住宅外墻節(jié)能專項分析研究

1、1/ 13住宅外墻的節(jié)能設計專項研究綜合論述 ：我國的人口眾多住宅建筑項目量世界最大，資源相對不 足，但耗能日巨，能源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟發(fā)展的主要因素，節(jié) 約能源刻不容緩。建筑節(jié)能和人們生活休戚相關，人們每天生活工 作在建筑物內(nèi)，建筑室內(nèi)環(huán)境直接影響著人們的生活，建筑節(jié)能設 計恰恰是保障室內(nèi)環(huán)境的重要因素。住宅建筑是和人們生活關系最 密切的建筑物，在住宅建筑節(jié)能設計中，外墻作為建筑物重要組成 部分，成為住宅節(jié)能設計的重點。目前在住宅設計中往往到施工圖 階段才會考慮節(jié)能設計問題，設計初期僅僅是根據(jù)經(jīng)驗設計了外墻 外保溫厚度，這樣導致外墻節(jié)能設計呈現(xiàn)單一性、沒有連貫性和統(tǒng) 一性。因此提出住宅節(jié)能

2、設計應該采用不同的節(jié)能設計方法，達到 住宅節(jié)能設計目的，減少能源消耗，積極利用新能源。我們應該考 慮到外墻保溫設計、體形系數(shù)、窗墻面積比、節(jié)能外窗設計對住宅 節(jié)能設計的相關影響。作為建筑師應該使節(jié)能設計貫穿在整個住宅 設計過程中，將節(jié)能設計作為住宅設計的一部分，使其成為住宅的 有機組成。外墻節(jié)能設計僅僅是住宅節(jié)能設計的一部分，除此之外還有其他圍 護結構的節(jié)能設計，包括屋頂、外門窗、不采暖樓梯間、不采暖地 下室頂板等等，因此做好外墻節(jié)能設計只是住宅節(jié)能設計邁出了一 小步。另外一個好的節(jié)能住宅需要各方面的綜合設計，尤其是建筑 和其它各專業(yè)的配合，而且良好的設計并不能成就一個真正的節(jié)能 住宅，還需要

3、施工、監(jiān)理甚至使用者的共同努力才能將設計落到實處， 達到住宅節(jié)能設計的最終目的。第一篇： 我國住宅建筑節(jié)能要求與現(xiàn)狀 第一節(jié)住宅節(jié)能要求 近十多年來，隨著我國建筑節(jié)能工作的不斷推進，在學習2/ 13和引進國 外先進技術的基礎上， 也加強了外墻保溫技術的研究開發(fā)工作， 期 間也推出了各種不同材料和構造做法的外墻保溫技術。目前，對住 宅建筑節(jié)能設計已作為建筑設計單位是否達標的重要考核項目。住 宅建筑設計必須嚴格執(zhí)行有關建筑節(jié)能的技術標準，因地制宜地推 廣并應用各種保溫性能合理的節(jié)能建材，結合墻體改革，大幅度減 少使用實心粘土磚，積極采用空心粘土磚、空心砌塊和加氣混凝土 等外墻材料,積極開發(fā)利用發(fā)泡

4、聚苯乙烯、玻璃棉和膨脹珍珠巖等高 效保溫材料，改革傳統(tǒng)外墻，提高其保溫隔熱性能，發(fā)展節(jié)能型外 墻體系。此外，各地區(qū)職能部門都在落實和加強對住宅建筑節(jié)能工 作的領導和管理，并將住宅建筑節(jié)能納入日常的監(jiān)督考核工作。 第二節(jié) 發(fā)展現(xiàn)狀 我國與氣候條件相近的發(fā)達國家相比，我們的住宅單位能耗為他們 的45倍。在住宅建筑標準上，近20年來，發(fā)達國家每修訂一 次標準，都將節(jié)能要求提高一步。如法國現(xiàn)行標準已是第三個節(jié)能25%的標準，又如英國標準在能源危機前外墻傳熱系數(shù)為l.6 W(m2K,經(jīng)過三次修訂標準后，現(xiàn)已降至0.45 W/(m2K;而我國采暖居住建筑第一階段的外墻)節(jié)能標準北京地區(qū)才降至1.16W/(

5、m2K，上海降至1.00 W/(m2K 。按我國擬定的建 筑節(jié)能三步走的目標：在20世紀80年代建筑能耗水平基礎上，第 一步要求新建建筑比20世紀80年代房屋節(jié)能30%；第二步要求節(jié) 能50%；第三步實現(xiàn)節(jié)能65%。目前北京、天津、上海等地已經(jīng)率先 開始實行65%的節(jié)能設計標準。第二篇：住宅建筑外墻保溫設計住宅外墻保溫節(jié)能主要是靠保溫隔熱材料作為建筑圍護。外 墻的保溫3/ 13方式根據(jù)保溫層位置的不同分為：外墻內(nèi)保溫、外墻自保 溫和外墻外保溫等三種 第一節(jié)外墻內(nèi)保溫外墻內(nèi)保溫即保溫材料置于外墻內(nèi)側，一般采用聚合物保溫砂 漿，石膏保溫砂漿等，這個技術相對比較成熟。但高層建筑物外墻 與內(nèi)墻分別處于

6、兩個不同的溫度環(huán)境。內(nèi)墻及樓板處于室內(nèi)的溫度 環(huán)境，加之內(nèi)保溫層厚度較大，這樣使得這類建筑容易產(chǎn)生飾面層 裂縫且占用了室內(nèi)的使用空間，對室內(nèi)裝修也有一定的影響。 第二節(jié) 外墻自保溫利用墻體自身材料節(jié)能阻熱的功能，如加氣混凝土墻板或砌 塊，對房屋起到保溫隔熱作用。但這種方法對于高層建筑推廣難度 仍然不少。首先，因為自保溫材料強度比較低，抵御側向風力不 很理想；隨著時間的推延，墻體容易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象；隨著剪力 墻結構的大量使用，填充墻的使用所占比例不高，外墻自保溫系統(tǒng) 受到一定的限制。第三節(jié)外墻外保溫對外墻進行保溫，無論是外保溫、內(nèi)保溫還是夾心保溫都能夠 提高冷天外墻內(nèi)表面溫度，使室內(nèi)氣候環(huán)境有所改

7、善。然而采用外 保溫方式的效果更加良好，這是因為：（1） 外保溫可以有效避免產(chǎn)生熱橋。在采用同樣厚度的保溫 材料條件例如在北京使用50mm厚的膨脹聚苯乙烯板保溫），外保溫要比內(nèi)保溫 的熱損失減少約1/5，從而節(jié)約采暖能耗。（2） 外保溫有利于改善室內(nèi)熱環(huán)境。在進行外保溫后，因為 內(nèi)部實體墻熱 容量大，室內(nèi)能儲存更多的熱量，是諸如太陽輻射或間歇采暖造成 的室4/ 13內(nèi)溫度變化減緩，試問較為穩(wěn)定。而且因為外保溫提高了外墻 的內(nèi)表面溫度，即使室內(nèi)溫度有所降低，也能得到舒適的室內(nèi)熱環(huán) 境。3） 從住戶方面考慮，外保溫 不僅增加了住宅的使用面積近2%，而且還沒有對內(nèi)保溫住宅進行室內(nèi)裝修的限制。4） 此

8、外，外墻外保溫還可以保護主體結構，延長建筑物壽命。 正是因為存在上訴一系列優(yōu)越性，加上外保溫方式施工工藝的不斷 完善、成熟，我國外墻外保溫技術近幾年得到了迅速的發(fā)展。適合 我國住宅建筑體系的外墻外保溫方式主要有以下幾種方式：粘貼聚 苯板外保溫方式、現(xiàn)抹聚苯顆粒外保溫方式、大模內(nèi)置聚苯板外保 溫方式、預制外掛保溫板方式。一 粘貼聚苯板外保溫方式5/ 13具體施工做法為，在經(jīng)平整處理的外墻面上涂抹聚合物粘結膠 漿，貼上預分割好的聚苯乙烯板，然后在苯板外側面涂抹抹面砂漿 并壓鋪增強玻纖網(wǎng)格布，以保證保溫材料與外墻面更加牢固的連 接，最后抹上面層涂料。因為采用了保溫性能極佳的聚苯乙烯板， 與其他保溫方

9、式相比，在相同的保溫層厚度情況下，該方式具有更 好的隔熱性能。并且采用的粘貼方式，也有效地減少了墻體與保溫 材料固結而產(chǎn)生的熱橋。此外，該技術還具有粘接強度高、防裂、 水蒸氣滲透性能好等優(yōu)點。體構造圖保溫層厚度為4050mm,即可滿足民用建筑節(jié)能標準和民用建 筑熱工設計規(guī)范中對寒冷地區(qū)的外墻熱工設計要求。適用于寒冷地 區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的新建和改造住宅的外墻保溫。二現(xiàn)抹聚苯顆粒外保溫方式該技術具有材料配套、施工方便，保溫層連續(xù)，整體性好，施 工適應性強，項目造價較低等優(yōu)點。而且保溫層主體材料采用的是 廢棄的聚苯顆粒，符合綠色環(huán)保理念。但因為該保溫材料是混合砂 漿聚苯顆粒，其保溫性能略有下降。要達

10、到與粘貼聚苯板相當?shù)谋BZ-3O1枯結沙茅I |i錨固ZBK3O9柔性抗務 耐禎陂纖網(wǎng)格布ZBK3O9WTL5墻6/ 13溫隔熱效果，其保溫層厚度應有所增加。體構造圖保溫層厚度為5070mm,即可滿足民用建筑節(jié)能標準和民用 建筑熱工設計規(guī)范中對寒冷地區(qū)的外墻熱工設計要求。適用于寒冷 地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的新建和改造住宅的外墻保溫。三 大模內(nèi)置聚苯板外保溫方式該技術適用于現(xiàn)澆混凝土高層建筑外墻的保溫，其具體做法是， 將鋼絲網(wǎng)架聚苯板放置于將要澆筑墻體的外模內(nèi)側，當墻體混凝土 澆灌完畢后，外保溫板和墻體一次成活，可節(jié)約大量人力、時間以 及安裝機械費和零配件。但不足之處在于，混凝土在澆筑過程中引 起

11、的側壓力有可能引起對保溫板的壓縮而影響墻體的保溫效果，此 外，在凝結的過程中下面的混凝土因為重力作用，會向外側的保溫 板擠壓，待拆模后，具有一定彈性的保溫板向外鼓出，會對墻體外 立面的平整度有所破壞。瑕體荃層界面層膠柵聚苯轅粒* 庇屍抗裂砂漿 堀鋅電理何 面思抗製砂案:面磚怖面7/ 13墻體構造保溫層厚度為4050mm,即可滿足民用建筑節(jié)能標準和民用建 筑熱工設計規(guī)范中對寒冷地區(qū)的外墻熱工設計要求。適用于寒冷地 區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的新建和改造住宅的外墻保溫。四預制外掛保溫板該技術以普通水泥砂漿為基材預制盒型剛性骨架結構，然后將保 溫層XIOX 13+(1.5X I.8+2.1 X2.3X10X2

12、-(8.85X2.8X 10X 13+7.64X0. 2X 10+7.64X2. 8X 10X 2=892.15.3664.24=0.11/ 1324 (式3-I北側：(0.15 XO. 14+1.85X 1.98+0. 6X I.IX lOX 15-(6.9X2. 8X lOX 15=660.15+2898=0. 22 (式32東 西側：(0.6X 1.8X2+0.6X 1.4+0.7X2.1+0.6X1.4X2X 13+(0.6X I.8X2+0. 6X1.4+0.7X I.2X2-(10.1 X2.8+0.6X2.I+2.OX2.8+I.3X2.8X2X =85.47-636.3=0.

13、14 (式33由以上計算可以看出，東西側窗墻面積比要比南北側小得多， 實墻體在整個墻面中占的比例越大，對節(jié)能越有利。2008年嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準JGJ26-2008(征求意見稿中對寒冷地區(qū)不同層數(shù)的居住建筑窗墻面積比的規(guī)定如下;建筑層數(shù)3麼11昆2爭層0,40山450.450. 40東兩0.03:0.060.060. 30北0.1B0. 307 400.30-0. 400,35資料來漏 如噸年嚴寒和隸沖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標 fi JGJ26-2008 征求意見稿）由此可見.在窗墻面積比方面的規(guī)定越來越詳細嚴格了，在高 層塔式住宅中夏季太陽光西曬造成的室內(nèi)溫度明顯提高，麻該降低

14、 西側外墻的窗墻面積比，這樣才能改善西側墻體的節(jié)能設計。 第五篇：節(jié)能外窗設計外窗設計是住宅建筑圍護結構節(jié)能設計中的重要環(huán)節(jié)之一，同 時因為窗戶本身具有多重特性，使得其節(jié)能設計也成為最負責的設 計環(huán)節(jié)。從大的方面來說，不同季節(jié)對外窗的性能要求就不一樣，冬季我們要求窗戶保溫隔熱性能好的同時，還希望其有更高的太陽 能透過率，最大限度的利用太陽能，減少采暖負荷；而夏季我們則 希望阻擋太陽輻射進入室內(nèi)，因為即12/ 13使是部分的太陽輻射透過窗戶 進入室內(nèi)，也會造成很多的室內(nèi)空調(diào)負荷，尤其是太陽輻射大的水 平面和東西立面。這時，窗戶遮陽的設計就顯得尤為重要，入夏熱 冬暖地區(qū)的住宅建筑節(jié)能設計標準中都對

15、各個朝向的窗戶遮陽系數(shù) 有嚴格的限制。有關研究還表明，不僅是夏熱冬暖的地區(qū)需要解決 窗戶遮陽問題，其他夏季炎熱地區(qū)如夏熱冬冷地區(qū)，甚至寒冷地 區(qū)，如北京等地區(qū)都應該對外窗設置有效的遮陽措施，以防止過高 強度的太陽輻射直接進入室內(nèi)，減少室內(nèi)空調(diào)冷負荷。此外，遮陽 的設計還需要解決室內(nèi)采光與室外遮陽的矛盾，以及夏季有效遮 擋、冬季避免遮擋的矛盾。發(fā)達國家是把窗戶中的窗設計和窗外遮 陽設計分開處理，這樣便于區(qū)分兩者的節(jié)能功效。另外，就窗戶本身而言，窗戶性能上也存在矛盾。如窗戶的隔 熱保溫性能與太陽能透過特性的矛盾。窗戶的保溫性能主要取決于 窗戶玻璃的傳遞熱阻，窗戶熱阻的大小一般隨著玻璃層數(shù)的增加而 增加，給玻璃表面的鍍低輻射膜的節(jié)能措施也可以增加窗戶熱阻， 但同時隨著玻璃層數(shù)的增加，窗戶的太陽能透過也相應減少。因 此，外