建筑围护结构保温设计

何丽花

摘 要：我国北方地区冬季室外温度很低，建筑围护结构的保暖设计是建筑节能设计中的重要环节。冬季除通过窗户进入室内的太阳辐射外，基本上是以通过外围护结构向室外传递热量为主的热过程。因此，在进行围护结构保温设计时，应根据当地的气候特点，同时考虑冬夏两季不同方向的热量传递以及在通风条件下建筑热湿过程的双向性。

关键词：建筑；围护结构；保温

1 前言

建筑节能的直接目的是提高建筑使用过程中的能源利用效率。建筑保温隔热的合理性体现在保温隔热对建筑所在地的气候适应性，以及建筑使用特征的适应性和合理性等。本文对建筑围护结构保温技术与设计进行了探讨。

2 保温的要求

建筑外围护结构的基本功能是在室内空间与室外空间之间建立屏障，分隔出一个适合居住者生存活动的室内空间，保证在室外环境恶劣时，室内空间仍能为居住者提供庇护。外门窗是穿越这一屏障联系室内外空间的通道。从建筑节能角度，外围护结构上的门窗的基本功能则是为了在室外环境良好时，亲近自然，改善室内环境。保温的目的是为了加强外围护结构基本功能，提高建筑抵御室外恶劣环境（气候）的能力，削弱室内外的热联系，减少外圍护结构的冷热耗量。要求保温墙体在室外天气条件良好时散发室内热量是与围护结构的基本功能相冲突的，是不合理的。

墙体保温的程度和采用的技术不同，节能和经济效果差异很大，其优劣存在争议。实际上并不存在绝对的“谁优于谁”，这仍然是气候、社会经济和整体上谁更协调的问题。应针对具体项目，分析其合理性。分户墙和楼板保温的合理性，取决于社会生活状态和建筑的使用情况。当楼上、楼下住户同时在家的可能性小时，楼板传热造成使用户在采暖时的能耗增大约100%。此种情况下，楼板保温隔热是必要的。

3 墙体保温措施

墙体保温隔热技术一般分为自保温和复合保温两大类。后一类墙体是由绝热材料与墙体本体复合构成。绝热材料主要是聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。与单一材料节能墙体相比，复合节能墙体采用了高效绝热材料，具有更好的热工性能，但其施工难度大，质量风险增加，造价也要高得多。

3.1 墙体内保温

在这类墙体中，绝热材料复合在外墙内侧。构造层包括：墙体结构层、空气层、绝热材料层和覆面保护层等。

内保温节能墙体设计中不仅要注意采取措施（如设置空气层、隔气层），避免冬季由于室内水蒸气向外渗透，在墙体内产生结露而降低保温层的热工性能，根据当地气候条件和室内温度分析冷热桥是否有结露的可能及结露的位置。还要注意采取措施消除这些保温层覆盖不到的部分产生“冷桥”而在室内侧产生结露现象，一般出现在内外墙、外墙和楼板相交的节点，以及外窗梁、过梁、窗台板等处。内保温节能墙体施工方便，室内连续作业面不大，多为干作业施工，有利于提高施工效率、减轻劳动强度，同时保温层的施工可不受室外气候的影响。但施工中应注意避免保温材料受潮，同时要待外墙结构层达到正常干燥时再安装保温层，还应保证结构层内侧吊挂件预留位置的准确和牢固。由于绝热层置于内侧，夏季晚间外墙内表面温度随空气温度的下降而迅速下降，可减少烘烤感。但要注意，由于室外热空气中水分向墙体迁移.在空气层与结构层之间凝结。由于这种节能墙体的绝热层设在内侧，会占据一定的使用面积，若用于旧房节能改造，在施工时会影响室内住户的正常生活。当不能统一进行外墙保温改造时，愿意改造的住户可以结合家装，用内保温提高自家外墙的热工性能。不同材料的内保温，施工技术要求和质量要点是不相同的，应严格遵守其相关的技术标难。

3.2 墙体外保温

在这类墙体中，绝热材料复合在建筑物外墙的外侧，并覆以保护层。外墙外保温应用利于消除冷热桥 采用高效保温材料后，热桥的问题趋于严重。在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的热损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和淌水。外保温容易消除结构热桥。在夏季，外保温层能减少太阳辐射热进入墙体和室外高温高湿空气对墙体的综合影响，使墙体内温度降低、梯度减小，有利于稳定室内气温。能够保护内部的砖墙或混凝土墙，室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内，使内部的主体墙冬季温度提高，湿度降低，温度变化较为平缓，热应力减少，因而主体墙产生裂缝、变形、被损的危险大为减轻，寿命得以大大延长。墙体外保温施工难度大，质量风险多。当空气温度及墙面温度低于5℃或高于30℃时，黏结保温层及抹灰面装修层的施工质量难保证。快进入冬季时在潮湿的新建墙体上做保温层，由于墙体正在逐渐于燥，其中的水分要通过保温层向外逸出，其内部有结露的危险。

4 屋面保温技术

一般保温屋面实体材料层保温屋面一般分为平屋顶和坡屋顶两种形式。由于平屋顶构造形式简单，所以它是最为常用的一种屋面形式。设计上应遵照以下设计原则：①选用导热性小、蓄热性大的材料，提高材料层的热绝缘性；不宜选用容重过大的材料，防止屋面荷载过大。②应根据建筑物的使用要求、屋面的结构形式、环境气候条件、防水处理方法和施工条件等因素，经技术经济比较确定。③屋面的保温材料的确定，应根据节能建筑的热工要求确定保温层厚度，同时还要注意材料层的排列，排列次序不同也影响屋面热工性能，应根据建筑的功能，地区气候条件进行热工设计。④屋面保温材料不宜选用吸水率较大的材料，以防止屋面湿作业时，保温层大量吸水，降低热工性能。如果选用了吸水率较高的热绝缘材料，屋面上应设置排气孔以排除保温材料层内不易排出的水分。设计人员可根据建筑热工设计计算确定其他节能屋面的传热系数K值、热阻R值和热惰性指标D值等，使屋面的建筑热工要求满足节能标准的要求。

对于倒置式屋面，即将传统屋面构造中保温层与防水层“颠倒”，将保温层设在防水层上面。由于倒置式屋面为外隔热保温形式，外隔热保温材料层的热阻作用对室外综合温度波首先进行了衰减，使其后产生在屋面重实材料上的内部温度分布低于传统保温屋顶内部温度分布，屋面储热量始终低于传统屋面保温方式，向室内散热量也较小。因此，这是一种隔热保温效果更好的节能屋面构造形式。

参考文献：

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