严寒地区民用建筑外围护结构节能设计探讨

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1、严寒地区民用建筑外围护结构节能设计探讨摘要：我国建筑用能已超过全国能源消费总量的1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。严寒地区,冬季气候严寒漫长,夏季凉爽短促,建筑采暖能耗巨大。建筑节能的主要目的是减少建筑耗能，节约能源和保护环境，提高建筑中的能源再利用。建筑节能以不影响人的舒适度为前提。本文对严寒地区建筑外围护结构的节能设计分析探讨。　　关键词：严寒地区；民用建筑；外围护；节能设计　　严寒地区是指日平均温度≤5℃的天数每年≥145天，最冷月平均温度≤-10℃的地区，主要分布在我国东北和西北地区。民用建筑是供人门居住和进行公共活动的建筑。建筑外围护结构主

2、要包括门窗、外墙、屋面等，是节能建筑的重要组成部分，它们相互影响又互相制约。以下就是对建筑外围护结构的门窗、外墙、屋面、地面等方面节能设计进行简要阐述。　　一，墙体设计：　　墙体是建筑外围护结构的主体。使用能源在建筑围护结构中，是所占比重最大的。严寒地区主要考虑冬季的防寒保温，建筑围护结构的传热系数对建筑的采暖能耗影响很大。根据《民用建筑节能设计标准”JGJ26-2010》和《公共建筑节能设计标准GB50189-2005》规定外墙材料的传热系数不得大于0.52·K。新疆地区原有建筑墙体主要采用的是粘土实心砖，粘土实心砖传热系数比规范要求高许多，如要满足室内舒适度的要求势必

3、加大电、暖负荷或加厚墙体。这是对能源和土地资源极大的浪费。近几年国家及当地政府出台了一些建设文件，要求限制使用粘土实心砖，采用多孔砖和新型节能墙体材料，增加外墙保温系统等措施。　　目前使用的承重多孔砖，砖的孔隙度增加对保温起到了一定的作用，但由于建筑的砖墙，在施工过程中砂浆空隙容易堵塞，这很难保证保温效果。因此对于民用建筑的外墙不但需改进外墙面的保温设计，还要开发新型墙体材料，以满足市场的需求。　　为了改善墙体导热性能，现开发研制了多种墙体材料，主要有以下几种：（1）承重空心砌块。它由混凝土和多孔材料制成，具有强度高，承重，保温，节能，导热系数低保温性能好等特点（2）加气

4、混凝土墙。加气混凝土制品的粉煤灰加气和充气两种，块，条板，这些产品本身具有较低的导热性和良好的散热性能，是可发展的一种新型墙体。（3）夹芯复合外墙。墙壁分为承重和保护部分，中间留出20-50毫米的间隙，充满松动或批量无机保温材料，如炉渣，膨胀珍珠岩，也有不要填充材料的空气层。此外，其他类型的还有：粘土多孔内外墙保温，外保温复合墙体，EP保温饰面墙等。所有的保温材料主要有：岩棉，玻璃棉毡，聚苯乙烯泡沫塑料，水泥珍珠岩板等等。保温的方法一般有以下几种：（1）复合材料在承重墙外，使壁的主要部分或屋顶的收到保护，大大减少了热应力释放，提高结构的耐久性。此种方法施工简便，应用比较广

5、泛（2）中间保温层：保温层在砖墙中间部位，可以达到良好的保温效果。（3）内保温：保温材料在墙体内侧，该方法很简单。　　使用上述方法后，可以达到更好的节能效果。短期成本虽然比普通墙体高，但是可以在较短时间内用节省出的能量消耗费用收回，具有长期经济效益。　　二，门窗设计：　　建筑门窗占建筑墙体的30%～50%，门窗的热能消耗大致占总的热能消耗量的20%，是建筑节能的重要环节。为此在严寒地区做好门窗的节能保温尤为重要。门窗的节能设计包括以下内容：　　1.增大门窗的热阻，达到降低传热量的目的：　　门窗的热阻要注意两个部分：窗框和门窗玻璃。严寒地区冬季气温较低，室内外温差较大，门窗

6、在框与洞孔相交的地方易产生冷热桥现象。这就要求门窗框和洞孔周围需密实保温；严寒地区门窗框应选用强度高、导热系数低、耐候性强材料，例如玻璃纤维增强塑料型材，这样不但能够减少热桥部位的传热损失，还能消除冷凝水；因为民用建筑玻璃层数较少，玻璃内侧和外侧温差较大，容易形成结露，因此采用双层玻璃的窗户可以加大热阻。　　2.控制窗户开启的面积：　　窗户和墙体的面积比例，应符合《民用建筑节能设计标准”JGJ26-2010》和《公共建筑节能设计标准GB50189-2005》的窗墙面积比的要求。严寒地区在满足建筑采光、通风需求的前提下尽量加大南向的开窗面积，减小北向的开窗面积，但窗墙面积比

7、均不应大于0.7。由于我国严寒地区（新疆）与发达地区相比，民用建筑楼层较少且密度相对较大，所以并不存在建筑互相遮盖的现象。所以，适度增大南向的紫外线辐射，辐射量可以达到40%，这样就能起到节能保温的作用；到了晚间还可以添加保温窗帘。　　3.提升门窗保温特性　　建筑外窗应有良好的气密性能，以抵御夏季和冬季室外空气过多的向室内渗透，规范要求外窗的气密性不应低于4级。在选择门窗时应保证其质量，设置密封条，减少门窗的间隙，提升其气密性能。　　4.设置门斗：　　门斗就是建筑物出入口设置的分隔、挡风、抵御严寒的过渡建筑。《公共建筑节能设计