关于建筑节能技术的探讨

张振华

摘要：本文作者分析介绍了节能技术在建筑结构设计中的应用，对实现城市建设可持续发展具有重大意义。

关键词：建筑；节能技术；探讨

1 外墙保温与节能技术

外墙保温技术按保温层所在的位置分为外墙内保温、夹心保温和外墙外保温三大类。

1.1 外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层，目前常用的内保温做法主要有三种：

1.1.1 内贴预制保温板，包括增强水泥类、增强石膏类、聚合物砂浆类板材。

1.1.2 内贴增强粉刷石膏聚苯板，即在墙上粘贴聚苯板，用粉刷石膏做面层。

1.1.3 内抹胶粉聚苯颗粒保温浆料，即在基层墙体上经界面处理后直接抹聚苯颗粒保温浆料，再做抗裂砂浆面层，用玻纤网格布增强。

外墙内保温施工简便，造价相对较低，且施工技术及检验标准比较完善，但存在以下问题：a.难以避免热（冷）桥，使保温性能有所降低，在热桥部位的外墙内表面容易产生结露、潮湿甚至霉变现象。b.保温层做在室内，不仅占用室内空间，使使用面积减少，而且用户二次装修或增设吊挂设施都会对保温层造成破坏，不易修复。c.不利于建筑外围护结构的保护。d.保温层及墙体出现裂缝成为普遍现象，而内保温隔热裂缝时时刻刻处于住户的视野中，对住户的审美和心理会产生长期的影响，成为投诉焦点。

1.2 外墙夹心保温

外墙夹心保温技术是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。这种保温形式的优点为：

1.2.1 防水、耐候等性能均良好，对内侧墙片和保温材料形成有效的保护。

1.2.2 对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用。

1.2.3 对施工季节和施工条件的要求不高，不影响冬季施工。缺点是：施工工艺较复杂，特殊位置的构造较难处理，容易形成冷桥，保温节能效率较低。

1.3 外墙外保温

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术，将成为墙体保温的主要形式。目前常用的外墙保温系统有：

1.3.1 EPS 板薄抹灰外保温系统，EPS 板薄抹灰系统由 EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成，EPS 板用胶粘剂固定在基层上，薄抹面层中铺满玻纤网。

1.3.2 胶粉 EPS 颗粒保温浆料外保温系统，胶粉 EPS 颗粒保温浆料外保温系统由界面层、胶粉 EPS 颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成。胶粉 EPS 颗粒保温浆料经现场拌和后喷涂或抹在基层上形成保温层，薄抹面层中铺满玻纤网。

1.3.3 EPS 板现浇混凝土外保温系统，EPS 板现浇混凝土外保温系统以现浇混凝土为基层，EPS 板为保温层。

1.3.4 机械固定，机械固定 EPS 钢丝网架板外保温系统由机械固定装置、腹丝非穿透型 EPS 钢丝网架板、砂浆厚抹面层和饰面层构成。

2 玻璃幕墙的节能技术

现阶段提高框材隔热保温性能的主要措施有：框型材断面设计和材用高热阻材料阻断热桥。提高玻璃幕墙隔热保温性能的主要措施有：

2.1 采用镀膜玻璃、LOW-E 玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。

2.2 采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术。

2.3 采用百叶遮阳，合理利用自然光。玻璃幕墙的前两种隔热保温措施原理比较简单，使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。这些节能措施在建筑现阶段已应用较广。

3 屋面节能技术

在一般建筑围护结构中，屋顶所占面积较小，但能耗约占总能耗的 8%～10%。加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大，节能效益却很明显。

3.1 倒置式屋面

倒置式屋面与传统屋面相对而言，就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒，把保温层放在防水层的上面。采用憎水性保温材料，其优点是工艺简单，施工方便，保温性好，不需排气孔，抗老化性能好，屋面负荷小等多重优点。常用的保温材料有：挤塑式聚苯乙烯隔热保温板、聚苯乙烯板等。

3.2 屋面绿化

建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度，而且城市中心地区热气流上升时，能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充，可以调节城市气候。种植屋面保温效果很明显，且土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，并且覆土种植后，可以起到保护作用，使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度，这对刚性防水层起到避免干缩开裂、缓解屋面震动的影响，防止屋面防水层老化都大有益处。

3.3 蓄水屋面

蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水，其目的是利用水蒸发时，带走大量水层中的热量，大量消耗掉屋面的太阳辐射热，从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度，是一种较好的隔热措施，也是改善屋面热工性能的有效途径。蓄水屋面要重点做好防水，控制好水深，减少屋面荷载。

3.4 架空屋面

架空通风隔热间层设于屋面防水层上，架空层内的空气可以自由流通，其隔热原理是：一方面利用架空的面层遮挡直射阳光，另一方面架空层内被加热的空气与室外冷空气产生对流，将层内的热量源源不断地排走，从而达到降低室内温度的目的。

4 门窗的保温节能技术

门窗的保温性和气密性对采暖能耗有重大影响，原来我国广泛采用的单层和双层钢制门窗保温性和气密性都较差，已经不能适应舒适和节能的要求，应尽快以各种保温节能门窗来代替。

4.1 门窗周边的密闭构造

建筑門窗全周边采用高性能密封技术以降低空气渗透热损失，提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能。要重点考虑密封材料、密封结构及室内换气构造。

4.2 框型材材性断面设计

框型材材性和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一。框是门窗的支撑体系，由金属型材、非金属型材和复合型材加工而成。金属与非金属的热工特性差别很大，应优先选用热阻大的型材。从保温角度，型材断面最好设计为多腔型材，腔壁垂直于热流方向分布。因为型材内的多道腔壁对通过的热流起到多重阻隔作用，特别是辐射传热强度随腔数量增加而成倍减少。但对于金属型材（如铝型材），虽然也是多腔，保温性能的提高并不理想。为了减少金属框的传热，可用非金属材料作断热桥对金属型材作断热处理，或者将带腔的金属和非金属型材复合构成混合型材。

4.3 设计合理的窗框比

窗框比是窗框表面与窗面积之比。它与窗立面设计、窗框表面面积和窗面积有关。一般为 25% ～35%。窗框的感热面和放热面是随窗框比变化而改变。对于框断面尺寸较大的金属型材，感面和放热面的增加对窗保温性能会带来不利影响。在满足其他使用功能前提下，窗立面不宜分割太碎，不宜采用大断面的金属型材作小面积窗户。

5 楼地面的保温节能技术

5.1 层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或者楼板底面，保温层易采用硬质挤塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，或强度符合要求的保温沙浆。也可采取铺设木龙骨（空铺）或无木龙骨的实铺木地板来达到保温效果。

5.2 底面接触室外空气的架空或外挑楼板宜采用外保温系统。保温层易采用挤塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，采用聚合物沙浆网格布拉接防止开裂。

5.3 采暖建筑的底层地面，在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下，宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料，进一步提高保温性能。

6 结语

我国现在的发展建筑节能技术措施主要采用的有：外围护结构系统、太阳辐射的控制与改善、自然通风与采光的利用、可再生能源的利用、高舒适度、低能耗的室内环境控制系统、降低噪声的技术与构造系统、水资源循环利用系统、提供高舒适度的其他技术系统等方面。我们必须跟随世界和中国建筑节能发展的大趋势和大潮流，搞好建筑外围护结构的节能，改善室内热环境，促进建筑技术和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力。

张振华

丹东市双建工程建设监理有限公司

摘 要： 本文作者分析介绍了节能技术在建筑结构设计中的应用，对实现城市建设可持续发展具有重大意义。

关键词： 建筑；节能技术；探讨

1 外墙保温与节能技术

外墙保温技术按保温层所在的位置分为外墙内保温、夹心保温和外墙外保温三大类。

1.1 外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层，目前常用的内保温做法主要有三种：

1.1.1 内贴预制保温板，包括增强水泥类、增强石膏类、聚合物砂浆类板材。

1.1.2 内贴增强粉刷石膏聚苯板，即在墙上粘贴聚苯板，用粉刷石膏做面层。

1.1.3 内抹胶粉聚苯颗粒保温浆料，即在基层墙体上经界面处理后直接抹聚苯颗粒保温浆料，再做抗裂砂浆面层，用玻纤网格布增强。

外墙内保温施工简便，造价相对较低，且施工技术及检验标准比较完善，但存在以下问题：a.难以避免热（ 冷） 桥，使保温性能有所降低，在热桥部位的外墙内表面容易产生结露、潮湿甚至霉变现象。b.保温层做在室内，不仅占用室内空间，使使用面积减少，而且用户二次装修或增设吊挂设施都会对保温层造成破坏，不易修复。c.不利于建筑外围护结构的保护。d.保温层及墙体出现裂缝成为普遍现象，而内保温隔热裂缝时时刻刻处于住户的视野中，对住户的审美和心理会产生长期的影响，成为投诉焦点。

1.2 外墙夹心保温

外墙夹心保温技术是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。这种保温形式的优点为：

1.2.1 防水、耐候等性能均良好，对内侧墙片和保温材料形成有效的保护。

1.2.2 对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用。

1.2.3 对施工季节和施工条件的要求不高，不影响冬季施工。缺点是： 施工工艺较复杂，特殊位置的构造较难处理，容易形成冷桥，保温节能效率较低。

1.3 外墙外保温

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术，将成为墙体保温的主要形式。目前常用的外墙保温系统有：

1.3.1 EPS 板薄抹灰外保温系统，EPS 板薄抹灰系统由 EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成，EPS 板用胶粘剂固定在基层上，薄抹面层中铺满玻纤网。

1.3.2 胶粉 EPS 颗粒保温浆料外保温系统，胶粉 EPS 颗粒保温浆料外保温系统由界面层、胶粉 EPS 颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成。胶粉 EPS 颗粒保温浆料经现场拌和后喷涂或抹在基层上形成保温层，薄抹面层中铺满玻纤网。

1.3.3 EPS 板现浇混凝土外保温系统，EPS 板现浇混凝土外保温系统以现浇混凝土为基层，EPS 板为保温层。

1.3.4 机械固定，机械固定 EPS 钢丝网架板外保温系统由机械固定装置、腹丝非穿透型 EPS 钢丝网架板、砂浆厚抹面层和饰面层构成。

2 玻璃幕墙的节能技术

现阶段提高框材隔热保温性能的主要措施有： 框型材断面设计和材用高热阻材料阻断热桥。提高玻璃幕墙隔热保温性能的主要措施有：

2.1 采用镀膜玻璃、LOW-E 玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。

2.2 采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术。

2.3 采用百叶遮阳，合理利用自然光。玻璃幕墙的前两种隔热保温措施原理比较简单，使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。这些节能措施在建筑现阶段已应用较广。

3 屋面节能技术

在一般建筑围护结构中，屋顶所占面积较小，但能耗约占总能耗的 8%～10%。加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大，节能效益却很明显。

3.1 倒置式屋面

倒置式屋面与传统屋面相对而言，就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒，把保温层放在防水层的上面。采用憎水性保温材料，其优点是工艺简单，施工方便，保温性好，不需排气孔，抗老化性能好，屋面负荷小等多重优点。常用的保温材料有： 挤塑式聚苯乙烯隔热保温板、聚苯乙烯板等。

3.2 屋面绿化

建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度，而且城市中心地区热气流上升时，能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充，可以调节城市气候。种植屋面保温效果很明显，且土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，并且覆土种植后，可以起到保护作用，使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度，这对刚性防水层起到避免干缩开裂、缓解屋面震动的影响，防止屋面防水层老化都大有益处。

3.3 蓄水屋面

蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水，其目的是利用水蒸发时，带走大量水层中的热量，大量消耗掉屋面的太阳辐射热，从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面溫度，是一种较好的隔热措施，也是改善屋面热工性能的有效途径。蓄水屋面要重点做好防水，控制好水深，减少屋面荷载。

3.4 架空屋面

架空通风隔热间层设于屋面防水层上，架空层内的空气可以自由流通，其隔热原理是： 一方面利用架空的面层遮挡直射阳光，另一方面架空层内被加热的空气与室外冷空气产生对

流，将层内的热量源源不断地排走，从而达到降低室内温度的目的。

4 门窗的保温节能技术

门窗的保温性和气密性对采暖能耗有重大影响，原来我国广泛采用的单层和双层钢制门窗保温性和气密性都较差，已经不能适应舒适和节能的要求，应尽快以各种保温节能门窗来代替。

4.1 门窗周边的密闭构造

建筑门窗全周边采用高性能密封技术以降低空气渗透热损失，提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能。要重点考虑密封材料、密封结构及室内换气构造。

4.2 框型材材性断面设计

框型材材性和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一。框是门窗的支撑体系，由金属型材、非金属型材和复合型材加工而成。金属与非金属的热工特性差别很大，应优先选用热阻大的型材。从保温角度，型材断面最好设计为多腔型材，腔壁垂直于热流方向分布。因为型材内的多道腔壁对通过的热流起到多重阻隔作用，特别是辐射传热强度随腔数量增加而成倍减少。但对于金属型材（如铝型材），虽然也是多腔，保温性能的提高并不理想。为了减少金属框的传热，可用非金属材料作断热桥对金属型材作断热处理，或者将带腔的金属和非金属型材复合构成混合型材。

4.3 设计合理的窗框比

窗框比是窗框表面与窗面积之比。它与窗立面设计、窗框表面面积和窗面积有关。一般为 25% ～35%。窗框的感热面和放热面是随窗框比变化而改变。对于框断面尺寸较大的金属型材，感面和放热面的增加对窗保温性能会带来不利影响。在满足其他使用功能前提下，窗立面不宜分割太碎，不宜采用大断面的金属型材作小面积窗户。

5 楼地面的保温节能技术

5.1 层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或者楼板底面，保温层易采用硬质挤塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，或強度符合要求的保温沙浆。也可采取铺设木龙骨（ 空铺） 或无木龙骨的实铺木地板来达到保温效果。

5.2 底面接触室外空气的架空或外挑楼板宜采用外保温系统。保温层易采用挤塑聚苯板，泡沫玻璃等板材，采用聚合物沙浆网格布拉接防止开裂。

5.3 采暖建筑的底层地面，在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下，宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料，进一步提高保温性能。

6 结语

我国现在的发展建筑节能技术措施主要采用的有： 外围护结构系统、太阳辐射的控制与改善、自然通风与采光的利用、可再生能源的利用、高舒适度、低能耗的室内环境控制系统、降低噪声的技术与构造系统、水资源循环利用系统、提供高舒适度的其他技术系统等方面。 我们必须跟随世界和中国建筑节能发展的大趋势和大潮流，搞好建筑外围护结构的节能，改善室内热环境，促进建筑技术和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力。