淺析建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能施工技術(shù)及應(yīng)用研究

周 青

濱州市城市建設(shè)投資開(kāi)發(fā)中心 山東 濱州 256600

節(jié)能技術(shù)的發(fā)展不僅減緩了國(guó)家資源的枯竭趨勢(shì)，也有助于降低建筑能耗，改善環(huán)境，減少污染，促進(jìn)國(guó)家環(huán)保政策的出臺(tái)。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是目前建筑行業(yè)的主要節(jié)能設(shè)計(jì)材料，開(kāi)發(fā)節(jié)能結(jié)構(gòu)的概念越來(lái)越流行。建筑物的外墻、門(mén)、窗和樓梯的熱傳遞最高，而地板和屋頂?shù)纳嶙钌?。因此，建筑物的能耗直接關(guān)系到外部甲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。為了降低建筑物的能耗，必須對(duì)建筑物的屋頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，使建筑物可以減少建筑物。避免冬季消耗能源，夏季避免熱量消耗。室溫保持正確，但減少加熱和冷卻設(shè)備的使用以達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

1 建筑圍墻結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的意義

建筑工程工程是一個(gè)非常重要的組成部分，主要包括外墻、門(mén)窗、屋頂、地板等組成部分?，F(xiàn)有建設(shè)工程不忽視節(jié)能工程、科學(xué)建材、建筑技術(shù)、每種結(jié)構(gòu)的方法?？梢暂p松識(shí)別不合適的材料造成的環(huán)境污染問(wèn)題和能量損失。此外，不符合節(jié)能基本要求的非科學(xué)施工方法會(huì)降低建筑物的性能。我們?cè)趬w施工中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)時(shí)，通過(guò)詳細(xì)分析各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，通過(guò)節(jié)能環(huán)保、環(huán)境污染、能源損耗等問(wèn)題，加強(qiáng)原材料和加工工藝的綠色環(huán)保。在建造建筑物時(shí)，很明顯節(jié)能技術(shù)的使用非常重要。要注意外墻結(jié)構(gòu)、門(mén)窗結(jié)構(gòu)、屋面結(jié)構(gòu)和樓面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)合，選用先進(jìn)的空氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。

建筑物的氣候屏障可以組成建筑物本身并防止對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。裝配式建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)位置的不同可分為兩種。特別是內(nèi)圍護(hù)與外圍護(hù)，包含樓板、室內(nèi)門(mén)、窗和房間隔斷。外防護(hù)結(jié)構(gòu)具有隔音、隔熱、防火、防風(fēng)雨、防水等功能，主要用于防風(fēng)、防雨、防太陽(yáng)輻射等?？蓪⒖稍偕茉醇夹g(shù)融入屋面結(jié)構(gòu)，從外部汲取更多能源，減少裝配式建筑的資源和能源消耗。預(yù)制建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)明顯特征是它們的預(yù)制和組裝。殼結(jié)構(gòu)可以工廠化，如墻體通常由墻體組成，保持夾層保溫方式。我們牢固地安裝內(nèi)墻板的加固?；炷翝仓?，保溫材料經(jīng)蒸煮固化形成最終產(chǎn)品。設(shè)計(jì)門(mén)窗洞口模板，首先將窗臺(tái)泛水坡度、門(mén)窗洞口設(shè)計(jì)方案、制作窗扇坡度、洞口線等。為了使門(mén)窗洞口具有較強(qiáng)的抗?jié)B防水能力，并且可以集成以創(chuàng)建集成墻[1]。

2 影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)施工的因素

2.1 材料因素

不負(fù)責(zé)任的企業(yè)基于市場(chǎng)利益，認(rèn)為自己了解外保溫技術(shù)，未必完全熟悉外保溫技術(shù)，因此他們沒(méi)有考慮如何提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)力，而是改善維護(hù)制度的一種方式，但為了眼下的利益，工程中增加了幾款劣質(zhì)的外保溫產(chǎn)品應(yīng)用到工程中，工程中出現(xiàn)了很多質(zhì)量問(wèn)題。還有一些制造商或建筑商在提交工程標(biāo)書(shū)時(shí)可能會(huì)錯(cuò)誤地報(bào)價(jià)，使用廉價(jià)、劣質(zhì)的外墻外保溫粘合劑或劣質(zhì)產(chǎn)品來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)。因此，不可避免地會(huì)出現(xiàn)外保溫技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)不利于建筑的節(jié)能發(fā)展。

2.2 設(shè)計(jì)因素

事實(shí)上，外墻外保溫技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)。有的建筑設(shè)計(jì)師對(duì)各種外墻外保溫技術(shù)沒(méi)有完全了解和實(shí)踐，而另一些建筑設(shè)計(jì)師對(duì)外墻外保溫技術(shù)認(rèn)識(shí)模糊，標(biāo)準(zhǔn)方案的設(shè)計(jì)是不完整的，因?yàn)橥獗氐膯?wèn)題必須由設(shè)計(jì)者考慮，由于以下問(wèn)題，因?yàn)樵O(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)不能有效控制，因?yàn)榭刂撇缓茫荒莒`活使用，以及設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)被移除。它發(fā)生在隔離之外;1）外保溫表層設(shè)計(jì);2）保溫板的設(shè)計(jì)；3）錨栓的設(shè)計(jì)。4）窗節(jié)能裝置的設(shè)計(jì)。5)結(jié)構(gòu)伸縮縫的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.3 施工操作因素

決定外墻外保溫工程的質(zhì)量因素包括參與施工人員的素質(zhì)。因此，外保溫工程施工工作的規(guī)范化，加強(qiáng)施工過(guò)程中嚴(yán)格的質(zhì)量控制，根據(jù)廠家的產(chǎn)品特點(diǎn)引導(dǎo)廠家的專(zhuān)業(yè)服務(wù)，對(duì)保證外保溫工程的質(zhì)量具有重要意義。施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:1）施工期間的環(huán)境條件;2）基層處理；3）水泥配合比不正確造成的現(xiàn)象;4）外保溫系統(tǒng)的脫落;5）冬季內(nèi)墻面返霜結(jié)露；6）粘接絕緣層時(shí)，用絕緣板上的孔進(jìn)行虛粘接;7）錨栓結(jié)合粘結(jié)時(shí)的注意事項(xiàng);8）玻纖網(wǎng)上涂抹粘結(jié)抹面膠漿[2]。

3 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用

3.1 墻體節(jié)能技術(shù)

墻壁是建筑物外部不可分割的一部分，是建筑物中最耗能的部分。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，外墻通常占外墻總面積的44%左右，樓梯墻的面積約為22%，它們的總和約為66%。在夏熱冬冷的地區(qū)，現(xiàn)有房屋的外墻多采用平磚砌筑，保溫性能較差。盡管外墻在全球范圍內(nèi)進(jìn)行合作，但外墻傳熱造成的能源消耗約占建筑物總能量損失的48%。最重要的方式之一是能源的使用，基本上有兩種類(lèi)型的墻體保溫，簡(jiǎn)單墻體保溫和復(fù)合墻體保溫。迄今為止，復(fù)合墻已成為氣候屏節(jié)能墻的基礎(chǔ)，因?yàn)樗鼈儗?duì)于節(jié)能非常重要。承重墻的主要材料通常是礦棉、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯、膨脹珍珠巖等保溫材料來(lái)提供保溫。做出有利于絕緣的選擇。但即使是隔熱墻體材料也有其優(yōu)勢(shì)。例如，由泡沫混凝土砌塊制成的外墻的導(dǎo)熱系數(shù)僅為粘土復(fù)合結(jié)構(gòu)的 29%。是一種保溫節(jié)能效果極佳的墻體材料。用空心磚和空心砌塊制成的外墻不僅節(jié)省空間，而且還減輕了墻體本身的重量。在蘇南地區(qū)，兩種同一種材料的保溫技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。外墻采用加氣混凝土，外墻采用硅酸鹽節(jié)能磚。這種技術(shù)在江蘇、上海兩省得到廣泛應(yīng)用。

3.1.1 加氣混凝土外墻

砂加氣混凝土砌塊重量輕，具有良好的隔熱和隔音，有一定強(qiáng)度和和易性。它已成為許多國(guó)家正在積極推廣和開(kāi)發(fā)的理想建筑材料。上海東方冠郡工程所有高層建筑的外墻均采用砂混凝土砌塊，采用保溫系統(tǒng)。項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，該系統(tǒng)在夏熱冬冷地區(qū)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%。這種噴砂系統(tǒng)不僅提高了保溫效果，還減輕了墻體的自重，提高了施工速度[3]。

3.1.2 淤泥節(jié)能磚

江蘇省南通市正在用長(zhǎng)江淤泥和粉煤灰制磚，建造超過(guò)300萬(wàn)平方米的節(jié)能建筑。這種磚有自己的保溫功能。標(biāo)準(zhǔn)承重磚的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.36 W/(m·K)，標(biāo)準(zhǔn)不接地磚的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.32 W/(m·K)。 50%節(jié)能設(shè)計(jì)的熱效率符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。淤泥節(jié)能磚是在江河湖泊的淤泥中摻入秸稈或木屑，高溫?zé)?，在磚中形成大量封閉微孔。這意味著它具有隔熱的功能。秸稈與污泥混合，解決了農(nóng)村秸稈清除難題，變廢為寶。

3.2 屋面節(jié)能技術(shù)

屋面保溫隔熱一般分為平屋面和坡屋面兩部分。這兩種構(gòu)件一般都采用隔熱的實(shí)心屋面結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。按保溫狀態(tài)分為戶(hù)外保溫垂直屋面和戶(hù)外保溫屋面。一般來(lái)說(shuō)，隔熱屋面是最常見(jiàn)的。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保護(hù)防水層，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需安裝觸發(fā)器或排氣管。同時(shí)，建筑要求和建筑成本要求相對(duì)較低。但由于地面平臺(tái)的反向絕緣，抗壓強(qiáng)度高，吸收率低，對(duì)絕緣的要求高。

屋面部分需要進(jìn)行節(jié)能處理：其一，避免使用高導(dǎo)熱、高密度的材料形成屋面區(qū)域保溫層的結(jié)構(gòu)，并保證材料低。主要原因是保溫層含水率高，保溫效果會(huì)降低。如果您使用高吸水性絕緣材料，則應(yīng)在屋面安裝通風(fēng)口以排出水蒸氣以保持干燥。其二，在屋面空間上放置絕緣材料，形成一個(gè)節(jié)能的一體式屋面。有巖棉板、聚苯板等可供選擇，厚度指標(biāo)可通過(guò)熱力計(jì)算確定。在應(yīng)用防水材料或安裝防水膜時(shí)，請(qǐng)遵循相同的預(yù)防措施，以避免出現(xiàn)滲漏水問(wèn)題。其三，可采用倒置的方式設(shè)置屋面，在防水層之上鋪設(shè)保溫層。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以提高防水效果和性能，而不會(huì)因老化而使防水層變質(zhì)，避免了防水層被陽(yáng)光或溫度突變破壞的問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)在絕緣層下安裝密封層，可以避免絕緣層吸濕的問(wèn)題，延長(zhǎng)絕緣層的使用壽命。其四，注意選擇質(zhì)量好的架空隔熱板，用玻璃棉和礦棉填充板子，并確保板子與屋頂?shù)木嚯x為30厘米，在以上情況下，通風(fēng)可以提高性能、散熱和隔熱。其五，，實(shí)現(xiàn)反射冷卻的屋面結(jié)構(gòu)。例如，具有均勻淺色應(yīng)用的光滑材料可以改善陽(yáng)光反射，降低屋面內(nèi)部和上方的溫度，并提高絕緣和冷卻效率；其六，適當(dāng)種植和安裝合適的屋面系統(tǒng)，不僅可以改善屋面環(huán)境，提高對(duì)城市景觀的適應(yīng)能力，還可以防止污染問(wèn)題和控制溫度。這提高了絕緣能力并降低了建筑物的能耗。同時(shí)，還可采用蓄水屋面的形式改善節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)狀，尤其是在環(huán)境溫度較高的地區(qū)。當(dāng)談到屋面損壞時(shí)，問(wèn)題是屋面條件的快速冷卻和阻礙冷卻的資源浪費(fèi)[4]。

3.3 地板節(jié)能

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)還包含作為氣候屏風(fēng)不可分割的一部分的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這是使用節(jié)能技術(shù)制作信封的一個(gè)重要方面。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果和擴(kuò)建建筑，許多建筑設(shè)計(jì)有地下室和地下停車(chē)場(chǎng)，為節(jié)能技術(shù)提供更多空間。在有地下室或停車(chē)場(chǎng)的建筑物中，地下室通常充滿絕緣材料。與傳統(tǒng)的地暖系統(tǒng)相比，低溫地暖系統(tǒng)是一種以整個(gè)地板為熱源，內(nèi)保溫效果極佳的地暖系統(tǒng)。低溫地暖系統(tǒng)非常適合有效的地板取暖系統(tǒng)，通常在混凝土地板上使用低于60°C的低溫?zé)崴?。除了滿足室內(nèi)空間使用者的需求外，這進(jìn)一步降低了供暖和制冷所需的能源消耗。通過(guò)這種節(jié)能技術(shù)減少散熱器的使用，確保了舒適的室內(nèi)溫度，減少了對(duì)室內(nèi)散熱器等空間供暖的需求，使房間設(shè)計(jì)更加舒適。此外，還增加了與地板層對(duì)應(yīng)的保溫層，進(jìn)一步提高了地板的吸音效果。

3.4 窗戶(hù)遮陽(yáng)問(wèn)題

窗戶(hù)遮陽(yáng)設(shè)施主要是為了防止太陽(yáng)熱。陰涼的房間減少了夏季空調(diào)的負(fù)荷。隨著全球變暖問(wèn)題的升級(jí)，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的窗簾越來(lái)越受到重視。根據(jù)選用的材料和制作方法，主要分為以下幾類(lèi)：(1)根據(jù)玻璃的光物理特性制作的彩色玻璃窗。目前最流行的類(lèi)型：熱玻璃。這些玻璃屏風(fēng)具有良好的隔熱性、美觀性和性能，但價(jià)格昂貴。(2) 活動(dòng)遮光。這種類(lèi)型的測(cè)量在日本寒冷地區(qū)更為常見(jiàn)，例如織物窗簾、窗簾和遮陽(yáng)篷。這種方法靈活、簡(jiǎn)單且成本低廉。合適的材料可從各種來(lái)源獲得，包括藤條、竹子和布料。所有這些都可以用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)移動(dòng)的陰影工具。(3)需要增加安裝室隔間的層數(shù)，提高安裝材料的紅外反射性能，提高保溫性，保證埋地處的高保溫隔熱性能，避免出現(xiàn)問(wèn)題。(4)在保溫隔熱處理過(guò)程中，需要在窗框的位置進(jìn)行保溫。在金屬窗框之間放置絕緣材料會(huì)降低傳熱效率。冷凝的空氣冷凝，降低了窗臺(tái)的傳熱效率。您還可以使用塑料窗框來(lái)減少通過(guò)窗框的熱能并避免環(huán)境因素。 (5)地方建設(shè)項(xiàng)目。研究人員選擇玻璃材料來(lái)減少門(mén)窗的熱量傳遞到環(huán)境和氣候性能。 (6)科學(xué)使用雙層玻璃材料，中間層放氬氣。主要原因是氬氣的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而且比空氣密度大，所以不存在流動(dòng)問(wèn)題，而且氬氣由于其高傳熱效率而內(nèi)置，用中空玻璃提高節(jié)能效果[5]。

4 我國(guó)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)發(fā)展

過(guò)去30年來(lái)，我國(guó)的節(jié)能活動(dòng)取得了巨大的成功。《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-93、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ134-2001、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2003、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005、《既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》JGJ129-2000、《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50411-2007以及《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》JGJ144-2004等系列標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速。即使是國(guó)外先進(jìn)的建筑也有節(jié)能技術(shù)。國(guó)內(nèi)引進(jìn)并推出的氣候屏風(fēng)正在積極推行，節(jié)能技術(shù)逐漸形成體系。近期，節(jié)能住宅建筑節(jié)能技術(shù)、技術(shù)政策、標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能外殼雖然在技術(shù)和工藝建設(shè)方面取得了顯著成果，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距仍然很大，我國(guó)可以在建造殼結(jié)構(gòu)的實(shí)踐中看到。

1）我國(guó)能效體系建設(shè)研究培訓(xùn)不足，標(biāo)準(zhǔn)政策體系性缺失，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系不完善。很難將建筑物的整體能源效率整合到建筑設(shè)計(jì)和規(guī)劃中，工程能力參差不齊，建筑整體節(jié)能設(shè)計(jì)不足，專(zhuān)業(yè)的節(jié)能及相關(guān)建筑施工能力尚未形成；尚未開(kāi)發(fā)出用于檢查和接受節(jié)能發(fā)電的方法。2）建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料種類(lèi)不多，產(chǎn)量和質(zhì)量不能滿足現(xiàn)代節(jié)能建筑快速發(fā)展的需要。由于技術(shù)含量相對(duì)較低、質(zhì)量不穩(wěn)定、承載能力低，大多數(shù)節(jié)能材料和建材供應(yīng)商不增加重量。 3）自主創(chuàng)新能力較弱，部分設(shè)計(jì)、新材料、新節(jié)能技術(shù)、新產(chǎn)品已自主開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)滲透較慢。目前，我國(guó)節(jié)能建筑廣泛采用國(guó)外材料和國(guó)外建筑節(jié)能技術(shù)。 4)仍然沒(méi)有系統(tǒng)評(píng)價(jià)使用設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段創(chuàng)造節(jié)能。需要對(duì)施工生命周期的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)分析[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境保護(hù)是21世紀(jì)永恒的主題。積極推進(jìn)節(jié)能減排，有利于提高人民群眾的生活質(zhì)量和勞動(dòng)條件，保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，需要通過(guò)開(kāi)發(fā)節(jié)能技術(shù)，制定節(jié)能保障政策，促進(jìn)節(jié)能發(fā)展。建筑的氣候屏障是建筑結(jié)構(gòu)能耗的重要組成部分。加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)研究，打造氣候屏風(fēng)。根據(jù)環(huán)境和人類(lèi)條件的各種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及節(jié)能的要求，選擇合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的節(jié)能技術(shù)。