建筑論壇與建筑設(shè)計夏熱冬泠地區(qū)墻體保溫隔熱措施勺析趙虎,吳偉偉(1河北保定欣達(dá)制冷空調(diào)工程有限公司,河北保定071007;2.重慶大學(xué),重慶400045)【摘要】棖搢夏熱冬冷地區(qū)的氣候特點,指出了改善居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的必要性。從傳熱學(xué)原理的崩度,闡述了圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫與隔熱的區(qū)別,并通過計算熱工性能指標(biāo)得出了外保溫是適合夏熱冬冷地區(qū)的保溫隔熱構(gòu)造形式;從施工應(yīng)用和構(gòu)造特點等方面對常用的三種保溫形式進(jìn)行了對比分析進(jìn)而提出了提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的建議【關(guān)鍵詞】居住建筑;圍護(hù)結(jié)構(gòu);外保溫;內(nèi)保溫【中圖分類號】TU1.1【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A我國建筑熱工區(qū)劃分為五個氣候風(fēng)域,其中夏熱冬冷地(GB50176-93)對本地區(qū)的建筑熱工設(shè)計要求是“必須滿足區(qū)的范圍,大體上是指長江中下游地區(qū)。這一地區(qū)人口密夏季防熱的要求適當(dāng)兼顧冬季保溫”。根據(jù)這一規(guī)定可知集,經(jīng)濟(jì)相對比較發(fā)達(dá),但長期以來,居民室內(nèi)自然居住環(huán)境圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱是這一地區(qū)建筑熱L要求的重點。條件惡劣。以重慶市為例,其氣候特征是夏季悶熱,日照強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能通常是指在夏季自然通風(fēng)情況下,圍烈靜風(fēng)率高。例如,太陽直射屋頂時屋頂表面溫度可以達(dá)護(hù)結(jié)構(gòu)在室外綜合溫度和室內(nèi)空氣溫度波動作用下,其內(nèi)表到60℃以上,空氣相對濕度可達(dá)到80%以上;冬季陰冷潮面保持較低溫度的能力。通常是針對夏季由室外向室內(nèi)的濕,日照嚴(yán)重不足,部分地區(qū)日照率僅為13%山。冬夏季總非穩(wěn)態(tài)傳熱過程而言,以24h為周期波動傳熱來考慮。其原計天數(shù)達(dá)到半年以上,居民儀依靠冬季關(guān)閉門窗或夏季開窗理是升溫隔熱和反射隔熱?！睹裼媒ㄖ峁ぴO(shè)計規(guī)范》對圍自然通風(fēng)遠(yuǎn)不能達(dá)到熱舒適的要求護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計的要求是以圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度作為隔在上世紀(jì)90年代以前,這一地區(qū)的居住室內(nèi)熱環(huán)境狀熱效果的衡量指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度要小況并未引起足夠的重視,圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻普遍采用240mm厚于或等于夏季賓外計算溫度最高值實心黏土磚墻屋頂則采用爐渣找坡屋面,只是滿足了結(jié)構(gòu)保溫性能是指在冬季條件下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)阻止由室內(nèi)向室上的需要,基本未考慮到建筑熱工的需求,冬夏季時室內(nèi)居外傳熱,從而使室內(nèi)保持一定溫度的能力。通常是按穩(wěn)態(tài)傳住熱環(huán)境惡劣。隨著人們生活水平的提高,家用空調(diào)器已經(jīng)熱來考慮。其評價指標(biāo)是傳熱系數(shù)K值(或是熱阻R)。K基本普及,致使采暖和空調(diào)能耗急劇上升。隨著國家對圍護(hù)(R)值越大(小),說明其保溫性能越差。由熱阻的計算公結(jié)構(gòu)熱工性能的重視各種材料和技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛。式如果說圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料產(chǎn)品的發(fā)展已相當(dāng)成熟,那么在應(yīng)R=用這些材料形成合理的節(jié)能構(gòu)造方面還存在很多不足可知,對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)而言,如果保溫材料及主體結(jié)構(gòu)一定,無1圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫與隔熱的原理論采取怎樣的保溫構(gòu)造形式,R值都是相同的,而隔熱性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗是建筑能耗中重要的部分。200年的資則不同。當(dāng)保溫材料布置順序不同時,對內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)表料顯示我國的建筑能耗已占全國能耗總量的27.8%。還有度的影響是不同的。比如,當(dāng)保溫材料采用內(nèi)保溫構(gòu)造時,數(shù)據(jù)顯示在建筑物的使用過程中,有近一半的能源消耗是在夏季較高的綜合溫度作用下,處于最外側(cè)的主體結(jié)構(gòu)材料由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)不合理設(shè)置而間接造成的。因此提高圍護(hù)為重質(zhì)材料薔積了大量的熱量從而很容易使內(nèi)表面溫度結(jié)構(gòu)的熱工性能,不僅有助于改善居住熱環(huán)境提高熱舒適上升較高即隔熱效果比較差。反之當(dāng)采用外保溫構(gòu)造時,性還有助于降低建筑物的運行能耗。就墻體而言提高其最外層的輕質(zhì)保溫材料層蓄熱能力差溫度很容易升得比較熱[性能的途徑有二條,一是選用單一材料外墻,采用滿足高從而與接觸的周制空氣的溫差拉大增強(qiáng)了換熱衰減倍節(jié)能設(shè)計要求的材料;二是采取復(fù)合材料墻體即在主體外數(shù)大隔熱效果就會更好。根據(jù)我國的民用建筑熱工設(shè)計規(guī)墻上增加保溫材料;按照構(gòu)造形式又可分為外保溫,內(nèi)保溫,范對重慶地風(fēng)無保溫、內(nèi)保溫外保溫的三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式中間保溫。由于單一材料墻體在合理的厚度范圍內(nèi)很難達(dá)的熱「到這一地區(qū)節(jié)能規(guī)范的要求,故節(jié)能住宅背遍采用復(fù)合墻中國煤化工體。不同于北方嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),夏熱冬冷地區(qū)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)CNMHG保溫隔熱設(shè)計的要求相對來說比較高。民用建筑熱工規(guī)范[作者簡介]趙虎(1978-),男,?？?助理工程師。四川建筑第29卷3期2009.06建筑論壇與建筑設(shè)計·表I重慶地區(qū)南向墻體三種不同構(gòu)造形式熱工性能指標(biāo)值料,空氣是天然免費的良好保溫材料,但是不能使之產(chǎn)生強(qiáng)保溫形式無保溫內(nèi)保溫外保溫烈的對流換熱,否則也達(dá)不到設(shè)計的熱工效果。此種形式的內(nèi)外20m內(nèi)外20m白內(nèi)外20m白灰中間保溫應(yīng)用很少。圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成白灰抹面+25m聚苯L烯240mm黏土磚2.3外保溫黏土磚砌體25mm聚苯與前兩種保溫形式相比,外保溫以其鮮明的特點獲得了240mm黏土磚乙烯泡沫越來越廣的發(fā)展前景。曾經(jīng)被列為建設(shè)部“建筑業(yè)推廣應(yīng)用傳熱阻R0(m2K/w)的十項新技術(shù)”。在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū),采用外保溫構(gòu)造熱惰性指標(biāo)ΣD3.6的建筑占有的比重越來越大。其特點是:(1)基本上消除了圍護(hù)結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)熱橋;(2)有利于保護(hù)基層墻體;(3)便于新建或既有建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)延遲時間(h節(jié)能改造;(4)更適合本地風(fēng)建筑熱工性能中對隔熱的要求。案內(nèi)空氣到內(nèi)表面的保溫對保溫材料的耐候性提出了更高的要求,且對施衰減倍數(shù)2,00.73工的質(zhì)量要求比較高,關(guān)鍵問題是保證與基層墻體連接牢案內(nèi)空氣到內(nèi)表面的延遲時間(h1.8固避免表面產(chǎn)生裂紋等等。不足之處在于相對其它形式的內(nèi)表面平均溫度(℃)34.834.734.7保溫構(gòu)造而言造價相對較高如采用厚30mm,密度20kg內(nèi)表面最高溫度(℃)m3自熄型膨脹聚苯乙烯板(EPS)粘貼的方式工程造價大約為75元/m2(按外墻面積計)若分?jǐn)偟絾挝唤ㄖ娣e造價則注:①所用材料的指標(biāo)及相關(guān)氣候參教均選自民用建筑熱工規(guī)這一成本基本是在30元/m2左右,對整個工程而言增加有范附表所示。其中磚砌體是釆用輕砂漿砌筑黏土磚。②太陽輻射吸收系數(shù)為0.5,內(nèi)外表面換熱系數(shù)分別取為8.7W限。從建筑物的使用周期的運行能耗來講外保溫構(gòu)造完(m2K),19.0W/(m2K)全可以彌補這一初始投資較高的缺陷。據(jù)統(tǒng)計,近年來,北京地區(qū)外保溫也占據(jù)了50%以上由計算結(jié)果可知,外保溫構(gòu)造時衰減倍數(shù)最大,內(nèi)表面綜上所述,單就墻體而言,在夏熱冬冷地區(qū)首先注重滿最高溫度最低,在夏季高溫狀況下,此種構(gòu)造形式可明顯降足夏季隔熱要求的前提下,從理論角度來講,外保溫構(gòu)造形低因內(nèi)壁面溫度過高對人體造成的烘烤感提高居住室內(nèi)人式吏加適合這一地區(qū)的氣候狀況和熱舒適的需求。體的熱舒適度。3保溫隔熱措施的建議2墻體保溫的構(gòu)造形式(1)住宅建筑的節(jié)能方法有很多,其目的是相同的,即用2.1內(nèi)保溫最小的經(jīng)濟(jì)成本來達(dá)到建筑物使用期內(nèi)最優(yōu)的效果。以國出于經(jīng)濟(jì)和施工便利方面的考慮目前夏熱冬冷地區(qū)多外和我國部分實施節(jié)能政策較好的城市的經(jīng)驗看來若在確釆用內(nèi)保溫構(gòu)造這一形式。由于保溫層施工在室內(nèi)作業(yè),不定∫采取實體材料保溫措施之后,外保溫及倒置式尾面構(gòu)造受氣候影響施簡單易行,同時造價比較低,如采用20mm應(yīng)是首選及發(fā)展方向。通過借鑒其它地區(qū)的經(jīng)驗和本地的厚復(fù)合硅酸鹽保溫砂漿時「程造價大約為35元/m(按外墻實際情況,不能僅局限于目前的既得利益,即節(jié)能要有綜合面積計)。這一地區(qū)的內(nèi)保溫材料普遍采用抹保溫砂漿粘長期全局的觀點。貼或掛裝保溫制品如聚苯乙烯等,其不足之處也是明顯的(2)建筑物外墻及屋頂對室外溫度的反應(yīng)都是一樣的從使用者的角度來講內(nèi)保溫構(gòu)造占據(jù)了一定的室但受太陽輻射的影響卻不同。尤其在夏熱冬冷地區(qū)夏季太面積,且不利于居民的二次裝修。陽輻射強(qiáng)烈,西墻及屋頂?shù)耐獗砻鏈囟饶苓_(dá)到60℃以上。因(2)從傳熱學(xué)理論米講,如前所述內(nèi)保溫構(gòu)造隔熱效果此加強(qiáng)住宅西墻和屋頂?shù)谋赜绕渲匾?。不僅要有足夠的比較差且不能隔斷熱橋在達(dá)到同樣的熱工性能的要求下,隔熱能力,同時保溫材料的衰減系數(shù)要足夠大,比如屋頂最內(nèi)保溫層的厚度相對外保溫而言要吏厚些。由理論分析可好能夠達(dá)到衰減時間為10h丙墻要達(dá)到8h。以最大化降知,對于臨時需要使用的房間則此種保溫形式比較適合。低對室內(nèi)熱環(huán)境的影響。故較合理的保溫方案是采取不均2.2中間保溫勻分布的原則以達(dá)到吏好的效果中間保溫可分為兩種構(gòu)造形式。鑒于目前框架結(jié)構(gòu)的建筑越來越多,及實心黏土磚的禁用,砌塊結(jié)構(gòu)應(yīng)用越米越結(jié)論普遍。節(jié)能建筑越來越多地采用在砌塊內(nèi)垂直熱流方向填節(jié)能并非是簡單的少用能源如何提高能源利用效率才充保溫材料,如巖棉、聚苯乙烯板、聚苯顆粒、膨脹珍珠巖、礦是節(jié)能的核心。性能良好的節(jié)能建筑應(yīng)綜合考慮多方面的棉等。這樣保溫材料不單獨占用使用面積,但會受梁,柱及影響因素,其中提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能是降低建筑能耗的砌塊內(nèi)空間的限制。會產(chǎn)生熱橋且不能確保達(dá)到熱工性能重要于段,從隔熱理論分析可知,采用外保溫技術(shù),建筑室內(nèi)指標(biāo)的要求。另外一種中間保溫構(gòu)造形式是在兩片墻體中受到小且有良好的節(jié)能效果和綜合經(jīng)濟(jì)間單獨留出夾層來放置保溫材料,可以達(dá)到所要求的保溫效益中國煤化工適合夏熱冬冷地區(qū)居效果且可以保護(hù)保溫材料,但是最大的缺點是比較占用空住建CNMHG間,施工繁瑣造價高。也有使用空氣夾層作為保溫隔熱材(下轉(zhuǎn)第47頁)四川建筑第29卷3期2009.06建筑論壇與建筑設(shè)計2那么車停在哪里呢?因此可以按照住戶的數(shù)量對車位進(jìn)行涼。街巷在農(nóng)村對外定比例的預(yù)留,現(xiàn)階段把規(guī)劃的預(yù)留車位作為園藝種植的交往中起著重要的區(qū),以極低的價格租給農(nóng)民新村的業(yè)主。老人們會爭先恐后作用。在農(nóng)民新村的的對具有明確歸屬的地塊進(jìn)行打理,這樣既節(jié)約了物管的栽設(shè)計中將公共交往空種成本,美化環(huán)境,又增加了農(nóng)民新村里住戶的交往空間間與住宅樓內(nèi)的公共5.2建筑內(nèi)部交往空間的設(shè)計走廊緊密結(jié)合,在建5.2.1院壩的設(shè)計轉(zhuǎn)換——結(jié)合樓梯、電梯口的交流空間筑內(nèi)部努力營造傳統(tǒng)設(shè)計“街巷”的空間效果。傳統(tǒng)村落以小院為單位,一般居住著上下幾代人,甚至比如成都的樓盤兄弟姊妹一個大家族。每家每戶的大門除了睡覺的時候是曼哈頓(參見圖2),雖永遠(yuǎn)都不會關(guān)閉的隨時歡迎左右鄰里親戚熟人的來訪。小然它是一棟修建在市院的院壩是村民∏常交往的重要區(qū)域區(qū)的商品房,但是其住宅的樓梯關(guān)于強(qiáng)化住戶交往設(shè)間、過道與電梯口圖2樓盤受哈頓的空中走廊計方案可以為農(nóng)民新是交通要道和必然來源:樓盤受哈頓的銷圖冊)村借鑒。該樓盤每層的人際交往空間。設(shè)置6m左右寬度的內(nèi)置公共走廊并與數(shù)個開敞平臺相結(jié)居民之間的樓內(nèi)來合,涼風(fēng)送爽光線允足,尺度適宜的內(nèi)置公共走廊一年四季往除了比較正式的無論刮風(fēng)下雨都是居民舒適納涼的公共交往區(qū)域。用住宅登門拜訪以外,樓公共走廊來表現(xiàn)傳統(tǒng)村落街巷激活更多的人際互動契機(jī)轉(zhuǎn)題)梯平臺正是居民加化為農(nóng)民新村居民主體的人際互動。強(qiáng)交往的空間。如果能在農(nóng)民新村每6結(jié)束語層樓梯轉(zhuǎn)角處和電以人為本,以農(nóng)民為本,本文旨在探討更適合于曾經(jīng)在梯口向外延伸出一村落居住的農(nóng)民拆遷后新居的環(huán)境使農(nóng)民們能夠盡快適應(yīng)個十幾平方的公用新的生活環(huán)境。關(guān)于城市居住區(qū)交往空間已有較多的討論,露臺,充分利用了但是針對特定人群特別是農(nóng)民遷居工程—農(nóng)民新村的討圖1電梯口的交流空間電梯前室的自然采論卻極為貧乏,希望本文能拋磚引玉在城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的今光設(shè)置休憩椅可以緩解村民從寬敞的院落遷居到新居工天,多多關(guān)注農(nóng)民的居住空間。程中,室內(nèi)室外空間的驟然縮小而導(dǎo)致的壓抑感,并增加了鄰里交往的機(jī)會(參見圖1)。放學(xué)后,小孩在此聚會、一起參考文獻(xiàn)完成家庭作業(yè);不愿下樓的老人在此閑聊享受陽光和空氣避免老人產(chǎn)生沉悶和孤獨感婦女在此邊看守小孩邊織毛1王華居住社區(qū)中的鄰里交往”與”空間環(huán)境”分析(居住建筑與居住文化,2004(3):46-48衣,或者刺剝豆子理理菜,此處就如傳統(tǒng)院落的壩子一樣,左[2]孔磊居住區(qū)交往空間探討[刀]山丙建筑,200(10):29鄰右舍由陌生到熟識,大家閑時聚集在此拉拉家常,一派和請場景。樓梯電梯口前的公用露臺同院壩一樣實現(xiàn)同等[3]馬丘比丘憲章M]陳占祥,譯北京:中國建筑工業(yè)出版杜,的交往功能。1980.52.2傳統(tǒng)街巷的設(shè)計轉(zhuǎn)換—結(jié)合住宅的公共走廊[4]羅守貴.城市化過程中鄉(xiāng)村的價值及其保護(hù)[冂]城市,2003傳統(tǒng)村落中街巷的設(shè)置是連接村落與外界的交通網(wǎng)常(2):31-33?？梢钥吹饺齼蓛傻拇迕襁呑哌呎劵蚴亲诮窒镞吋{(上接第44頁)用及相關(guān)材料的比選[刀].建筑施工,2002(4)考文獻(xiàn)[3]GB50716-9民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范[S][4]楊斧勤外保溫墻體保溫隔熱性能的優(yōu)勢[].建設(shè)科技,2004[]付祥釗夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國建筑L業(yè)出版社,2002中國煤化工熱設(shè)計幾個問題探討[2]崔浩朱紅慧夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑外墻保溫隔熱技術(shù)的應(yīng)CNMHG四川建筑第29卷3期2009.06