简谈建筑围护体系保温技术

黄炜（大庆油田工程有限公司）

建筑围护体系保温技术的研究目的在于有效降低采暖与空调能耗，合理为建筑节约能源。这项研究既要考虑到当地室外气候条件，又要考虑建筑所在区域的传热差异。中国地域广阔，南北温差极大，分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区。根据区域气候情况的不同，对采暖与空调也有不同程度的需求。为此，建筑围护体系保温技术一直得到政府和建设方的高度重视，特别是被动式节能技术等投入产出比较高的绿色技术更是得到广泛应用。在设计阶段通过测算控制好建筑的体形系数和窗墙比两个指标之后，选择适宜的保温隔热材料和构造是决定建筑围护体系绿色低碳能效的关键。具体的技术形式主要有外墙保温、倒置式屋面、高反射率饰面（冷屋顶）、种植屋面等。

1 外墙保温技术

外墙保温技术是广泛用于现浇维护结构的绿色低碳技术之一。其技术原理为通过在现浇围护结构敷设导热性低的保温材料，从而提升围护结构的热惰性达到绿色节能的目的。从保温材料的敷设位置可以分为外墙内保温和外墙外保温两种形式。

内保温技术的实施方式是将保温材料敷设在建筑外围护结构墙体内侧，是早期现浇维护结构建筑中常用的技术措施。其优点主要有：由于保温材料位于围护结构墙体内侧，对墙体外饰面材料的选取和施工没有影响，且保温材料本身的耐候性和防水性要求不高；维护结构施工完成后再敷设保温材料，室内作业施工方便。其缺点在于建筑外墙楼板处无法敷设保温材料，形成冷桥，不利于节能；保温材料位于建筑墙体内侧不利于室内装修工程效果。近年来的工程做法中也有一些内保温技术的革新，如在保温层中加设隔汽层，增强了复合墙体的耐候性。

外保温技术的实施方式是将保温材料敷设在建筑外围护结构墙体外侧，其优点是：对维护结构起到保护作用，减少室外环境如雨雪、冻融对建筑外围护结构的损坏；对围护结构包裹完整，有效减少维护结构中冷桥的产生；有利于建筑室内装修。其缺点在于施工全室外作业，需要脚手架施工，且在保温材料的选取问题上需要与外饰面材料和构造一同考虑。但是，就维护结构复合墙体的保温隔热整体性能来说，外保温要优于内保温，所以，目前的在施项目中多采用维护结构外保温技术。

2 倒置式屋面技术

平屋顶建筑中近年来常采用倒置式屋面，即在屋面构造中将保温层置于防水层上部。倒置式屋面相对于传统保温屋面来说主要优点是：保温层位于防水层之上，能够对防水层起到保护作用，延长防水层的使用周期；可以保证屋面的排湿功能。传统做法是将保温层置于防水层之下，使得保温层和下部的找平内的水分和蒸汽不易被排除，日久造成保温层吸水降低保温效果，甚至导致变形破坏。倒置式屋面做法是保温层位于防水层之上，保护防水层的同时有利于蒸汽排除，但是需要选取吸水率低的保温材料；同时，在保温层上部铺设砾石或混凝土砌块，致使保温层内的水蒸气能够蒸发，从而保证屋面的保温隔热性能。

3 高反射率饰面技术（冷屋顶）

节能降温涂料中添加的高反射颜填料可将太阳光中可见光的95%和红外线的90%进行反射，总反射率可达89%，远高于市场同类产品，从而不让太阳光的热量在物体表面进行累积升温，大幅降低物体表面温度（图1）。同时，涂层又能自动进行辐射热量散热降温，将85%的物体表面吸收的热量辐射到大气中去，降低物体的温度。

图1 高反射涂料外墙对比示意图

对于屋面来说，采用节能涂料，节能效果明显。再根据相应的负荷计算可以得出，相同构造情况下，比未采用节能涂料的深色屋面要节能87.5%，比中色屋面节能85.7%，比浅色屋面节能75%。对于外墙来说，采用节能涂料，东西方向节能效果最好，南向次之，北向最不好。东西向，相同构造情况下，比未采用节能涂料的深色外墙要节能66.6%，比中色外墙节能60%，比浅色外墙节能50%；南向，比未采用节能涂料的深色外墙要节能60%，比中色外墙节能50%，比浅色外墙节能33.3%；北向，比未采用节能涂料的深色及中色外墙仅仅节能33.3%，跟浅色外墙节能效果相同。

4 种植屋面

屋面作为建筑顶部围护结构，其接受热辐射的时间和强度最大。屋面的热惰性高低直接影响了建筑的室内热环境。种植屋面可以使屋面具有更好的保温隔热能力，通过绿植加强屋面的保温隔热性能（图2）。种植屋面通过种植介质可以分为覆土种植屋面和无土种植屋面两种。覆土种植屋面是在屋顶上铺100 mm 左右厚的覆土，其上种植绿化植物，但此种做法增大了屋顶结构荷载，提升造价。无土种植屋面指用硅石、营养锯末等替代覆土，其质量一般为覆土屋面质量的三分之一，但因为其质轻、松散、透水性好的特点，无土种植屋面的保温隔热效果要优于覆土种植屋面的隔热效果。

图2 种植屋面示意图

5 结语

目前节能建筑普及任务之艰巨，为建筑围护体系保温技术的研究、应用、创新提供了良好的条件和广阔的市场。只有建筑围护体系保温技术的日益成熟，才能有效推进节能建筑的快速普及，降低能源消耗，提高人居环境质量。因此，要尽快实现建筑围护体系保温技术的跨跃式发展，为促进建筑节能的普及和发展提供技术保障。