能能技術(shù)倒置式保溫防水水屋面所謂倒置式屋面面，也就是將將憎水性保溫溫材料設(shè)置在在防水層上的的屋面，它是是一種新型的的保溫節(jié)能屋屋面。與普通通保溫節(jié)能屋面相比比較，其具有有構(gòu)造簡化、避避免浪費，防防水層受到保保護、不易被被損壞，屋面面節(jié)能效果得得到改善等優(yōu)優(yōu)點。當(dāng)然，倒置式屋屋面特別強調(diào)調(diào)了“憎水性”保溫材料，而而工程中常用用的保溫材料料如水泥膨脹脹珍珠巖、水水泥蛭石、礦礦棉巖棉等都都是非憎水性性的，這類保保溫材料如果果吸濕后，其其傳熱系數(shù)將將陡增，從而而影響了屋面面的保溫隔熱熱效果，這對對于屋面節(jié)能能是不利的，因因此，選用倒倒置式屋面，一一定要選用“憎水性”保溫材料如如市場上的聚聚苯乙烯泡沫沫保溫板等。實實踐證明，倒倒置式屋面的的保溫隔熱效效果高于普通通的正置式屋屋面，節(jié)能效效果比較明顯顯。但選用倒倒置式屋面應(yīng)應(yīng)注意：1）屋面坡度宜宜優(yōu)先采用結(jié)結(jié)構(gòu)起坡，省省卻構(gòu)造找坡坡層，以便減減小屋面恒載載；2）防水層與保保溫層之間可可設(shè)置一層濾濾水層，濾水水層可采用干干凈的卵石或或排水組合，一一方面可使防防水層與保溫溫層之間產(chǎn)生生一個隔離層層，另一方面面可同時造成成一個集水和和結(jié)凍的空間間。此類屋面在我市市應(yīng)用較少，對對推行節(jié)能有有利。當(dāng)然，倒倒置式屋面具具有屋面滲漏漏點不易察覺覺、防水層維維修不便等缺缺點，選用時時應(yīng)全面考慮慮。“平改坡”屋面面“平改坡”屋面面為將已建的的民用建筑平平屋面改為坡坡屋面，以期期實現(xiàn)通風(fēng)隔隔熱、屋面節(jié)節(jié)能目的，而而且建筑物的的立面效果得得到豐富?！捌礁钠隆蔽菝嫣貏e適適用于油區(qū)已已建民用建筑筑，但實施時時應(yīng)注意：考慮“平改坡”所引起的造造價提高和建建筑面積增加加的綜合效益益；應(yīng)對“平改坡”引起的地基基、基礎(chǔ)恒載載的加大充分分考慮，必要要時應(yīng)對其進進行結(jié)構(gòu)驗算算，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)安全。3.2保溫隔熱熱材料節(jié)能技技術(shù)眾所周周知，屋面節(jié)能效果的好好壞主要取決決所用保溫材材料傳熱系數(shù)K值的大小，K值大，屋面?zhèn)鱾鳠峥?，保溫溫效果差，?jié)節(jié)能的效果就就差，反之則則相反。因此此，降低屋面面保溫材料的的K值，成為研究究的技術(shù)目標標。研究發(fā)現(xiàn)，目前前市場上的現(xiàn)現(xiàn)有的屋面保保溫材料有兩兩類：1）無機物類類，如加氣混混凝土保溫塊塊巖等；2)有機物類類，如聚苯乙乙烯泡沫保溫溫板等，對使用上述述材料的工程程項目進行現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)查后發(fā)發(fā)現(xiàn)，由于以以上材料K值大，保溫隔隔熱效果差，因因此對屋面節(jié)節(jié)能不利。在我市第二批經(jīng)經(jīng)濟適用住房房建設(shè)過程中中，我們通過過技術(shù)攻關(guān)，在在傳統(tǒng)保溫隔隔熱材料的基基礎(chǔ)上研制出出了一種新型型屋面保溫材材料---夾層復(fù)合型型水泥珍珠巖巖保溫板，它它是利用先進進的生產(chǎn)工藝藝，通過物理理方法形成“密閉的空氣氣氣腔”將資源豐富富的空氣資源源與水泥珍珠珠巖保溫材料料復(fù)合而成的的。經(jīng)檢測該該材料傳熱系系數(shù)K≤0.8WW/m2.KK（90厚）,與200厚的加氣混混凝土保溫塊塊導(dǎo)熱系數(shù)相相當(dāng)，而且具具有價格優(yōu)勢勢。另外，由由于其干容重重G≤350Kgg/m3,而加氣混凝凝土塊保溫材材料的干容重重為600Kgg/m3，因此，使使用后屋面的的恒載將大大大減小，提高高了建筑物的的結(jié)構(gòu)安全系系數(shù)，同時，由由于其較好的的保溫隔熱性性能，減小了了屋蓋與磚砌砌體之間的剪剪應(yīng)力，從而而使頂層砌體體出現(xiàn)的正“八”字形、倒“八”字形斜裂縫縫、水平裂縫縫得到有效預(yù)預(yù)防,符合《砌體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范范》（GB500003—2001）的要求。當(dāng)然，低傳熱系系數(shù)的新型屋屋面保溫材料料種類很多，但但通過該新型型保溫材料在在我市第二批經(jīng)經(jīng)濟適用住房房中的推廣應(yīng)應(yīng)用，證明節(jié)節(jié)能效果非常常明顯，而且且建筑物頂層層砌體的溫度度裂縫也得到到控制，根據(jù)據(jù)河南油田的的氣候狀況和和居民的經(jīng)濟濟承受能力，筆筆者以為上述述節(jié)能型材料料的應(yīng)用是實實施我市屋面節(jié)能能最直接、最最有效的途徑徑之一。4、外窗節(jié)能技技術(shù)措施窗戶是建筑外圍圍護結(jié)構(gòu)的開開口部位，應(yīng)應(yīng)該滿足人們們對采光、通通風(fēng)、日照、視視野等方面的的基本要求，還還應(yīng)具備良好好的保溫、隔隔熱、隔聲性性能，才能為為用戶提供安安全、舒適的的室內(nèi)環(huán)境。在外窗、外墻、屋面和地面為四大建筑能耗部位中，作為圍護結(jié)構(gòu)中保溫節(jié)能的最薄弱的環(huán)節(jié)，外窗的能耗列居首位，其能耗占全部建筑能耗的40％～50％。因此，研究和應(yīng)用新型節(jié)能外窗，對于減少外窗熱量損失、促進建筑整體節(jié)能具有重要意義，其節(jié)能技術(shù)的實施包括（一）結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)；（二）材料節(jié)能技術(shù)兩大方面。4.1結(jié)構(gòu)節(jié)能能技術(shù)4.1.1推拉拉窗推拉窗的開窗面面積為窗框的的一半，窗扇扇四周空隙較較大，而且隨隨著使用時間間的延長，密密封毛條表面面毛體磨損，四四周空隙也會會加大，能量量消耗更為嚴嚴重。不論是是鋁合金或塑塑鋼材料制成成的推拉窗，其其節(jié)能效果都都不理想。可可以說，推拉拉窗的結(jié)構(gòu)決決定了它不是是理想的節(jié)能能窗。4.1.2平開開窗平開開窗平開窗分分內(nèi)外平開窗窗。窗扇關(guān)閉閉后，密封橡橡膠壓條壓得得很緊，密封封性能很好，很很難形成對流流。這種窗型型的熱量流失失主要是通過過玻璃和窗框框窗扇型材進進行的，如果果能解決這個個問題，平開開窗的節(jié)能效效果會得到有有利的保證，從從結(jié)構(gòu)上講，平平開窗要比推推拉窗有明顯顯的節(jié)能優(yōu)勢勢。4.1.3固定定窗固定定窗的窗框嵌嵌在墻體內(nèi)，玻玻璃直接安在在窗框上，用用密封膠把玻玻璃和窗框接接觸的四邊密密封。正常情情況下，有良良好的水密性性和氣密性，空空氣很難通過過密封膠形成成對流，因此此熱損失極少少，固定窗要要比推拉窗有有明顯的節(jié)能能優(yōu)勢，但玻玻璃和窗框是是熱損失的源源泉。4.1.4合理理確定窗墻比比窗墻比即窗窗墻面積的比比值，是指窗窗戶洞口面積積與立面單元元面積的比值值，其數(shù)值的的大小對房間間內(nèi)的熱損失失有重要影響響，《標準》中中窗墻比與外外窗的傳熱系系數(shù)互為約束束，為強制性性條文，必須須嚴格執(zhí)行，而而且，在冬季季采暖季節(jié)，由由于窗玻璃具具有的透明性性，在太陽輻輻射作用下，可可使建筑物獲獲得一定的熱熱量，減少圍圍護結(jié)構(gòu)的熱熱損失，因此此應(yīng)對外窗節(jié)節(jié)能與建筑物物的立面、窗窗墻比進行綜綜合考慮。4.2材料（玻玻璃）節(jié)能技技術(shù)由于窗體散熱大大面積是玻璃璃，而不是窗窗框，玻璃占占不同類型窗窗面積的70％～90％，同時，由由于外窗結(jié)構(gòu)構(gòu)的變化也會會對用戶的使使用造成不便便，因此，結(jié)結(jié)構(gòu)節(jié)能對實實施外窗節(jié)能能意義不大，而而玻璃節(jié)能才才會對外窗的的節(jié)能效果起起到關(guān)鍵作用用。4.2.1雙玻玻璃節(jié)能窗雙玻璃窗由兩層層平板玻璃構(gòu)構(gòu)成，四周不不氣密，其傳傳熱系數(shù)K≈3.7W//m2.K，接近于《標標準》中規(guī)定定的K≤3.2WW/m2.KK（取最大值值）的要求，基基本符合節(jié)能能要求，具有有推廣價值。筆筆者家中的外外窗即為雙玻玻璃窗,實踐證明，雙雙玻璃窗的節(jié)節(jié)能效果好于于單玻璃窗，屬屬可推廣的節(jié)節(jié)能窗，而且且其隔音性能能也有較大改改善。4.2.2中空空玻璃節(jié)能窗窗普通的中空空玻璃窗是由由兩層或多層層平板玻璃構(gòu)構(gòu)成空隙層，四周用高高強度氣密性性的復(fù)合粘合合劑將兩片或或多片玻璃與與鋁條或橡膠膠條粘合而成成?？障秾右灰话阒辉?00mm左右，并并不能有效的的達到隔熱的的目的，要達達到40mmm才有一定的的效果，這就就使得空隙層的壓力力變得更小，采采用的玻璃就就必須有更大大的強度。該該窗的傳熱系數(shù)在3..0～2.5W//m2.K之間，具有很很好的保溫隔隔熱性能，符符合《標準》中中規(guī)定的數(shù)值值。當(dāng)然，如如果在空隙間層填充充反光材料，或或在空隙處充充入惰性氣體體，就會達到到更好的保溫溫、隔熱及隔隔音效果（據(jù)據(jù)報道，國外外正在從事該該方面的技術(shù)術(shù)研究）。根根據(jù)油區(qū)居民民的經(jīng)濟承受受能力，筆者者以為該窗推推廣的潛力很很大，對實施施圍護結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)能意義巨大大。4.3窗框節(jié)能能---平開真真空玻璃塑鋁鋁框節(jié)能窗真空玻璃是在兩兩層玻璃中抽抽真空，兩塊塊玻璃四周用用特殊材料燒燒溶密封而成成。它基本上上消除了玻璃璃間氣體對流流及導(dǎo)熱的熱熱量傳遞，其其保溫性、密密封性和耐久久性優(yōu)于中空空玻璃窗，具具有很好的保保溫隔熱性能能，但由于其其價格昂貴推推廣受到限制制。通過上述技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟分析可以以看出，以中中空玻璃窗為為代表的低傳傳熱系數(shù)窗為為較好的節(jié)能能外窗，它的的推廣應(yīng)用不不僅能給油區(qū)區(qū)廣大居民提提供更加舒適適的居住環(huán)境境，節(jié)約能耗耗經(jīng)濟支出，而而且節(jié)約了能能源，可謂利利國利民，推推廣價值極大大。5、外墻節(jié)能技技術(shù)措施外墻實施節(jié)能技技術(shù)包括：（一一）構(gòu)造節(jié)能能技術(shù)；（二二）材料節(jié)能能技術(shù)兩大方方面。5.1構(gòu)造節(jié)能能技術(shù)5.1.1內(nèi)保保溫外墻墻內(nèi)保溫施工工，是在外墻墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部加設(shè)保溫層層。內(nèi)保溫施施工速度快，操操作方便，可可以保證施工工進度。內(nèi)保保溫材料可采采用增強石膏膏復(fù)合聚苯保保溫板、增強強水泥復(fù)合聚聚苯保溫板、內(nèi)內(nèi)墻貼聚苯板板抹粉刷石膏膏等。但內(nèi)保保溫會多占用用室內(nèi)使用面面積，容易引引起墻體開裂裂，還會影響響施工速度，影影響居民的二二次裝修，且且內(nèi)墻懸掛和和固定物件也也容易破壞內(nèi)內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)內(nèi)保溫在技術(shù)術(shù)上的不合理理性，決定了了其必然要被被外保溫所替替代。5.1.2外保保溫外保保溫技術(shù)常采采用將巖（礦礦）棉、玻璃璃棉等低導(dǎo)熱熱系數(shù)的保溫溫材料包在主主體結(jié)構(gòu)的外外側(cè)的方法，能能夠保護主體體結(jié)構(gòu)，延長長建筑物的壽壽命，有效減減少了建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的熱橋，增增加建筑的有有效空間，消消除了冷凝，提提高了居住的的舒適度。目目前比較成熟熟的外墻保溫溫技術(shù)主要有有以下幾種：：1）外掛式外外保溫，常采采用粘接砂漿漿或者是專用用的固定件將將保溫材料貼貼、掛在外墻墻上，然后抹抹抗裂砂漿，壓壓入玻璃纖維維網(wǎng)格布形成成保護層，最最后加做裝飾飾面的方法；；2）常采用將將聚苯顆粒等等材料與墻體體一次澆注成成型的方法。以以上幾種保溫溫材料的傳熱系數(shù)在0..51～0.65WW/m2.KK之間，具有很很好的保溫隔隔熱性能，對對實施外墻節(jié)節(jié)能意義巨大大，而且對外外墻滲漏質(zhì)量量通病的防止止也有明顯效效果。外保溫是目目前大力推廣廣的一種圍護護結(jié)構(gòu)節(jié)能技技術(shù)。與內(nèi)保保溫相比，其其技術(shù)具有明明顯的優(yōu)越性性，使用同樣樣規(guī)格、同樣樣尺寸和性能能的保溫材料料，外保溫比比內(nèi)保溫的效效果好。筆者者以為，外保保溫技術(shù)不僅僅適用于油區(qū)區(qū)的新建工程程，更適用于于舊樓改造，而而且可以豐富富建筑物的立立面效果，它它對構(gòu)建油區(qū)區(qū)文明小區(qū)室室外景觀具有有重要意義，因因此推廣價值值極大。5.2新型墻體體材料節(jié)能技技術(shù)墻體體材料節(jié)能主主要是靠保溫