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外墻外保溫技術(shù)在住宅設(shè)計中的應(yīng)用

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:15 [收藏]

    一、節(jié)能住宅的發(fā)展概況

    　　隨著我國每年以10億平方米的民用建筑投入使用，建筑能耗占總能耗的比例已從1978年的10％上升到目前的27.5％，大力發(fā)展節(jié)能型住宅，不僅能節(jié)約能源開支，還能給住戶帶來許多切實(shí)的好處。

    　　節(jié)能住宅采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)能有效地改善居室的熱環(huán)境。由于節(jié)能住宅外墻穿上了一件“棉襖”（外墻保溫系統(tǒng)），頭上戴了“帽子”（增強(qiáng)屋面保溫），外窗采用了中空玻璃保溫窗，因此，冬季會明顯地感到比普通住宅溫暖舒適，即使需要開空調(diào)取暖，耗電量也明顯低于普通住宅。

    　　夏季，由于通過外墻進(jìn)入室內(nèi)的熱量大大減少，屋面上有了隔熱、通風(fēng)的措施，窗戶使用能反射太陽熱量的玻璃或者有外遮陽，使節(jié)能住宅的隔熱性能大大提高，夏季需要空調(diào)降溫的時間相應(yīng)減少，無疑會減少住戶的電費(fèi)支出。

    　　節(jié)能住宅的中空玻璃窗可降低外界的噪音分貝，能給住戶提供寧靜的家居環(huán)境。而建筑所穿的節(jié)能“衣帽”，還能有效地保護(hù)住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，使外界溫度變化、雨水侵蝕對建筑物的破壞大大降低，從而解決了屋面滲水、墻體開裂等住宅頑癥，延長了建筑物壽命，也降低了維修費(fèi)用。

    　　發(fā)展節(jié)能住宅可以為國家節(jié)約大量能源，減少災(zāi)害，有利于全球、全社會。

    　　中國建筑業(yè)協(xié)會建筑節(jié)能專業(yè)委員會會長涂逢祥教授說，發(fā)展節(jié)能住宅是關(guān)系人類命運(yùn)的全球性課題，中國作為世界第一人口大國，有義不容辭的責(zé)任。他介紹，建筑節(jié)能包括節(jié)約采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器等各方面的能耗。在國際上，它是與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸能耗并列，屬于民生能耗，一般占全國總能耗的30％至40％，量大面廣，牽涉到國家全局。

    　　在這位中國建筑節(jié)能專家的眼里，本世紀(jì)的理想節(jié)能建筑是這樣的：你一年四季生活、工作在冬暖夏涼的房子里，溫度總是接近或保持在20至26攝氏度之間。屋里通風(fēng)良限，自然通風(fēng)與人工通風(fēng)相結(jié)合，空氣經(jīng)過凈化，新風(fēng)掃過每個房間，通風(fēng)持續(xù)不斷，室內(nèi)空氣清新。任何時候，陽光都能通過布局合理的窗戶灑進(jìn)房間，使你盡可能多的接觸自然光。在這個智能控制的場所里，采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、家電等均可由計算機(jī)自動控制，既可按預(yù)定程序集中管理，又可局部手工控制；既尊重人體差異，提供個性化服務(wù)，又盡可能地少用能源。

    　　二、外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展概況及優(yōu)越性

    　　根據(jù)國家熱工分區(qū)，溫州屬于冬冷夏熱地區(qū)。隨著溫州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，依據(jù)建設(shè)部現(xiàn)行的《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，節(jié)能住宅的建設(shè)也提高到一個新的臺階。對于我們建筑師來說，要更新舊觀念，接受新思想。對于節(jié)能設(shè)計這塊按目前現(xiàn)狀來說，我們建筑師急需加強(qiáng)的是建筑外墻保溫的設(shè)計，這對于我們目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是比較切合實(shí)際的。

    　　目前我國外墻保溫分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫，一般的磚墻起不到很好的保溫作用，而外墻內(nèi)保溫盡管比一般磚墻的保溫效果好，但是存在的問題也不少，比如一旦采用內(nèi)保溫，室內(nèi)墻上掛不上諸如裝飾畫之類的東西，房子住時間久了，由于受潮等原因，墻面會變形、容易斷裂，舒適度也不高，這種選擇并不理想。另外一種是外墻外保溫技術(shù)，它從新的裝飾材料上解決了內(nèi)保溫帶來的問題。外墻外保溫的優(yōu)越性是十分明顯的；它能避免建筑熱橋，避免墻面冬季結(jié)露；可以保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，減少溫度應(yīng)力，增加結(jié)構(gòu)壽命；比內(nèi)保溫增多建筑使用面積；在既有房屋節(jié)能改造時不致干擾原有住戶生活；使建筑物更為美觀，等等。與此同時，由于我國居住建筑以磚混結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，結(jié)構(gòu)厚重，熱容量大，在采用外墻外保溫的條件下，建筑熱穩(wěn)定性良好，因而房屋冬暖夏涼，居住舒適，有利于改善人民生活。

    　　三、外墻外保溫技術(shù)的理論計算和構(gòu)造示意

    　　溫州的住宅，外墻材料目前采用的比較普遍是粘土多孔磚和加氣混凝土砌塊，這兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.58W/m.K（厚度240mm）和0.17-0.20W/m.K（厚度240mm，自然狀態(tài)）。本章以粘土多孔磚為例，保溫材料采用擠塑式聚苯乙烯保溫板，對板式建筑外墻的保溫厚度進(jìn)行計算，以求得出在溫州的外墻保溫層的厚度。

    　　1、計算依據(jù)

    　　依據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93及《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ134-2001.

    　　2、墻體構(gòu)造及熱工計算參數(shù)的取值

    　　內(nèi)側(cè)水泥砂漿：導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.93W/m.K厚度20mm

    　　粘土多孔磚墻：導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.58W/m.K厚度240mm

    　　外側(cè)保溫材料：

    　　擠塑式聚苯乙烯保溫材料λ3=0.059×1.1=0.065W/m.K厚度25mm

    　　抗裂砂漿：導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.93W/m.K厚度5mm

    　　3、熱工計算

    　　內(nèi)側(cè)水泥砂漿20mm+粘土多孔磚墻240mm+擠塑式聚苯乙烯保溫材料25mm＋抗裂砂漿5mm

    　　公式Kp=1/（Ri+∑RP+Re）=1/（0.11+0.02/0.93+0.24/0.58+0.025/0.065+0.005/0.93

    　　+0.05）=1/（0.11+0.022+0.414+0.385+0.005+0.05）=1.014

    　　4、結(jié)論

    　　在240mm粘土多孔磚墻做20mm聚氨酯保溫材料及15mm擠塑式聚苯乙烯保溫材料外墻外保溫，傳熱系數(shù)為1.014W/（m2.K），小于溫州地區(qū)體型系數(shù)〈0.4時的外墻傳熱系數(shù)限值1.5W/（m2.K），滿足建筑墻體節(jié)能的要求，如果墻體采用加氣混凝土砌塊效果將更好。

    　　四、外墻外保溫發(fā)展展望

    　　由于我國建筑節(jié)能工作正由北方采暖地區(qū)向南方夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)推進(jìn)，由居住建筑向公共建筑發(fā)展，又由于外墻外保溫的優(yōu)越性越來越被各方面所認(rèn)識和接受，中國的外墻外保溫工程正在快速增加；加上既有建筑的節(jié)能改造遲早會要提上日程，而外墻外保溫必然是建筑節(jié)能改造的一項基本措施，可見在近幾個五年計劃期間，外墻外保溫工程將會持續(xù)不斷地增加，日益成為一項最基本的保溫隔熱技術(shù)。

    　　這些年來，世界各國保溫節(jié)能技術(shù)迅速發(fā)展，各種外墻外保溫技術(shù)層出不窮，保溫要求也在不斷提高，在我國參加WTO的情況下，許多國家的外墻外保溫企業(yè)都將紛紛進(jìn)入中國建筑市場，企圖占有一席之地，國外一些有特色的有競爭能力的技術(shù)將在中國站穩(wěn)腳跟。中國許多外墻外保溫企業(yè)也必將自力更生，努力吸收國外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合本國實(shí)際研究開發(fā)，不斷創(chuàng)新，以更加經(jīng)濟(jì)合理的價位，更高的工程質(zhì)量，贏得外保溫市場更大的份額。

    　　今后，外墻外保溫技術(shù)將會更加多種多樣，豐富多彩，采用不同保溫材料、不同構(gòu)造、不同工藝（手工的、半工業(yè)化的、工業(yè)化的）的做法并存。既互相學(xué)習(xí)，又互相競爭。保溫隔熱材料性能將會更加優(yōu)越，保溫隔熱要求也會越來越高。

    　　由于中國建筑規(guī)模宏大，也由于中國建筑主體結(jié)構(gòu)以厚重結(jié)構(gòu)為主，在建筑節(jié)能跨越式大發(fā)展的條件下，我國的外墻外保溫市場很可能會成為世界上最廣大的最有活力的外保溫市場，我們將拭目以待。

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