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1、關(guān)于夏熱冬寒地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的探討 摘要:本文通過對克拉瑪依目前建筑保溫節(jié)能的重要性進(jìn)行了分析,同時根據(jù)克拉瑪依地區(qū)夏熱冬寒的特點(diǎn)主要就外墻、外窗及屋頂隔熱保溫節(jié)能設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的闡述?！ ￡P(guān)鍵詞:夏熱冬寒地區(qū);保溫節(jié)能;外墻保溫;外窗保溫;節(jié)能設(shè)計(jì) 1、建筑保溫節(jié)能的重要性 克拉瑪依地區(qū)夏熱冬寒十分突出,冬季寒冷最低溫度可達(dá)零下30多度,夏季最高溫度高達(dá)40多度。由于我國對建筑保溫、隔熱、氣密性不夠重視,使得既有建筑和新建建筑的保溫、隔熱、氣密性大部分都很差。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國建筑能夠達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的占城鄉(xiāng)建筑面積系數(shù)的9%,但絕大多數(shù)的建筑仍舊是高
2、能耗建筑。由此可見,要想改變我國目前的能源緊張局面,緩解能源供應(yīng)壓力,關(guān)鍵在建筑節(jié)能。建筑節(jié)能成為各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式,是緩解能源緊張,解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供應(yīng)不足最有效措施之一。為此,本文作者就克拉瑪依市建筑設(shè)計(jì)中外墻、外窗和屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行探討供同行參考?！ ?、外墻保溫節(jié)能設(shè)計(jì) 通常情況下,外墻在建筑外表面積中所占的比例最大,通過外墻的傳熱耗熱量約占整個建筑的23%～34%[1]。對夏熱冬冷地區(qū)而言,外墻節(jié)能率的提高對整個建筑的節(jié)能貢獻(xiàn)較大?！稑?biāo)準(zhǔn)》中限定外墻的傳熱系數(shù)K≤1.0W/(m2•K)[2]?！ ?/p>
3、在現(xiàn)行的內(nèi)保溫、外保溫和中間夾芯保溫3種外墻保溫體系中,外墻外保溫是被大量的研究理論和實(shí)踐證明具有明顯優(yōu)勢的構(gòu)造體系,也是應(yīng)用最多的作法。目前外墻外保溫體系常用的保溫材料有阻燃型膨脹聚苯板(EPS)、聚苯顆粒保溫漿料、擠塑聚苯板(XPS)、聚氨酯硬泡等,這些材料均可滿足熱導(dǎo)率λ≤0.05W/(m•K)的要求,各個地方也都有應(yīng)用。 外墻外保溫效果決定于基礎(chǔ)墻體和保溫材料的熱工性能,設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同的情況進(jìn)行計(jì)算比較分析,選擇經(jīng)濟(jì)效益合適的組合方案。如以國家推廣使用的新型建筑材料——蒸壓加氣混凝土砌體結(jié)構(gòu)為例,由于加氣混凝土材料的熱導(dǎo)率較低(
4、λ=0.19～0.22W/(m•K)),200厚加氣混凝土砌體(雙面抹灰20mm厚)的傳熱系數(shù)計(jì)算值約為0.85～0.90W/(m2•K)(加氣混凝土砌塊材料干密度ρ=500～700kg/m3,未考慮熱橋影響),墻體本身基本滿足K≤1.0W/(m2•K)的規(guī)定要求。若加鋪30mm厚阻燃型膨脹聚苯板(λ≤0.042W/(m•K),ρ=18～20kg/m3),墻體主體傳熱系數(shù)K≈0.56W/(m2•K),聚苯板改為50mm厚則K≈0.45W/(m2•K),保溫效果大大提高。但應(yīng)注意保
5、溫材料并非越厚越好,根據(jù)國內(nèi)有關(guān)研究[3],墻體傳熱系數(shù)達(dá)到一定值后繼續(xù)加大厚度節(jié)能效率的提高趨于平緩,而經(jīng)濟(jì)性下降,因此,根據(jù)克拉瑪依地區(qū)氣象條件外墻選用100mm厚阻燃型膨脹聚苯板(EPS)則K≈0.338W/(m2•K)是合理的經(jīng)濟(jì)厚度?！ τ诳死斠赖貐^(qū)來說,夏季隔熱的問題更為重要,由于保溫材料的廣泛應(yīng)用在夏季又起到了良好的隔熱作用,但是一般透氣性較差,所以在夏季減少外墻太陽輻射熱的主要途徑包括通風(fēng)、反射、綠化等方面采取措施。 實(shí)驗(yàn)證明,淺色光滑材料可提高墻面反射性,降低太陽輻射得熱,因此,建筑外表面宜選擇淺色涂料、面磚墻體飾
6、面材料。而利用建筑綠化、通風(fēng)也是夏季隔熱、消除熱島負(fù)效應(yīng)的較好措施,應(yīng)結(jié)合建筑規(guī)劃、立面要求等綜合考慮。 3、外窗節(jié)能設(shè)計(jì)3 窗是建筑中變化最為豐富的構(gòu)件。同時,通過外窗的傳熱耗熱量與空氣滲透量相加約占整個建筑全部傳熱耗熱量的50%,是建筑耗熱的薄弱環(huán)節(jié)、節(jié)能的重點(diǎn)部位,提高外窗的熱工性能可對建筑產(chǎn)生23% 以上的節(jié)能率[1],因而《標(biāo)準(zhǔn)》中對外窗的限制也較多。主要包括窗墻面積比、傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、氣密性方面指標(biāo)?！ ?.1合理控制窗墻面積比 窗墻面積比是指外墻窗洞口面積與房間立面單元面積的比值,由于通過窗流失的熱量較墻體多,因此,窗墻面積
7、比值越大對建筑節(jié)能越不利?！稑?biāo)準(zhǔn)》中對各氣候區(qū)做出“建筑各向窗墻面積比S≤0.7”的強(qiáng)制性限定[2],顯而易見,這樣的規(guī)定將對建筑外觀效果產(chǎn)生較大的影響?！ ∮捎谕獯巴瑫r又具有采光、通風(fēng)等重要功能,也是建筑立面設(shè)計(jì)中活躍的元素,因此,在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合各種因素,通盤考慮后合理確定各向墻面開窗面積和窗戶形式。根據(jù)規(guī)范要求,不同朝向、不同窗墻面積比的外窗傳熱系數(shù)是不一樣的,窗體材料的選擇應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。實(shí)際上《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的窗墻面積比是經(jīng)過大量的計(jì)算實(shí)踐得出的,一般情況下均能滿足各項(xiàng)功能需要。設(shè)計(jì)中要注意盡量避免出現(xiàn)過大或過小的極端情況,否則可能為降低窗
8、戶K值而造成造價增加或降低建筑物的功能?！ ?.2提高窗戶熱工性能,減少空氣滲透量 近年來我國在節(jié)能門窗的
