李敬然
(秦皇島開發(fā)區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站,河北 秦皇島 066004)
目前,我國住宅建筑采暖能耗為發(fā)達國家的四倍左右。可見我國的能源緊張和采暖用能的浪費并存,采暖供熱系統(tǒng)節(jié)能非常重要。實踐證明,節(jié)能住宅要比非節(jié)能住宅的舒適度由很大程度的提高,夏季可以節(jié)省大量電能,降低空調(diào)的使用費用,冬季同樣可以降低更多的能耗,以同樣的供熱設(shè)施,供熱效果要好得多,經(jīng)測算,節(jié)能建筑屋頂?shù)谋啬芰s為非節(jié)能建筑的1.5~2.6倍,外墻的保溫能力為2~3倍,窗戶的保溫能力為1.3~1.6倍,采暖能耗僅為非節(jié)能建筑的一半左右。所以提出進行節(jié)能改造和采用先進技術(shù)措施,把采暖能耗降下來,把碳排放量降下來,這也是一項具有社會效益、經(jīng)濟效益的工作。
1.1 單設(shè)保溫層。這種方案是用導(dǎo)熱系數(shù)很小的材料作保溫層與受力墻體結(jié)合而起加強保溫的作用。
1.2 封閉空氣間層保溫。根據(jù)建筑熱工學(xué)原理可知,封閉的空氣層有良好絕熱作用。在建筑圍護結(jié)構(gòu)中設(shè)置空氣間層可以明顯提高保溫性能,而施工方便,成本比較低,適用于既有建筑改造工程。
1.3 保溫與承重相結(jié)合??招陌濉⒍嗫状u、空心砌塊、輕質(zhì)實心砌塊等,既能承重,又能保溫。只要材料導(dǎo)熱系數(shù)比較小,機械強度滿足承重要求,又有足夠的耐久性,那么采用保溫與承重相結(jié)合的方案,在構(gòu)造上比較簡單,施工亦較方便,這種構(gòu)造適用于既有建筑的接層和擴建改造。
1.4 混合型構(gòu)造。當即有建筑改造單獨采用某一種方式不能滿足保溫要求,或為達到保溫要求而造成技術(shù)經(jīng)濟上的不合理時,往往采用混合型保溫構(gòu)造。其特點是混合型的構(gòu)造比較復(fù)雜,但絕熱性能好,尤其在節(jié)能要求比較高或者恒溫室等熱工要求較高的房間,是經(jīng)常采用的。
相比較而言,既有建筑改造墻體采用外保溫比內(nèi)保溫優(yōu)點多一些,主要有:
2.1 外保溫使墻或屋頂?shù)闹饕糠?。受到保護,大大降低溫度應(yīng)力的起伏,提高結(jié)構(gòu)的耐久性。如果將保溫層放在外墻內(nèi)側(cè),則外墻要常年經(jīng)受冬夏季的較大溫差(可達80~90℃)的反復(fù)作用。如將保溫層放在承重層外側(cè)則承重結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度變形明顯減小。
2.2 外保溫對結(jié)構(gòu)及房間的熱穩(wěn)定性有利。由于承重層材料的蓄熱系數(shù)一般都遠大于保溫層,所以,外保溫對結(jié)構(gòu)及房間的熱穩(wěn)定性有利。
2.3 外保溫有利于防止或減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸汽凝結(jié)。外保溫對防止或減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸汽凝結(jié),是十分有利的,但具體效果則要看環(huán)境氣候、材料及防水層位置等實際條件。
2.4 外保溫使熱橋處的熱損失減少,并能防止熱橋內(nèi)表面局部結(jié)露。
2.5 建筑改造時外保溫施工基本不影響用戶正常使用的情況下即可進行。另外,外保溫不會占用室內(nèi)的使用面積。
在既有建筑改造的實際工程中,對于接層或擴建部分新增墻體應(yīng)優(yōu)先采用密度小(白重輕)、熱阻大的新型生態(tài)、節(jié)能材料,如新型板材體系、空心砌塊等;對于原有墻體的節(jié)能改造,應(yīng)在其外側(cè)或內(nèi)側(cè)貼裝高效保溫材料,例如聚苯乙烯泡沫塑料板等,以實現(xiàn)既有建筑的整體節(jié)能水平。另外,結(jié)合具體的外裝修設(shè)計,盡可能充分利用各種玻璃幕墻,金屬飾面、石材等裝飾面層與維護結(jié)構(gòu)之間的空隙形成密閉的空氣間層,利用密閉的空氣間層的熱阻,以極其經(jīng)濟的方式提高墻體保溫能力。存保溫層的一側(cè),還可以利用粘貼鋁箔等強反射材料的方法,配合上述措施提高節(jié)能效益。通過以上技術(shù)處理,應(yīng)使外墻的總傳熱系數(shù)達到相應(yīng)建筑節(jié)能標準中總傳熱系數(shù)限值的要求。
4.1 屋面的改造技術(shù)
4.1.1 加強保溫層
這種方法是直接將屋面原有的保溫層加厚,或者增加更高效的新型保溫材料,改造后使屋面的總傳熱系數(shù)達到相應(yīng)的節(jié)能標準的要求。這是建筑保溫節(jié)能工程經(jīng)常采用的傳統(tǒng)方法,優(yōu)點是構(gòu)造簡單,施工方便。
4.1.2 改進防水層及其保護層
屋面防水層不但要及時地排除屋面的雨水,還應(yīng)該有效防止保溫層受潮失效。采暖地區(qū)建筑屋面滲漏問題是建筑工程的質(zhì)量通病,多年來困擾著用戶并影響到屋面保溫效果。有效的防治措施是徹底拆除原有瀝青油氈卷材防水層,在確保施工質(zhì)量的前提下,改用優(yōu)質(zhì)新型柔性卷材,比如改性瀝青卷材或三元乙丙橡膠卷材等。
4.1.3 屋面的“平改坡”
屋面的“平改坡”是指將原來為平屋頂?shù)募扔薪ㄖ優(yōu)槠挛蓓數(shù)母脑?,以此有效改善既有建筑屋面的防水、保溫等問題。由于坡屋面的排水坡度較大,不易積水,排水速度明顯大于平屋面,這從根本上克服了平屋面滲漏的隱患;在新增加的坡屋頂與平屋面之間形成的空氣間層,也可同時增設(shè)保溫層來大大提高屋面的總熱阻,利用這種構(gòu)造上的優(yōu)勢可以用較少的投入取得顯著的效果,其保溫、隔熱性能明顯由于單獨增加屋面保溫層的改造。
4.2 外門窗改造技術(shù)
對一棟建筑物,外窗、外門和地面在外圍護結(jié)構(gòu)總面積中占有相當?shù)谋壤话阍?0%~60%之間。從對冬季人體熱舒適的影響來說,由于外窗、外門的內(nèi)表面溫度要低于外墻、屋面及地面的內(nèi)表面溫度,從熱工設(shè)計方法上來說,由于它們的傳熱過程的不同,因而應(yīng)采用不同的保溫措施;從冬季失熱量來看,外窗、外門及地面的失熱量要大于外墻和屋頂?shù)氖崃?。玻璃窗不僅傳熱量大,而且由于其熱阻遠小于其他圍護結(jié)構(gòu),造成冬季窗戶表面溫度過低,對靠近窗口的人體進行冷輻射,形成“輻射吹風感”,嚴重地影響室內(nèi)熱環(huán)境的舒適,外門窗的改造將大大影響既有建筑改造的整體效果,對不同的建筑類型,應(yīng)按照相應(yīng)的建筑節(jié)能標準中外門窗傳熱系數(shù)限值合理選用節(jié)能外門窗。
4.3 地面改造技術(shù)
采暖房屋地面的熱工性能對室內(nèi)熱環(huán)境的質(zhì)量,對人體的熱舒適有重要影響。既有建筑中經(jīng)過改造的底層地面,同屋頂、外墻一樣,也應(yīng)有足夠的保溫能力,以保證地面溫度不致太低。由于人體足部與地板直接接觸傳熱,地面保溫性能對人的健康和舒適影響比其他圍湖結(jié)構(gòu)更直接、更明顯。
總之,既有建筑采暖系統(tǒng)改造是一項系統(tǒng)工程,要從各個方面統(tǒng)籌考慮,任何單方面的改造都是不完善的,都不能達到節(jié)能的目的。由于舊系統(tǒng)改造有施工空間、室內(nèi)擾動、資金籌集等多方面因素的制約,所以各職能部門、管理單位要在政策上和資金上給予大力支持,同時在節(jié)能改造方面帶頭實施。也可以嘗試出臺節(jié)能返還的辦法,激發(fā)群眾配合改造的積極性,在采暖費收取規(guī)定上鼓勵節(jié)約用熱,讓群眾享受到節(jié)約用熱的實惠。要面向社會做好宣傳工作,讓群眾認識到節(jié)能改造的必要性。只有調(diào)動全社會主動節(jié)能的積極性,我們的節(jié)能目標工作才能真正實現(xiàn)。
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