关于建筑外围护结构设计的现代节能技术的应用浅议

宁晓莉

摘 要：本文结合作者的工作实践，首先简单介绍了建筑外围护结构设计节能技术应用，然后对建筑外围护结构设计的现代节能技术作出分析，主要包括：屋顶结构设计节能技术的应用以及外窗结构设计节能技术的应用，以供同行参考借鉴。将现代节能技术有效地应用到建筑外围护结构设计，对建筑外围护结构进行节能设计，可以降低建筑能耗，促进生态环境和谐发展，更能提升人们的生活水平，推动城市的可持续发展。

关键词：建筑外围护结构设计；现代节能技术；屋顶结构设计；外窗结构设计

我国经济快速发展，能源消耗速度日益提升，节能重要性日益受到人们的关注就建筑而言，其外围护结构的热损失占据比较大的比例，于是如何在建筑外围护结构设计中积极引入和应用现代节能技术应引起高度重视。基于此背景，该文重点对建筑外围护结构设计的现代节能技术的应用进行阐述。

1 建筑外围护结构设计节能技术应用介绍

在墙体保温中，我国建筑往往使用实心粘土砖作为墙体材料，这一做法可能造成能源及土地资源的浪费加重。近些年来，全国各地均采取了一定的措施以推动墙体材料的改进和应用：有效利用加气混凝土所具有的理想保温性能，用于框架填充墙；在粘土储量较大的地区，烧制多孔砖，根据节能要求设计孔型以及尺寸；结合当地资源情况，用粉煤灰、煤矸石以及浮石等制造不同类型的混凝土空心砌块；复合墙体具有良好的绝热作用，已在国内得到了应用和推广，通常包括外保温、中间保温以及内保温三种形式。在屋面节能方面，对于平顶屋面，通常采用以下做法：加厚加气混凝土屋面；架空加气混凝土屋面；屋面下设保温层等。对于尖顶屋面，可通过顺坡顶铺钉玻璃棉毡等保温材料的做法来提高其节能效果。在门窗保温方面，在上世纪70年代之前，门窗绝大多数为木窗；70年代，钢门和钢窗相继问世；80年代，铝合金门窗开始使用；21世纪之后，塑料门窗也日渐兴起。

2 建筑外围护结构设计的现代节能技术分析

2.1 建筑得热过程

建筑物内获得热量的主要热源是室外空气温度以及太阳辐射强度。在夏季白天，室外高温以围护结构为媒介向室内传递能量。

首先，围护结构自身导热。热以导热方式向内表面传递。该环节，热量传递多少主要取决于材料热阻，二者呈反比关系；其次，围护结构表面吸热。在太阳辐射下，围护结构外表面既反射了一定的辐射热，同时也吸收了一定的辐射热，外表面温度升高；最后，围护结构内部放热。热能到达内表面之后，此时室内气温相对偏低，那么便会通过对流以及辐射两种形式向室内放热。

在夏季的晚上，围护结构外表面缺少了太阳辐射的热，室外综合温度急剧下降，同时外表面向外散热仍在持续，外表面温度慢慢被内表面温度超过，此时热量由内表面传递到外表面。因此，在外围护结构设计中，特别对于炎热地区，应尽可能地实现白天理想隔热，而夜间有效散热的效果。

2.2 屋顶结构设计节能技术的应用

對于建筑围护结构而言，屋面属于关键组成部分，甚至多达建筑围护结构总面积的20%，所以，对屋顶结构予以合理的隔热保温设计便显得非常重要。

2.2.1 屋面铺隔热板

为了增大屋面热阻，减少传热系数，降低外界高温由屋面向室内传递，目前最主要的屋面隔热做法就是于屋面结构层之上添置一层绝热材料。为使材料层具有更为理想的隔热性能，建议选择导热系数小、蓄热性能优异的材料。在屋面板上添置保温层，同样出现负面影响，会给屋面层的及时散热产生某些阻碍，使得室内热环境不理想，因此应进行优化设计，从而更好地降低屋面表面的温度。为起到理想隔热效果，且方便操作，一般使用预制好的屋面隔热砖，一种是实体材料隔热砖，另外一种是带空气夹层的隔热砖，如图1所示。

2.2.2 屋面绿化

屋面绿化就是在屋面上种植绿色植物，这项屋面节能技术在大城市中最为常见，因为大城市的绿化面积相对来说很小，空气质量不是很好，但房屋绿色植被就能很有效地解决这种问题。据研究表明，如果在厚度100mm的屋面上进行80mm厚土的覆盖，那么屋面的导热系数就小于1.5W/m2·K，但当屋顶土的厚度达到200mm时，它的传热系数会降低0.5个刻度值，这样就可以减少城市在夏天对空调的使用，实现节能的目的，同时也改善了大城市的空气质量。在这项技术中，屋顶的防水保护要引起高度重视，因为当我们采用这种方式时，我们要进行植物的浇灌，而浇灌的水肥酸碱性不定，无论酸性还是碱性对屋顶的防水层都会有腐蚀作用，为了合理解决该弊端，常采用以下方式：在屋顶的防水层上加一层火山灰硅酸盐水泥砂浆，厚度大概在2.0cm。

2.3 外窗结构设计节能技术的应用

2.3.1 外窗类型的选择

推拉窗上空间、下滑轮之间存在一定的空隙，会形成对流交换，将会加速热量交换，并非节能窗型；平开窗以及固定窗，其扇及框构造具有良好的密闭效果，促使热量对流交换变弱，所以这两种窗型本身有着较为理想的节能效果。

2.3.2 外窗玻璃的优选

透明玻璃得热快、散热也快，其保温隔热性能不理想；针对热反射玻璃，其于玻璃表面镀上一层金属薄膜或者干涉层，在光照强烈的炎热地区较为适宜；对于低辐射玻璃，主要依靠真空沉积技术在玻璃表面形成一层低辐射涂层；对于吸热玻璃，其主要于玻璃中掺加某些金属离子或其他物质，使外观具有一定的颜色，同时提高其对光线的吸收能力。由于能够遮挡住部分太阳辐射热能，因此适用于以防热为主的南方地区；对于中空玻璃，其本身有较高的热阻系数，可以良好抑制由于室内外温差而导致的热传导，常常表现出较为理想的保温性能，在北方地区较为适宜。

2.3.3 合理控制门窗的气密性

对门窗进行合理安装时，部件和部件之间容易出现装配间隙，将会导致室内外空气发生交换。在保证室内卫生和正常换气的前提下，如果经由门窗缝隙进出的空气量偏大，将会给室内制冷以及热能耗造成负担，这将会给节能造成十分不利的影响。所以，应合理控制经由门窗缝隙进出的空气量。特别对于高层建筑而言，考虑到风压偏大，应该重视并保证门窗的气密性。

3 总 结

进行建筑外围护结构的节能设计，应积极考虑选用哪些合适的墙体外围隔断材料，更应考虑如何对墙体外围结构进行合理设计。将现代节能技术有效地应用到建筑外围护结构设计，对建筑外围护结构进行节能设计，可以降低建筑能耗，促进生态环境和谐发展，更能提升人们的生活水平，推动城市的可持续发展。

参考文献

[1]包玉鹏.节能技术在建筑外围护结构设计中的应用刍议[J].城市建筑，2013，22：116.

[2]郭晓英，连海涛，赵邯.降低居住建筑外围护结构能耗的节能技术研究[J].门窗，2013，04：337～340.

[3]张艳梅.建筑节能技术在建筑外围护结构设计中的应用研究[J].门窗，2013，10：47～48.

[4]王新花.建筑外围护结构常用节能技术措施[J].山西建筑，2010，17：223～224.