寒冷地区绿色建筑墙体节能技术研究
2018-02-14米莹
米莹
墙体是建筑中的一种重要的维护结构,墙体占外墙总面积的六成以上,墙体的热损失在建筑维护结构中接近一半,因此增强外墙的保温和隔热性能,一方面可有效改善建筑环境的舒适度,另一方面还可有效减少能源消耗,减少成本投入,并且其也是绿色建筑建设和发展中的重要内容。
1 建筑节能现状分析
建筑行业是我国经济发展中能源消耗量非常大的行业,其占总能源消耗的4成左右,因此在建筑行业发展中,人们也逐渐将节能降耗作为一个重要的内容。建设绿色建筑是提升建筑节能效果的有效措施。但一些业内人士没能对绿色建筑树立正确的认识,认为绿色建筑就是使用多种复杂高难度的施工技术,且花费巨大。实际上,在建筑使用期限内,如果能够达到节约资源,有效控制污染等目的,那么这些建筑结构均属绿色建筑的范畴。实现绿色建筑规模化发展的重要途径是减少成本投入。即在绿色建筑设计和建设中,既要关注可再生能源利用的新兴技术,还应采取有效措施做好现有技术的改造工作,从而实现建筑节能。
绿色建筑主要指的是,在建筑物创建和应用过程中可为人们提供舒适健康的生活空间,同时能够降低能源消耗,减小对生态环境不利影响的建筑形式。其能够在体现建筑实用性的同时,更好地带动人、建筑、自然三个重要因素的和谐共处。
绿色建筑的发展对响应我国可持续发展号召有着十分重要的作用,其能减少建筑施工和使用过程中的能源消耗,缓解我国的能源现状,为我国经济和社会的平稳发展创造有利条件。
2 完善外墙的保温技术的有效措施
2.1 科学处理保温材料接缝
北方寒冷地区城市建筑容量占全国总建筑数量的30%左右,但建筑能源消耗却接近建筑总消耗的一半。在寒冷地区绿色建筑的建设中,必须采取有效措施不断增强建筑的保温性,从而更好地保证节能的质量及效果。寒冷地区的建筑,主要采用外保温方式,挤塑聚苯板是外墙保温当中比较常见的建筑材料。板状保温材料的接缝处理是影响保温效果的重要因素。当前较为常用的接缝方式,有平缝和错缝搭接,这两种方法容易在接缝位置出现热桥问题,对保温效果产生十分不利的影响。所以在气温较低的寒冷地区,保温材料应选择企口缝铺贴的处理方式。
在板块保温材料接缝设置中采取企口缝的形式,可十分显著地避免保温材料由于多种因素的影响而出现热桥问题,从而保证建筑物保温效果,充分降低建筑的能源消耗。同时,企口缝还能避免雨水自保温层的缝隙中渗漏到外墙上,以此提高外墙的防水质量。另外,板材之间连接较为紧密,因此可有效保证板材之间的连接性能。
2.2 正确处理墙体与窗洞之间的关系
窗户形式对保温效果也有着十分显著的影响,在寒冷地区,塑钢窗、断桥铝合金木窗具有非常好的保温效果。铝木窗框的导热系数非常高,同时其K值也明显高于外墙常用建材的K值,因此在维护结构热工中,窗户是需要被重视的关键环节。但是当前建筑设计中,普遍采用窗洞较大,窗台较低的设计形式,故而阳台的设计均为落地窗的形式。很多用户为了提升建筑的美观性,还将普通窗户私自改成了落地窗,而这也会加大窗口的面积,从而影响建筑的保温性能。
寒冷地区的建筑墙体设计中,若阳台为南向,则应首选落地窗。落地窗在冬季能够高效利用太阳能,保证房间内的热量进如。若阳台为北向,选择落地窗,就会使室内的热量随玻璃和窗框的缝隙而外流。
相关研究人员对某市某建筑中的两个阳台进行跟踪监测,发现2017年12月的平均最高气温为1℃,最低气温为-12℃,两个户型的阳台大小完全相同,一户将阳台的普通窗户改为落地窗,窗户材质为中控双玻的断桥铝合金,而另外一户未做任何改装,阳台栏板的高度为1.05m,且采用加气混凝土为主要材料,栏板外设置了厚度为60的挤塑聚苯板,使用中空双玻塑钢窗。研究者在测定后发现,安装落地窗后室内的空气温度较以往低3℃左右。
2.3 外墙的隔热做法
寒冷地区在外墙设计中,一方面要充分考虑冬季的温度因素,同时还应考虑夏季的隔热效果。西墙夏季会长时间受到太阳直射,因此在墙体隔热处理的过程中,应将西墙作为重点部位。同时为了更好地保证其节能性、环保性以及成本控制的有效性,可以考虑选择垂直绿化的方式来保证西墙的隔热效果。西墙上的窗洞口较少,且洞口一般作为卫生间通风的主要设施,所以其对采光的要求并不是十分严格,且其洞口面积相对较小,植物可有效覆盖山墙。而这种处理方式可广泛应用于寒冷地区西晒山墙。植物的设置一方面可有效控制建筑物墙体表面的温度,另一方面还可改善建筑里面的视觉效果,吸收外部噪音,提高空气质量。
某市两栋80年代6层的居民住宅,其中一栋的外墙被大面积的爬山虎覆盖,另外一栋没有植被覆盖。两栋民宅在的西墙在60m之内均无任何遮挡,住宅外墙的主要材料为黏土砖,内侧厚度为20mm的水泥砂浆抹灰。研究发现有爬山虎覆盖的墙衣表面温度曲线变化不明显,温度变化相对较小,墙体内表面温度最高值比室外的温度低,与未覆盖绿色植物的墙体相比,其温差在6℃左右,平均温度要比未种植温度低2℃左右。所以垂直绿化可有效完善建筑的隔热性能,在夏季对提高室内环境的舒适性有着非常积极的作用。
在寒冷地区的垂直绿化中,应选择生命力旺盛,且具有耐寒、耐旱、耐贫瘠特点的植物,植物的根系要浅。而爬山虎则具备上述特点。再加上其吸附能力较强,生长迅速,可实现植物大面积覆盖,因此在隔热处理的过程中能够展现出非常显著的优势。另外为有效保证绿化覆盖的效果,可在首层种植绿色植物的同时,在每三层设置一个种植床,且种植床的设置应充分结合阳台出挑的形式,避免外墙和种植床底板位置发生热桥问题。这里注意种植床底板通常设置在保温层上。
由于外墙墙身以及底板容易出现渗水问题,相关人员还需在底板和外墙的位置设置防水层。为了给植物攀爬创造更好的条件,在种植床外侧可设置种植架。再者,植物与墙体之间要保持适度的距离,这一距离大约在500mm左右,故而我们可将种植床的出挑高度设置为600mm,高度
3 结语
设置为450mm,从而确保植物和墙体之间留有适当的距离,更好地完善墙体的散热性能。出挑种植床的设置,可以有效降低建造和维护过程中的成本投入,与其他垂直绿化方式相比具有十分显著的优势。
综上所述,寒冷地区在进行墙体处理时,采用企口缝处理方式可对热桥现象予以有效控制,从而不断改进和完善建筑的保温性能。拼接方式的选择也应结合多种因素来综合考虑。对于寒冷地区的墙体,则要结合季节变化的特点,对其影响因素加以考量。如在北向外墙的处理中,应重点关注冬季的保温,最大限度缩小洞口尺寸。西向的山墙在充分保证其冬季保温效果外,还需确保其夏季隔热的效果,并采取垂直绿化的方式,种植大面积的帕潘植物,这种处理方式一方面可有效改善隔热效果,另一方面也能明显减少成本投入,最终提高我国严寒地区居民的生活品质。