混凝土小砌块建筑热工设计中节能理念的整合运用实践

【摘要】本文就小砌块建筑热工设计中的节能要点进行分析，对小砌体的热工性能参数，以及小砌体外墙的保温隔热设计等作进一步的研究，以提高混凝土小砌块建筑热工设计中节能理念的整合运用实践。并促进节能建筑的发展，为环保事业提供支持，并提升居民的生活质量，以及有效的适应全球变暖的大趋势。

【关键字】小砌块建筑；热工设计；节能理念；整合运用实践；

一、小砌块建筑热工设计中节能要点

在建筑工程中，小砌块的作用包括称重与围护。因此，对小砌块的物理功能要求也较多，包括防火、防水、隔音、隔热、保温、无辐射等。小砌体的材料包括小砌块与砌筑砂浆，而构造措施包括对芯柱、构造柱、圈梁等的加固措施。并且，由于小砌体的热工性能较差，因此更容易产生裂缝等问题，而这也为小砌体建筑热工节能设计提出了更高的要求。其中，主要的节能设计要点包括：

1、对小砌体的热工性能特点加以明确；

2、有效的划分小砌体外墙主体部位的热工性能特点，以及结构性热桥部位的热工性能特点，并区分二者的概念；

3、掌握外墙的保温隔热指标以及其计算方法；

4、对于楼板与屋顶之间的联接，应选择科学的构造措施以及合适的隔热材料；

二、小砌体的热工性能参数

小砌体的热工性能包括混凝土助壁、空洞、砌筑砂浆，由平均热惰性DB・M（简写为DB）以及平均热阻RB・M（简写为RB）表示其均值。并通过相应的公式可计算得出。而小砌块的热惰性DB与热轧RB也受到了小砌块本身的厚度与孔隙率的影响，如表1所示：

由上表可知，小砌块的热工性能与混凝土与空洞的热物理性能有关，而小砌块的孔洞热阻受到多面体的换热关系所影响，甚至仅辐射部分的换热也将小砌块的热阻提高10%左右。而对于多排孔的小砌体而言，可将齐排改为错排，而降低对孔洞热阻的影响。但将宽孔改为窄孔，则能将小砌体的空洞热阻明显的提高。而孔排数与孔洞热阻增量的变化都是有限的。因此，对小砌块的保温措施的效果并不理想，并且，由于目前的保温措施大量需要在孔内填充保温材料，其工序较多，又多为人工操作，其施工的效率极低。

三、小砌块外墙的保温隔热设计指标以及其计算方法

外墙的保温隔热指标包括：①平均传热系数；②内部冷凝受潮。

（一）平均传热系数

用Km表示外墙的平均传热系数，Km与外墙主体部位的热工性能Kp相关，其计算公式如下：

Kp=1/Ro・p

Ro・p=Re+RB+Rad+Ri

式中：Ro・p为外墙主体部位的传热阻（m2・K/W）；Re为外墙外表面的热交换阻（Re=0.04m2・K/W）；Ri为外墙内表面的热交换阻（Ri=0.11m2・K/W）；RB为小砌块的平均热阻；Rad为其他的热阻之和（m2・K/W）。

Rad需结合小砌体的实际厚度、表面状况以及热流方向等进行计算，其公式如下：

Rad= Rj=

式中：Rj为小砌体外各层材料热阻（m2・K/W）； 为小砌体外各层材料厚度（m）； 为小砌体外各层材料导热系数（m2・K/W）。

根据统计与计算的规律，可得出Km与Kp的关系式，如表2所示：

（二）内部冷凝受潮

小砌块的外墙保温层，如果其外侧有密实的保护层，或者内侧结构层为多空材料以及加气混凝土时，保温设计则还需考虑到小砌块的内部冷凝受潮，以确定是否设置隔气层，而隔气层的设置必须联通室外的排湿措施。另外，内部冷凝受潮的验算不必再夏热冬冷气候区进行。

四、外墙的保温隔热设计

外墙的隔热指标G，其热阻抗隔热指数为G1、热稳定隔热指数为G2，具体的计算公式如下：

G1=ρS/R0αeαi（10-2m-2・K/W）

G2=ρS/mαe（10-2m-2・K/W）

m=2.62e0.46Dm

式中：ρS为外墙外表面吸收太阳辐射的系数；R0为外墙的传热阻（m2・K/W，R0=1/Km）；αe为外墙外表面的交换系数；αi为外墙内表面的交换系数；m为综合热稳定指数；Dm为外墙平均热惰性指标；e为自然对数底。

外墙的隔热指数限值：当室内空调温度为28℃时，外墙表面最高温度为30.5℃，其隔热指数由以下公式表示：

G1≤0.60×10-2m2・K/W；

G2≤0..5×10-2m2・K/W。

根据统计与计算的规律，可得出Km、Dm与ρS的关系式，如表3所示：

五、小砌块墙体的保温隔热措施

（一）小砌块外墙的保温隔热措施

1、保温措施：通过不带空气间层与带空气间层的夹心复合外保温构造技术，结合外保温复合硅酸盐板系统、EPS系统以及EPG系统。在承重墙外侧，进行覆盖不同厚度的砌块，得以起到对墙体的保温作用。以及利用梁圈下部分的凸出部分将砌块与外墙主体相连接，以支撑砌体和保温材料，全面的提高了外墙的稳定性与整体性。

2、隔热措施：对小砌块外墙的隔热措施包括外遮阳、外反射、外蒸发、外通风等。常适用于夏热冬冷、夏热冬暖地区的外墙砌体上，尤其是东西朝向的外墙上，能够有效的提升小砌体外墙的隔热性。此外，在对小砌体外墙进行隔热措施时，需考虑到建筑物的整体性，包括屋面、地面、门窗等位置的隔热，以提高隔热措施的有效性与可靠度。

（二）小砌块内墙的保温措施

在小砌块内墙的保温措施，同样可使用EPG保温系统，以及复合硅酸盐保温系统等方式。但是保温层的厚度不宜过大，在25mm以下为合理的范围。另外，也可配合使用在孔洞中填充保温材料的方式，以提高小砌体内墙的保温性能。

六、结语

混凝土小砌块建筑热工节能设计，能够有效的为建筑体起到保温隔热的作用，以改善居民的生活质量，并且对小砌体外墙也起到了更有效的保护作用。而随着全球变暖的大趋势，也为混凝土小砌块建筑热工节能设计提出了更高的要求，因此，就必须结合当地的实际情况，灵活的应变，以提高混凝土小砌块建筑热工节能设计的适应性。为我国建造更多的节能建筑，而有效的减少室内能耗。

参考文献

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