浅议建筑围护结构节能技术及应用 吴鹏.pdf

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浅议建筑围护结构节能技术及应用

吴鹏

摘要:建筑围护结构引发的不同负荷对建筑能耗影响显著.因此,在开展建筑工程建设过程中,展开有针对性且科学的围护结构技术有着非常重要的意义.该文主要从建筑围护结构的墙体节能、外窗节能、屋面节能、楼板节能及遮阳节能5个角度,分析了当前国内常见的建筑围护结构节能技术的应用方式,阐述了节能技术在建筑围护结构中的应用,以降低建筑的能源消耗,助力绿色环保、节能减排等可持续发展战略的推进,提高建筑工程项目整体质量.

关键词:建筑工程;围护结构;节能技术;应用

doi: 10.3969/j.issn.1672-2167.2023.12.015

1墙体节能技术应用

1.1.2墙体内保温

1.3外墙绿化

墙体内保温,是一种直接在墙体内侧添加保温或隔热材料的一类节能保温技术.施工人员可以使用石膏岩棉外墙内保温,或增强粉刷石膏聚苯板外壤内 保温等技术.

墙体节能不仅能够确保建筑自身的保温隔热性能,还可用于装饰建筑墙面.

在建筑外墙种植绿色植物,可以在一定程度上遮挡自然光照,隔绝外部热量,且外墙绿化技术在建筑围护结构的节能应用中,具备极高环保性能,还可用于 美化建筑外墙.通常选择在室外种植大面积绿色植物,用于遮盖阳光,或选用爬墙类绿色植物实现大面积外墙覆盖.该技术环保效果极佳,但实际应用中面临各种问题.

1.1复合墙体保温技术

若为复合材料墙体,需要在传统保温隔热技术上,选用具有绝热性能的新材料,根据保温隔热材料自身性能,将其放置于对应位置.此类复合墙体的保温技术,根据材料安放位置的不同,可 划分为墙体外保温、墙体内保温及墙体夹心保温3种.

1.1.3墙体夹心保温

应将保温材科放置于内墙外墙的中间部分,以实现墙体保温.使用墙体夹 心保温技术的建筑,墙体分为承重墙、保温墙、围护墙.

1.4双层玻璃幕墙

通常选用的夹心保温材料有珍珠岩心板、聚苯板及岩棉板等.可根据施工现场的不同条件及工程建设的不同需求, 选用适宜的夹心材料.在工程建设过程中,还可使用复合空心砌砖墙技术,使保温与承重功能合二为一.

双层玻璃幕墙建筑的围护结构为双层结构体系,实用价值较高,业内人士结构的玻璃幕墙,受到太阳光照后,内 称为“能呼吸的幕墙”.此类双层围护部空气温度迅速上升,会将室内多余废气及多余热量排除,从而合理控制室内温度,达到节能目的.

1.1.1墙体外保温

的材料直接覆盖于墙体外侧,以突出墙 墙体外保温是将具有保温隔热性能体保温隔热功能的方式.通常选用聚氨酯外墙保温板系统、XPS板外墙保温系统等,要直接在墙体外侧加设保温隔热板,在此基础上,加强类保温隔热保护.

该建筑的性能需求及当地的气候条件, 在使用双层玻璃幕墙时,需要分析合理设计幕墙通风口尺寸和内夹层空间大小,科学选择玻璃幕墙的主要材质,在应用过程中,根据不同的使用位置选廊道式与外挂式3种. 择材质,双层玻璃幕墙可分为箱并式、

1.2单一材料墙体保温

在混凝土浇筑环节,需要在墙体内侧设置保温隔热板,待全部浇筑完成后,再次统一加强保护,或使用颗粒状聚苯乙烯泡沫,配制成特殊的砂浆材料,将其均匀涂刷在墙体外侧,用于外墙装饰 及外墙保温.

若为单材料墙体,需要选择隔热性能较高且具备保温效果的建材,以降低建筑能耗.单一材料的墙体保温技术,在建筑墙体时,可以优先使用符合节能需求的建材,确保该建材具有优化热能 特征,如加气混凝土、多孔砖、空心砖等.

2外窗节能技术应用

门窗是建筑围护结构节能技术中的薄弱环节.若门窗结构保温性能不强,会严重影响建筑整体热能及节能效果.相关研究表明,一栋建筑能耗中,约1/4 来自门窗结构的能源消耗,且门窗具备直接从太阳光中获取能量或损耗能量的特点,因此,分析建筑围护结构外创节能技术的应用必要.建筑门窗结构分为镇嵌材料、窗框和薄膜.

2.1窗户镶嵌材料

为提高建筑围护结构的建筑效果,应选择具有高透光性的材料.目前窗户常用的节能型镶嵌材料有反射玻璃、平 板玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃及真空玻璃等.

热反射玻璃是在原本玻璃表面上,镀一层或多层特殊金属氧化物薄膜,以达到隔热性能的一种隔热玻璃.低辐射玻 璃则需在玻璃表面增加一层额外反射膜,以隔绝阳光中的红外线,且透光性能极佳.真空玻璃则是以特殊手法将2片平板玻璃密封,随后抽出中间空气,达到真空状态,起到隔热作用.

2.2窗框材料

窗框材料决定了门窗结构的节能性能.目前,在我国建筑行业市场,常见的门窗材料有钢材、木材(图1)、塑料 及铝合金4种,不同窗框材料传热系数不同,可以根据实际需求选择适宜材料.

2.3薄膜材料

围护结构表面,如玻璃、门窗或直接用 薄膜材料可直接装饰或张贴在建筑于建筑物上,通常,门窗节能技术中应用的薄膜材料,可选用具有强抗老化性能、高透光性能的箔材或织物膜材.

3屋面节能技术应用

屋面的保温节能技术,在建筑围护结构整体的节能技术应用中占比较低,位于建筑结构顶层.但从实际情况看,

图1木材窗框(来源:网络)

屋面的节能技术应用效果直接关系建筑筑顶层围护结构能量损耗总量的25%. 整体的保温性能及能源损耗量,可占建

3.1实体屋面

建筑实体屋面节能技术分为正置式屋面和倒置式屋面.

正置式屋面结构分为防水层、保温层与找平层.防水层位于屋面结构的最顶层,直接与空气接触,能够在一定程度上优化建筑屋面的保温隔热性能,从而起到节能降耗的效果.

倒置式屋面结构相比正置式屋面结构更复杂,分为结构层、找平层、防水层、保温层与保护层等,构造相对复杂,工序繁多,且倒置型屋面的防水层,置整体而言,倒置式屋面结构的保温性高 于保温层下方,保温层则处于上方结构.于正置式屋面.

3.2通风屋面

通风层,是常见的建筑顶层围护结构的 通风屋面会在建筑屋面结构上加设节能技术之一,具有较高节能性.通风屋面会通过外界的对流空气吸走屋面顶层热量,达到保温降耗、降低房屋顶层热能的目的.

在实际应用时,通风屋面可分为2种作用原理,如在建筑屋顶结构受太阳光直射产生热能时,借助空气对流以降低屋顶热压温度,并带走太阳光辐射产

生的热能,或在通风层内导入夏季风等,以降低屋顶温度.

3.3坡面屋顶

建筑围护结构中常用的坡面屋顶,包括 坡面屋顶的结构优势较大.当前我国四坡顶、拱顶、弯顶、双坡顶及单坡顶5项,其中以多坡顶和双坡顶应用范围最广.坡面屋顶能够有效排除屋面顶层积水,并在一定程度上规避部分建筑结构 顶层因常年积水导致的建材老化渗水间题.为进一步提高屋面结构防水性能,施工人员应优先选取密度较高、孔隙较小的防水材料.

3.4种植屋面

种植屋面(图2)与墙面节能技术中的绿化墙面相同.通过在屋面结构种植绿植,达到遮蔽阳光、降低室内温度的目的,使绿植吸附一部分因太阳光直射产 生的光能.在屋面结构覆盖大面积绿植,可以有效分隔室内与屋面,降低二者之间的热能传递效率.在设计种植屋面时,应首选灌木类绿植,不仅能够有效保温,环境.但屋面绿植的栽种需要考虑屋面 还可以绿化环境,在屋面创设良好生态顶层的承载性能、防水性能和房屋面积结构等问题.

3.5蓄水屋面

蓄水屋面的核心原理是在建筑顶部防水层上方,储蓄一定量的水,吸收屋面顶层热量.在温度升高时,蓄水层水分蒸发,室内温度便会大幅度降低,通常情况下,蓄水屋面的吸热量约60%. 此外,水的比热容相对较大,可有效降低室内温度上涨速度.在启用蓄水屋面时,需要优先考虑该建筑顶层防水性能,避免渗漏.

4楼板节能技术应用

建筑内楼板节能技术能够维持地面及室内温度平衡,降低地面温度与室内环境温度之间的热传导,从而达到适宜

图2屋顶种植绿化实拍图(来源:网络)

人居的室内温度,降低建筑内保温系统能源消耗.

4.1变相蓄热地板

变相蓄热地板是一类特殊地板材料,能够有效维持地面温度与室内环境温度,晚缓慢释放热能,持续为建筑供热,保 且此类地板可以在白天储蓄热能,在夜持建筑内温度平衡.

4.2低温热水地板

温度.该类地板与热水器采暖的原理相 低温热水地板可有效提升室内环境同,在建筑工程施工时,应在楼板内置入加热管,随后在加热管内导入热水,使热水循环流动,达到采暖目的.低温热水地板采暖性能佳,经济成本较高, 相比传统电暖地板,低温热水循环供应地板能源消耗量低,更符合节能环保现

参考文献:

实需求.

5建筑遮阳系统应用

遮阳装置可以有效提高建筑宜居度.均采用强隔热性能玻璃材料,每年可节 有研究表明,若上海市全城房屋外立面约全市约1/4的电能消耗.由此可见,根据围护结构节能技术,合理架设建筑遮阳系统是建筑围护结构节能技术推广、发展及创新的必然选择.

5.1建筑外遮阳系统

外遮阳系统的太阳光阻碍、遮接性能高于内遮阳系统.所谓外遮阳系统,即直接在建筑外侧使用遮阳材料搭设遮阳棚.

因此,外遮阳系统的实际效能,与其结构外形、材料选用有关.但在实际应用时,外遮阳系统直接暴露于室外环境,长期使用极易积灰,也易受狂风、雨雪等恶劣天气影响.因此,在架设遮阳棚时, 必须考虑当地气候环境特征,合理设置外遮阳荷载.

5.2建筑内遮阳系统

建筑内遮阳系统是将建筑遮阳系统放置于室内,以阻隔太阳光辐射对室内环境温度的影响,进一步降低太阳光辐射强度的遮阳系统.虽然内遮阳系统的遮阳能力略逊于外遮阳系统,但内遮阳 系统私密性更强,功能多样,美观度较高,因此,常用于小型住宅或小型建筑,

辅助其他遮阳方式共同使用.

5.3建筑中间遮阳系统

中间遮阳系统是一种新型遮阳方式,能够有效吸收阳光并反射于室内,同时 可避免眩光影响,在一定程度上保持室内外温度平衡.建筑外墙节能技术中的双层玻璃幕墙便使用了中间遮阳的核心原理.在实际应用时,中间遮阳系统可使用特种玻璃或中间构建法.

特种玻璃是一种特殊的玻璃材料,不借助其他辅助构件或材料,直接发挥自身优越性能,起到遮阳或隔绝太阳光的作用.特种玻璃可以有效处理太阳光散发的能量及各种光线,从而有效遮挡太阳辐射.

中间构建指在具备一定遮光性能的玻璃中,适当加入遮光部分,使遮光玻璃与窗框共同作用,达到遮光目的.中且利用率极高,在现实生活中应用广泛. 间构建成本较低,密封性较强,易清洁如百叶帘、织物帘等,均为日常生活中常见的中间构建遮阳系统.

6结语

我国建筑行业能源消耗量较大.据相关研究统计,当前我国建筑行业每年消耗能源总量全国年均能源消耗总量约30%.为此,应从建筑围护结构入手,分析节能技术在建筑围护结构中的实际 应用,降低建筑能源消耗,推动绿色节能环保事业的发展.

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