浅谈青海高原地区建筑围护结构节能技术

李佳明

摘要：与发达国家相比，我国的建筑围护结构水平以及气候条件差距还是较大。聚居建筑数量庞大，我国建筑一直沿用的是24cm的实心粘土砖楼梯间墙和37cm实心粘土砖外墙以及双层的钢窗，因为保温效果、隔热效果、气密性较差，散热量较多，我省普遍存在建筑围护结构的热环境差、保温水平低以及采暖消耗大的问题较为普遍，因此这种现状有待解决。

关键词：建筑围护；建筑规划；保温

随着社会的不断进步，进入二十世纪后期，发达国家已经完成了从传统的材料转变到节能型的材料，节能型的材料占据大多数。多数情况下用空心砖以及钢筋混凝土作为主体的承重结构，高效的保温材料一般分为外保温和内部保温，各种轻质砌块板材料作为填充墙的墙体材料。各个国家建筑行业的科技进步的标志就是新型材料的生产应用水平，发达国家在这一环节已经进入成熟阶段，美国新建的居民住宅80%以上都运用的是纸面石膏板，混凝土空心砌块的产量大约是6000万平方米。发达国家的工业生产空心砖的比重高达90%。而我国这方面存在的问题较大，有待于進一步的提升和发展。

一、建筑效果的建筑规划设计

①从建筑的形态角度看：节能建筑的产品要求较为严格，不仅在形体上要求体积较小，而且要有利于驱寒避风以及冬日辐射要多。满足三个要求的材料体型往往不一致，并且地区的朝向以及受到风环境的影响较大，所以，仅仅从冬季所得的热量较多的角度考虑，要尽可能的增大南向的受热面积，这往往要求建筑物的长宽要达标。一般来说，在建筑的设计方面，最佳的体型并不是完全由体形系数所决定的，而是由平均有效传热系数最大的一面所决定的，然而它相对应的面积较小，但是平均有效传热系数小的一面而它的对应面积却是较大的。所以，严寒的地区节能型的住户往往追求的是简洁、平整且可以抵御冷风的设计理念。

②从建筑的朝向角度看：住宅建筑的朝向问题应该是居民考虑的首要问题，基于此，在房屋的朝向选择问题上应注意以下几个原则：⑴冬季能够避免冷风的吹袭⑵冬季保证室内有足够的阳光射入⑶合理规划好建筑以节约用地⑷迎合居民居住建筑的需求。

③从太阳辐射的角度看：在夏季，应当使得建筑最大的接收太阳辐射的热量，从而达到节能的目的。

二、地区一般采用的保温材料

虽然青海地区的资源非常的丰富，但是由于受到经济落后的制约，在建筑保温材料的利用和开发等方面和其他较为发达的地区相比存在较大的差距，一般常见的保温材料有以下几种类型：⑴石膏：石膏的类型大致分为纤维石膏板、纸面石膏板、石膏空心条板、石膏砌块。石膏性能的特点内包含生产能耗低、保温、隔热、质轻、隔音和个热性能好的特点。⑵岩棉：岩棉的主要原料是精选的玄武岩或者是辉绿岩，在高温的熔融下制造成人造的无机纤维。岩棉制成品的具有隔热、隔音、吸声、保温、不燃、耐热以及化学稳定等特征。⑶膨胀珍珠岩：该岩是通过对珍珠岩矿石的破碎、筛分、预热以及焙烧瞬时急剧膨胀形成的多孔颗粒状的物质。它的水泥制品有导热系数低、容量小、施工方便以及承压能力较高的特点。⑷加气混凝土：加气混凝土的基本材料主要包括钙质材料和硅质材料，主要发气剂是铝粉。其形成过程主要是经过配料的搅拌浇注成型切割以及蒸压养护而形成的一种多孔的保温性能较好的材料。加气混凝土的主要性能有耐火性能较好、质轻、保温性能好、隔热、隔音性能较好、便于加工以及施工的效率较高。

三、围护结构的节能技术

就墙体的节能技术来看：外围结构的主体便是墙体，主要将实心粘土砖作为墙体材料，则无疑是对土地资源以及能源的浪费。各个地区可以因地制宜采用各种保温材料并且进行单一或者是复合墙的做法。由于采用单一的材料难以同时满足较高的保温隔热的要求，因此，复合墙体逐渐成为现今墙体的主流，复合墙体为以下几种：⑴从外保温的角度来看：在承重墙的外侧复合绝热材料，这样条件下的建筑热稳定性能较好，可达到避免热桥的效果，并且居住较为舒适。主体结构保护层则依赖于外围的保护层，不仅可以增加建筑的使用面积而且还可以延长结构的寿命。外保温层由于长期处于恶劣环境当中，因此要承受的住湿热风雨等气象因素，更要经得住压力。故而工程的要求更为的严格，造价也随之升高。⑵从中间保温的角度看：在外墙的中间设置好绝热的材料，可以更好的发挥好墙体材料自身对于外界环境的防护作用，从中可以减低造价。在建设的过程当中砖砌体中间预留出空心层，在空心层内安装好矿棉板、聚苯板等，可使得保温的效果明显增强，需要注意的是，在填充的过程当中要严密，一定要避免内部形成空气的对流，除此之外，还要做好内外墙体间的拉结。⑶从内保温的角度来看：在承重墙的内侧复合绝热材料，因为该技术的要求较低，施工简单易于操作，所以目前应用最为广泛。在节点不外露以及满足承重要求的大前提下，墙体可稍微的减薄。由于绝热材料的强度较低故而需要设置覆面层防护，拉结问题也需要注意。笔者在青海的住宅试点上采用了120mm厚的内充岩棉，240mm的承重墙，后贴60mm的砖，内60mm的岩棉板。在外层抹上水泥浆的效果更加的良好，并且操作简便有质量保证。

四、屋面的节能技术

当前居民普遍关注的问题就是顶层的住房夏热冬冷，针对此问题应用较为广泛的依然是加气混凝土保温。因为加气混凝土的热阻值比较小，憎水性差并且保温厚度大，或多或少都存在这样或那样的问题。当前相对较好的的保温材料是水泥珍珠岩板保温材料和废岩棉被覆盖架空保温层面，若是配合好防水材料以及高效的保温材料则是不错的发展方向。

五、高原地区可利用好太阳能以及建筑的节能

青海属于青藏高原的一部分，其气候特点是冬季严寒而漫长，夏季较为温暖但是很短暂。全年的晴天多达222d，太阳辐射较强。太阳能是当地较为丰富的可再生资源，但是利用率较低，开发的技术有限。就有关部门的研究成果并结合试点工程的总结，笔者将给出以下几点设计思想与方法。首先：应该合理处理好太阳能的利用与围护结构传热之间的关系，在确定太阳能供暖建筑方位的同时，也要把太阳能辐射量、日照时间、居屋建筑室内的温度波动之间的关系。青海地区建筑物应当以南偏西30°范围之内，并且南面应当是集热面开外窗，如此便可获得更多的太阳能。其次是蓄热与平面布置：一般的建筑物的平面布置都能够达标，但是为了确保太阳能的充分利用达到最高太阳的供暖率，房间的太阳照射不宜国深，一般情况下不得超过层高的1.5倍即可。利用太阳能供暖的房间必须具备一定的蓄热能力，需要采用吸热率高的 内墙涂料以及外墙使用颜色较深的材料。最后是冬季冷风的渗入量要减低：除了可以在夜间增加保温窗帘之外也可以在阳台、门外以及窗户等地方加密封条。

结束语：

青海高原地区的地理位置较为特殊，因此，对于建筑材料的要求相对较高，本文从材料的选择、节约能源充分利用太阳能优势以及具体的操作等方面为青海高原地区建筑的节能技术提供了较为可行的建议，也为建筑的维护节能技术提供了方法和思路，从而可以最大限度的利用资源和节省资源。

参考文献：

[1]赵书杰.浅谈青海高原地区建筑围护结构节能技术[J].青海科技，2014：35-37.

[2]林冠宏.青海省城镇既有居住建筑节能的诊断与改造研究[D].长安大学，2010.endprint