大型公共建筑围护结构节能改造的关键技术分析

 建筑能耗在全国总能耗中所占的比重越来越大，建筑节能已经势在必行。基于此点，本文首先分析了国内公共建筑节能改造的现状，并在此基础上对大型公共建筑围护结构节能改造的关键技术进行论述。期望通过本文的研究能够对降低建筑能耗有所帮助。

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1 国内公共建筑节能改造的现状分析 

　　从目前我国建筑业的总体情况上看，能耗过高现已成为制约建筑业持续发展的主要因素之一。由于我国在建筑节能方面的研究起步较晚，致使建筑能耗一直居高不下，据相关调查统计数据结果显示，节能建筑仅占建筑总面积的2.1%左右，由此可见，建筑节能已经势在必行。业内认为建筑围护结构的传热系数是衡量外部围护结构热动性能的基本标准，表1中给出了国内外标准建筑围护结构传热系数限值的对比情况。 

　　我国建筑外部围护结构的热工性能较之国外发达国家明显落后，采暖空调的能耗比则要高出很多。我国建筑外墙和屋顶的单位面积能耗约为发达国家的300-500%，窗户能耗则为发达国家的200-300%，这充分说明了建筑围护结构具有相当大的节能潜力，鉴于此，有必要加快对建筑围护结构的节能改造，以此来进一步降低建筑能耗。 

　　近年来，我国的城市化进程不断加快，一些大型的公共建筑随之拔地而起，这类建筑虽然对城市的发展起到了积极的促进作用，但是由于在建设的过程中，对建筑能耗方面的考虑不够周全，加之节能意识不强，致使很多大型公共建筑成为了高能耗建筑，尤其是建于上世纪的公共建筑，由于当时没有严格的规范约束，用今天的标准衡量都属于耗能大户，针对这一情况，应当采取有效的技术措施，对其进行节能改造。下面本文就此展开详细论述。 

2 大型公共建筑围护结构节能改造的关键技术 

建筑围护结构主要由三个部分组成，即屋面、外墙和窗户，对围护结构进行节能改造实质上就是采取有效的技术措施对这三个组成部分进行节能改造，以此来降低围护结构的整体能耗，达到节能的目的。 

　2.1 屋面节能改造关键技术 
　　对于大型公共建筑而言，其屋面节能改造是一项较为复杂且系统的工作，为了达到最佳的节能改造效果，应当结合工程实际情况，选取最为合适的技术措施。同时还要**保温、隔热与防排水之间的关系，避免改造过程中，影响到屋面的防排水效果。 
　　⑴倒置式屋面。这是一种将憎水性保温材料设置在防水层之上的屋面，与传统的保温屋面相比，其具有如下优越性：结构更加简单，无需设置排汽系统，可以对防水层起到保护作用，有效防止太阳辐射和热应力对防水层的破坏，能够延长屋面防水材料使用寿命；保温隔热性能良好且抗压强度较高；施工简便、快捷。虽然倒置式屋面要比传统保温屋面的造价高一些，但它的节能效果却非常明显，长期使用经济上是合理的。 
　　⑵通风屋顶。其又被称之为架空通风间层，在南方城市中的应用比较广泛，其隔热机理如下：间层内的空气流动会带走大量的热量，架空层保护板相当于遮热板，它的存在可以大幅度降低辐射换热量，如果在遮热板下部加贴铝箔，隔热效果将更为明显。 
　　⑶绿化屋面。对于建筑结构而言，其屋面是与太阳光、雨水和大气直接接触的界面，据有关调查统计数据结果显示，城市当中的屋面面积约占城市总面积的30%左右，为此，对屋面进行绿化改造在夏季能够取得很好的隔热效果、冬季还能达到一定程度的保温目的。此外，除了能够起到节能的作用之外，还能有效拓展城市空间，从而达到节地的目的，降低城市的热岛效应，可谓一举多得。绿化、防水和保温隔热是绿化屋面最为突出的主要三大功能，其特点是：能够对建筑结构起到保温隔热的作用；可以使建筑周围的气候环境获得有效改善；储水及降低屋面渗漏水的可能性；保护、隔声和美化环境。 
　　⑷结合太阳能使用。可以结合第三代太阳能光热板或光电板的**，将平屋面改造成坡屋面形式。其优点是：施工周期短、有利于提高屋面的隔温效果，丰富城市天际线，同时还能获取大量热水资源，太阳能发电还能为城市节能减排做出贡献。 
　　必须强调，在对大型公共建筑的屋面进行节能改造时，除了要结合工程特点和当地的自然气候条件之外，还应当根据屋面防水等级的设计要求，优化防水结构设计，并做好关键部位的防水**。同时，节能改造必须符合G**345-2012规范标准的规定要求，还要确保屋面与墙体保温之间的连续型，完善建筑保温和隔热体系。 

2.2 外墙节能改造关键技术 
　　外墙是大型公共建筑外部围护结构中最为重要的组成部分之一，目前比较常用的外墙节能改造技术措施有以下几种： 
　　⑴EPS板保温。EPS板又被称之为膨胀聚苯乙烯板，可按照节能设计标准的要求，确定EPS板的厚度，然后再将板黏贴或钉到外墙上，最后覆以耐碱网布和面层涂料便构成了EPS板保温系统。其具有如下优点：耐低温性能强、弹性好、隔声性能优、吸水性低、容易**、保温效果好、造价低等等。 
　　⑵XPS板。也被称之为挤塑聚苯乙烯板，它的构造与EPS非常相似，其主要优点也与EPS板相同，不同之处在于XPS板的密度更高，抗冲击和抗压强度和导热系数指标要优于EPS板，能够适用于潮湿的环境当中。 
　　⑶PU板。这是一种可以满足更高节能标准要求的保温隔热材料，主要由以下几个部分组成：基层、保温层、防潮层、抗裂防护层等等。它的优点是保温效果更好、稳定性更强，并且兼具防火性能，可以使外墙保持在一个相对比较良好且稳定的绝热状态，这是其它保温材料无法实现的。 

除上述三种保温材料外，传统的岩棉、矿棉和玻璃棉也有着广泛地使用，但一般这三种材料都是结合外墙干挂石材一起使用。随着材料科学的发展，特别是纳米技术的应用，一些新型保温材料，尤其是利用工业废料**的绝热材料可能会在未来几年内涌现出来，它们不仅绝热性能好，而且在防火、强度和耐久性上有着更为优异的表现，我们将拭目以待。