簡(jiǎn)談建筑圍護(hù)體系保溫技術(shù)

黃煒（大慶油田工程有限公司）

建筑圍護(hù)體系保溫技術(shù)的研究目的在于有效降低采暖與空調(diào)能耗，合理為建筑節(jié)約能源。這項(xiàng)研究既要考慮到當(dāng)?shù)厥彝鈿夂驐l件，又要考慮建筑所在區(qū)域的傳熱差異。中國(guó)地域廣闊，南北溫差極大，分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)以及溫和地區(qū)。根據(jù)區(qū)域氣候情況的不同，對(duì)采暖與空調(diào)也有不同程度的需求。為此，建筑圍護(hù)體系保溫技術(shù)一直得到政府和建設(shè)方的高度重視，特別是被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)等投入產(chǎn)出比較高的綠色技術(shù)更是得到廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)階段通過(guò)測(cè)算控制好建筑的體形系數(shù)和窗墻比兩個(gè)指標(biāo)之后，選擇適宜的保溫隔熱材料和構(gòu)造是決定建筑圍護(hù)體系綠色低碳能效的關(guān)鍵。具體的技術(shù)形式主要有外墻保溫、倒置式屋面、高反射率飾面（冷屋頂）、種植屋面等。

1 外墻保溫技術(shù)

外墻保溫技術(shù)是廣泛用于現(xiàn)澆維護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色低碳技術(shù)之一。其技術(shù)原理為通過(guò)在現(xiàn)澆圍護(hù)結(jié)構(gòu)敷設(shè)導(dǎo)熱性低的保溫材料，從而提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性達(dá)到綠色節(jié)能的目的。從保溫材料的敷設(shè)位置可以分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫兩種形式。

內(nèi)保溫技術(shù)的實(shí)施方式是將保溫材料敷設(shè)在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)側(cè)，是早期現(xiàn)澆維護(hù)結(jié)構(gòu)建筑中常用的技術(shù)措施。其優(yōu)點(diǎn)主要有：由于保溫材料位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)側(cè)，對(duì)墻體外飾面材料的選取和施工沒(méi)有影響，且保溫材料本身的耐候性和防水性要求不高；維護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后再敷設(shè)保溫材料，室內(nèi)作業(yè)施工方便。其缺點(diǎn)在于建筑外墻樓板處無(wú)法敷設(shè)保溫材料，形成冷橋，不利于節(jié)能；保溫材料位于建筑墻體內(nèi)側(cè)不利于室內(nèi)裝修工程效果。近年來(lái)的工程做法中也有一些內(nèi)保溫技術(shù)的革新，如在保溫層中加設(shè)隔汽層，增強(qiáng)了復(fù)合墻體的耐候性。

外保溫技術(shù)的實(shí)施方式是將保溫材料敷設(shè)在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體外側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)維護(hù)結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用，減少室外環(huán)境如雨雪、凍融對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的損壞；對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)包裹完整，有效減少維護(hù)結(jié)構(gòu)中冷橋的產(chǎn)生；有利于建筑室內(nèi)裝修。其缺點(diǎn)在于施工全室外作業(yè)，需要腳手架施工，且在保溫材料的選取問(wèn)題上需要與外飾面材料和構(gòu)造一同考慮。但是，就維護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)合墻體的保溫隔熱整體性能來(lái)說(shuō)，外保溫要優(yōu)于內(nèi)保溫，所以，目前的在施項(xiàng)目中多采用維護(hù)結(jié)構(gòu)外保溫技術(shù)。

2 倒置式屋面技術(shù)

平屋頂建筑中近年來(lái)常采用倒置式屋面，即在屋面構(gòu)造中將保溫層置于防水層上部。倒置式屋面相對(duì)于傳統(tǒng)保溫屋面來(lái)說(shuō)主要優(yōu)點(diǎn)是：保溫層位于防水層之上，能夠?qū)Ψ浪畬悠鸬奖Ｗo(hù)作用，延長(zhǎng)防水層的使用周期；可以保證屋面的排濕功能。傳統(tǒng)做法是將保溫層置于防水層之下，使得保溫層和下部的找平內(nèi)的水分和蒸汽不易被排除，日久造成保溫層吸水降低保溫效果，甚至導(dǎo)致變形破壞。倒置式屋面做法是保溫層位于防水層之上，保護(hù)防水層的同時(shí)有利于蒸汽排除，但是需要選取吸水率低的保溫材料；同時(shí)，在保溫層上部鋪設(shè)礫石或混凝土砌塊，致使保溫層內(nèi)的水蒸氣能夠蒸發(fā)，從而保證屋面的保溫隔熱性能。

3 高反射率飾面技術(shù)（冷屋頂）

節(jié)能降溫涂料中添加的高反射顏填料可將太陽(yáng)光中可見(jiàn)光的95%和紅外線的90%進(jìn)行反射，總反射率可達(dá)89%，遠(yuǎn)高于市場(chǎng)同類產(chǎn)品，從而不讓太陽(yáng)光的熱量在物體表面進(jìn)行累積升溫，大幅降低物體表面溫度（圖1）。同時(shí)，涂層又能自動(dòng)進(jìn)行輻射熱量散熱降溫，將85%的物體表面吸收的熱量輻射到大氣中去，降低物體的溫度。

圖1 高反射涂料外墻對(duì)比示意圖

對(duì)于屋面來(lái)說(shuō)，采用節(jié)能涂料，節(jié)能效果明顯。再根據(jù)相應(yīng)的負(fù)荷計(jì)算可以得出，相同構(gòu)造情況下，比未采用節(jié)能涂料的深色屋面要節(jié)能87.5%，比中色屋面節(jié)能85.7%，比淺色屋面節(jié)能75%。對(duì)于外墻來(lái)說(shuō)，采用節(jié)能涂料，東西方向節(jié)能效果最好，南向次之，北向最不好。東西向，相同構(gòu)造情況下，比未采用節(jié)能涂料的深色外墻要節(jié)能66.6%，比中色外墻節(jié)能60%，比淺色外墻節(jié)能50%；南向，比未采用節(jié)能涂料的深色外墻要節(jié)能60%，比中色外墻節(jié)能50%，比淺色外墻節(jié)能33.3%；北向，比未采用節(jié)能涂料的深色及中色外墻僅僅節(jié)能33.3%，跟淺色外墻節(jié)能效果相同。

4 種植屋面

屋面作為建筑頂部圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其接受熱輻射的時(shí)間和強(qiáng)度最大。屋面的熱惰性高低直接影響了建筑的室內(nèi)熱環(huán)境。種植屋面可以使屋面具有更好的保溫隔熱能力，通過(guò)綠植加強(qiáng)屋面的保溫隔熱性能（圖2）。種植屋面通過(guò)種植介質(zhì)可以分為覆土種植屋面和無(wú)土種植屋面兩種。覆土種植屋面是在屋頂上鋪100 mm 左右厚的覆土，其上種植綠化植物，但此種做法增大了屋頂結(jié)構(gòu)荷載，提升造價(jià)。無(wú)土種植屋面指用硅石、營(yíng)養(yǎng)鋸末等替代覆土，其質(zhì)量一般為覆土屋面質(zhì)量的三分之一，但因?yàn)槠滟|(zhì)輕、松散、透水性好的特點(diǎn)，無(wú)土種植屋面的保溫隔熱效果要優(yōu)于覆土種植屋面的隔熱效果。

圖2 種植屋面示意圖

5 結(jié)語(yǔ)

目前節(jié)能建筑普及任務(wù)之艱巨，為建筑圍護(hù)體系保溫技術(shù)的研究、應(yīng)用、創(chuàng)新提供了良好的條件和廣闊的市場(chǎng)。只有建筑圍護(hù)體系保溫技術(shù)的日益成熟，才能有效推進(jìn)節(jié)能建筑的快速普及，降低能源消耗，提高人居環(huán)境質(zhì)量。因此，要盡快實(shí)現(xiàn)建筑圍護(hù)體系保溫技術(shù)的跨躍式發(fā)展，為促進(jìn)建筑節(jié)能的普及和發(fā)展提供技術(shù)保障。