围护结构构造措施对夏热冬冷地区建筑节能的影响

摘要：围护结构是属于建筑的室内与室外的分隔构件，室内热环境主要受室内和室外环境要素的影响，以夏热冬冷地区为例（这个气候区域的气候特点是夏季炎热、冬季寒冷），围护结构设计的重点应该是夏季避免太阳辐射，冬季保证围护结构保温。

关键词：围护结构 墙体 节能 构造措施

1围护结构传热的基本原理

由于构件接触的外界环境的温度是变化的，所以围护构件与室外环境的传热隶属于非稳态的传热，并以对流、辐射和热传导的方式进行热量交换。以夏热冬冷地区为例，国标JGJ134-2010明_规定了各种情况下建筑外窗的传热系数。

室内环境和室外环境都是影响建筑室内热环境的重要因素，室内与室外的相对湿度和空气温度、风、太阳队房屋的辐射程度等都是这些因素的都成部分。夏热冬冷地区建筑的节能设计要点主要一是夏季避免热辐射，通过维护建筑构造的措施严格控制热量进入室内的传入，减弱太阳对房屋的热辐射并使得室内的热量尽可能在最短时间内散发出去；二是冬季尽量争取保温，是的室内原有的热量尽可能的保持在室内，减少与外界的传热。

2建筑墙体节能

建筑的墙体节能一般是在建筑的外侧或者内侧增加保温隔热材料来增强墙体整体的保温隔热能力以满足墙体对热工的要求。一般采用的两种方式是保温隔热材料在墙体的内侧，称之为内保温；保温隔热材料在墙体的外侧，称之为外保温。还有一种方式是复合结构，即保温隔热材料在墙体的中间，但是这种形式对墙体和保温隔热材料尤其是外墙的技术要求和造价都比较高，因此一般不采用。

外保温系统的优点是保温层位于结构层外侧，有效隔断热量的传递，避免了冷热桥对热量的散失，能够保护围护结构主体，是外墙的寿命和耐久性更强，温度变形小，保温效果较好；缺点是保温层易损坏，施工成本较高难度大，对外墙的要求较高。

内保温系统的保温层位于结构层的内侧，优点是造价低，施工方便，对外墙的施工要求不高；缺点是占用室内的使用面积、保温效果差、容易出现冷凝现象，影响后期房屋内部的装修。

综合考虑，外墙采用外保温系统更符合建筑的节能设计要求。

3门窗构造节能

门窗是建筑围护构件的重要组成部分之一，并且在兼顾建筑采光和通风的同时也造成建筑的热量损失加大，近年来对门窗的节能设计也成为节能行业的重点。门窗与外界交换能量的方式分为与其他构件相同。由于在对门窗热工性能严格控制的同时还要实现通风和采光，所以严格控制热量的散失和传入，是门窗设计节能的关键。

研究表明，在采暖环境下普通的单层玻璃损失的热量占整个热量散失的40%左右。增加热阻，降低玻璃的导热系数，加大窗户热阻是实现门窗节能的重要手段之一。所以中空玻璃比普通玻璃的导热系数要低很多。在材料相同的情况下，玻璃中层的厚度越大，热阻越高，对于建筑的节能系数提高越多。

选用导热系数低、热阻大、气密性好的窗框材料也是实现门窗节能的重要措施。不同材料的导热系数存在较大的差异，比如以前常用做窗框的铝合金的导热系数为174.4，而一些复合材质的窗框材料导热系数远比铝合金要低得多，比如塑钢的导热系数为2.0。

优化建筑的窗墙面积比在一定程度上可以影响建筑的耗热量指标。《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）规定：居住建筑各朝向的窗墙面积比北向不大于0.2，东西向不大于0.25，南向不大于0.35。

4建筑屋面节能

屋顶作为建筑最上部的构件，对夏热冬冷地区的室内热环境非常重要。屋顶的保温隔热处理方法多种多样，可供选择的余地较大。常见的有以下几种：

4.1节能屋面采用实体材料的处理方法来实现保温隔热。选用导热系数较小蓄热性能较大的材料，保证选用材料一定范围内的绝热性能并且还要考虑材料自重对屋面荷载的影响。屋面选用隔热材料的厚度也是保证其保温隔热的效果的关键，需要经过严格的热工计算。

4.2建筑屋面的被动式节能设计通常会选用通风屋面，根据构造形式和构造节点的不同分为架空通风隔热屋面和顶棚通风隔热屋面。

4.3种植屋面作为华南农村地区的民居常用的建筑屋面节能形势，其做法主要是在防水层的上方铺设有保温效果的种植介质，利用种植植物层来减小屋面内外表面温度变化及波动幅度。

参考文献：

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[2]张珏莹.浙江省住宅建筑节能设计影响因素分析[J].2013.

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