建築外牆的節能的理論以及設計

　　由於我國的建築耗能一直處於世界前列，耗能問題尤為突出，因此，研究建築的節能問題，特別是嚴寒地區的建築外牆設計是具有重要意義和實用價值的。今天給大家帶來了，歡迎大家觀閱。

　　建築外牆節能的理論基礎與基本原理

　　在寒冷地區，特別是冬季的時候，為了創造出良好的居住環境和生活環境，將溫度儘量控制在舒適的範圍之內，這是必須的要求。因此，建築物必須獲得熱量以保持一定的溫度，建築物的熱量主要由以下三種來源組成：

　　一是，由採暖裝置供熱，這是最主要的部分，佔建築物總熱量的百分之七十以上;

　　二是，太陽輻射的熱量，所佔的比例大約為百分之十幾;

　　三是，建築內部的熱量，佔百分之十以內的比例。建築物的這些熱量通過建築的外圍結構傳遞並通過空氣散失，只有當建築物的總得熱與總失熱相當時，才能保證建築內部溫度的恆定。因此，提高建築的保溫效能，提高太陽能輻射熱比例，減少熱量的流失，或者降低採暖裝置的供熱比例，便是建築節能的基本理論。

　　由此可見，建築節能主要有兩大途徑：第一，改善採暖供熱裝置，優化採暖供熱設計，加強採暖供熱的執行管理，提高鍋爐的使用效率，提高管道的保溫效能，從而提高管道的輸送效率。第二，加強建築的外圍保溫結構，或者減少建築物的外表面積以減少散熱。其中，加強建築的外圍保溫結構還能同時有利於室內氣溫的均勻分佈，使人們擁有舒適的環境。通過對自然能源所產生的熱量以及室內得熱的合理利用，減少了採暖裝置供熱量，使能量得到充分的利用，避免了浪費。

　　建築外牆特殊部位的節能設計

　　1 、避免熱橋的影響。

　　類似於剛才提到的熱橋現象，此處提到的熱橋在廣義上是指建築物的屋頂、牆角、門窗過樑處、簷口、外牆或樓板等部位，由於與主體牆的構造不同，保溫效能較差。當內表面溫度偏低便形成了熱流比較密集的通道。如果保溫層的厚度增加，則熱橋處的傳熱係數與主體之間的差別會逐漸縮小。我們在進行節能設計的時候，可以在門窗的過橋處選擇“L”型過樑，這種設計能夠利用保溫材料在視窗處突出的部分，把窗的過樑與窗框的連線部位擋住，有效的堵住了熱流的通道，減少了熱量的損失。

　　2 、採用保溫過樑。

　　上面所講的L型過樑雖然能夠有效避免熱橋的問題，但是並不能完全避免熱量的流失。因此，在設計中可以採用保溫過樑，將過樑的外圈用玻璃鋼做成U型外框，其寬度相當於複合型外牆的厚度，內部的L型貼上上苯板，放入鋼筋籠、澆灌混凝土。這種保溫過樑不僅保溫效果非常好，而且施工簡單，方便操作。

　　3、 牆體的空腔設計。

　　雖然外牆保溫擁有諸多的優點，但是也不可避免的存在些許問題。圍護結構的外部如果受潮，則容易引起熱量的損失。外牆防止風雨侵襲的效能主要取決於外牆的水密性和氣密性，但外牆是不可能絕對氣密和水密的，因此，在建築的節能設計中，可以將建築的外保護牆與保溫層之間保留幾釐米的空腔。當暴風雨來臨時，建築物的外牆表面會被雨水淋溼，雨水會通過風壓的作用噴溼牆面並侵入牆體內部。由於空腔內的氣體能夠造成第二層的氣體阻隔，於是，當雨水通過外縫隙流入空腔後，便可通過排水小孔流出去。這樣設計的牆體可以有效防風避雨，大大地減少圍護結構受潮後所導致的熱量損失。

　　建築物的外牆節能設計

　　由於外牆的內部保溫常常存在熱橋問題，如果選擇採用外牆內部保溫，則必須對保溫材料進行加厚處理，以達到提高建築主體平均傳熱係數的效果。內部保溫稱為“鬆進密出”，也就是在熱量的傳遞過程中，如果牆體保溫材料比較鬆軟，則室內溫度很容易通過其到達結構牆體，又由於牆體的外部溫度較低，於是，熱量遇冷後就會在牆體上冷凝成水珠。另一方面，牆體的材料密度一般比較大，冷凝出的水珠通常很難通過牆體，這種潮氣散發不出去的情況便被稱為熱橋現象。

　　外部保溫牆與內部保溫牆在原理上則剛好相反，被稱為“密進鬆出”，由於結構牆體的密度比較大，熱量很難通過它，即便有少量的熱量通過了牆體而傳遞到了保溫層，一般也不會形成大量的水珠，這少量的熱量通常會很快地通過鬆軟的建築材料散發到室外去。此外，外部保溫還具有以下優勢：

　　有效避免了熱橋現象對建築材料及居住環境所造成的不良影響。外部保溫不僅可以消除熱橋現象產生的結露，而且能夠避免由於熱橋現象所造成的附加熱損失。

　　外部保溫所營造出的冬暖夏涼的環境使人們的居住感覺更加舒適。如果採用外牆保溫設計，則外牆內部的實體牆的熱容量變大，室內所蓄存的熱量更多，這樣，即使在寒冷地區的冬季也能達到較好的保溫效果。當室內由於某些原因引起溫度的上升或下降時，牆體的結構層能夠適時地吸收或釋放熱量，從而能夠保持室內溫度的相對穩定。在炎熱的夏季，外部保溫牆能夠有效減少太陽輻射的進入以及室外高溫對牆內溫度的影響，從而使外牆的內表面溫度以及室內的氣溫得到降低。

　　採用外牆保溫的方法，更方便於以後對建築進行節能改造。由於二十世紀八十年代的建築大多不滿足節能要求，因此，許多舊房需要進行節能改造。如果採用外部保溫方法對建築進行節能改造，則住戶不需要臨時搬遷，基本上不會影響到住戶的室內活動和正常生活。

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