寒冷地區綠色建筑墻體節能技術

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寒冷地區綠色建筑墻體節能技術

摘要:當前綠色建筑已經成為建筑行業發展中的關鍵主體,建筑行業發展的過程中需要消耗大量的能源,而在寒冷地區,其氣候特點較為特殊,所以墻體的保溫性對建筑性能就有著十分顯著的影響。本文在建筑墻體的設計和建設中,對墻體的保溫隔熱效果進行全面有效的分析,同時充分結合實地測量的結果提出有效的墻體節能技術措施,供從業者參考。

關鍵詞:寒冷地區;墻體;節能;保溫隔熱

墻體是建筑中的一種重要的維護結構,墻體占外墻總面積的六成以上,墻體的熱損失在建筑維護結構中接近一半,因此增強外墻的保溫和隔熱性能,一方面可有效改善建筑環境的舒適度,另一方面還可有效減少能源消耗,減少成本投入,并且其也是綠色建筑建設和發展中的重要內容。

1建筑節能現狀分析

建筑行業是我國經濟發展中能源消耗量非常大的行業,其占總能源消耗的4成左右,因此在建筑行業發展中,人們也逐漸將節能降耗作為一個重要的內容。建設綠色建筑是提升建筑節能效果的有效措施。但一些業內人士沒能對綠色建筑樹立正確的認識,認為綠色建筑就是使用多種復雜高難度的施工技術,且花費巨大。實際上,在建筑使用期限內,如果能夠達到節約資源,有效控制污染等目的,那么這些建筑結構均屬綠色建筑的范疇。實現綠色建筑規?;l展的重要途徑是減少成本投入。即在綠色建筑設計和建設中,既要關注可再生能源利用的新興技術,還應采取有效措施做好現有技術的改造工作,從而實現建筑節能。綠色建筑主要指的是,在建筑物創建和應用過程中可為人們提供舒適健康的生活空間,同時能夠降低能源消耗,減小對生態環境不利影響的建筑形式。其能夠在體現建筑實用性的同時,更好地帶動人、建筑、自然三個重要因素的和諧共處。綠色建筑的發展對響應我國可持續發展號召有著十分重要的作用,其能減少建筑施工和使用過程中的能源消耗,緩解我國的能源現狀,為我國經濟和社會的平穩發展創造有利條件。

2完善外墻的保溫技術的有效措施

2.1科學處理保溫材料接縫

北方寒冷地區城市建筑容量占全國總建筑數量的30%左右,但建筑能源消耗卻接近建筑總消耗的一半。在寒冷地區綠色建筑的建設中,必須采取有效措施不斷增強建筑的保溫性,從而更好地保證節能的質量及效果。寒冷地區的建筑,主要采用外保溫方式,擠塑聚苯板是外墻保溫當中比較常見的建筑材料。板狀保溫材料的接縫處理是影響保溫效果的重要因素。當前較為常用的接縫方式,有平縫和錯縫搭接,這兩種方法容易在接縫位置出現熱橋問題,對保溫效果產生十分不利的影響。所以在氣溫較低的寒冷地區,保溫材料應選擇企口縫鋪貼的處理方式。在板塊保溫材料接縫設置中采取企口縫的形式,可十分顯著地避免保溫材料由于多種因素的影響而出現熱橋問題,從而保證建筑物保溫效果,充分降低建筑的能源消耗。同時,企口縫還能避免雨水自保溫層的縫隙中滲漏到外墻上,以此提高外墻的防水質量。另外,板材之間連接較為緊密,因此可有效保證板材之間的連接性能。

2.2正確處理墻體與窗洞之間的關系

窗戶形式對保溫效果也有著十分顯著的影響,在寒冷地區,塑鋼窗、斷橋鋁合金木窗具有非常好的保溫效果。鋁木窗框的導熱系數非常高,同時其K值也明顯高于外墻常用建材的K值,因此在維護結構熱工中,窗戶是需要被重視的關鍵環節。但是當前建筑設計中,普遍采用窗洞較大,窗臺較低的設計形式,故而陽臺的設計均為落地窗的形式。很多用戶為了提升建筑的美觀性,還將普通窗戶私自改成了落地窗,而這也會加大窗口的面積,從而影響建筑的保溫性能。寒冷地區的建筑墻體設計中,若陽臺為南向,則應首選落地窗。落地窗在冬季能夠高效利用太陽能,保證房間內的熱量進如。若陽臺為北向,選擇落地窗,就會使室內的熱量隨玻璃和窗框的縫隙而外流。相關研究人員對某市某建筑中的兩個陽臺進行跟蹤監測,發現2017年12月的平均最高氣溫為1℃,最低氣溫為-12℃,兩個戶型的陽臺大小完全相同,一戶將陽臺的普通窗戶改為落地窗,窗戶材質為中控雙玻的斷橋鋁合金,而另外一戶未做任何改裝,陽臺欄板的高度為1.05m,且采用加氣混凝土為主要材料,欄板外設置了厚度為60的擠塑聚苯板,使用中空雙玻塑鋼窗。研究者在測定后發現,安裝落地窗后室內的空氣溫度較以往低3℃左右。

2.3外墻的隔熱做法

寒冷地區在外墻設計中,一方面要充分考慮冬季的溫度因素,同時還應考慮夏季的隔熱效果。西墻夏季會長時間受到太陽直射,因此在墻體隔熱處理的過程中,應將西墻作為重點部位。同時為了更好地保證其節能性、環保性以及成本控制的有效性,可以考慮選擇垂直綠化的方式來保證西墻的隔熱效果。西墻上的窗洞口較少,且洞口一般作為衛生間通風的主要設施,所以其對采光的要求并不是十分嚴格,且其洞口面積相對較小,植物可有效覆蓋山墻。而這種處理方式可廣泛應用于寒冷地區西曬山墻。植物的設置一方面可有效控制建筑物墻體表面的溫度,另一方面還可改善建筑里面的視覺效果,吸收外部噪音,提高空氣質量。某市兩棟80年代6層的居民住宅,其中一棟的外墻被大面積的爬山虎覆蓋,另外一棟沒有植被覆蓋。兩棟民宅在的西墻在60m之內均無任何遮擋,住宅外墻的主要材料為黏土磚,內側厚度為20mm的水泥砂漿抹灰。研究發現有爬山虎覆蓋的墻衣表面溫度曲線變化不明顯,溫度變化相對較小,墻體內表面溫度最高值比室外的溫度低,與未覆蓋綠色植物的墻體相比,其溫差在6℃左右,平均溫度要比未種植溫度低2℃左右。所以垂直綠化可有效完善建筑的隔熱性能,在夏季對提高室內環境的舒適性有著非常積極的作用。在寒冷地區的垂直綠化中,應選擇生命力旺盛,且具有耐寒、耐旱、耐貧瘠特點的植物,植物的根系要淺。而爬山虎則具備上述特點。再加上其吸附能力較強,生長迅速,可實現植物大面積覆蓋,因此在隔熱處理的過程中能夠展現出非常顯著的優勢。另外為有效保證綠化覆蓋的效果,可在首層種植綠色植物的同時,在每三層設置一個種植床,且種植床的設置應充分結合陽臺出挑的形式,避免外墻和種植床底板位置發生熱橋問題。這里注意種植床底板通常設置在保溫層上。由于外墻墻身以及底板容易出現滲水問題,相關人員還需在底板和外墻的位置設置防水層。為了給植物攀爬創造更好的條件,在種植床外側可設置種植架。再者,植物與墻體之間要保持適度的距離,這一距離大約在500mm左右,故而我們可將種植床的出挑高度設置為600mm,高度設置為450mm,從而確保植物和墻體之間留有適當的距離,更好地完善墻體的散熱性能。出挑種植床的設置,可以有效降低建造和維護過程中的成本投入,與其他垂直綠化方式相比具有十分顯著的優勢。

3結語

綜上所述,寒冷地區在進行墻體處理時,采用企口縫處理方式可對熱橋現象予以有效控制,從而不斷改進和完善建筑的保溫性能。拼接方式的選擇也應結合多種因素來綜合考慮。對于寒冷地區的墻體,則要結合季節變化的特點,對其影響因素加以考量。如在北向外墻的處理中,應重點關注冬季的保溫,最大限度縮小洞口尺寸。西向的山墻在充分保證其冬季保溫效果外,還需確保其夏季隔熱的效果,并采取垂直綠化的方式,種植大面積的帕潘植物,這種處理方式一方面可有效改善隔熱效果,另一方面也能明顯減少成本投入,最終提高我國嚴寒地區居民的生活品質。

參考文獻

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[3]郭媛.節能技術在綠色建筑中的應用[J].天津建設科技2010,20(2).

作者:米瑩 單位:吉林廣播電視大學

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