程省东
广东博意建筑设计院有限公司
摘要：本文结合笔者多年的工程实践对高层房屋建筑中节能技术的应用进行了分析探讨。
关键词：保温材料；高层房屋建筑；节能技术
1、工程概况和地域气候分析
相关资料表明，城市夏季较为炎热、冬季相对湿冷，因此房屋设计时必须充分考虑到气候影响问题，注意防暑的同时也要采取保温措施。某住宅工程面积约127000m2，地上建筑面积约107000m2，地上28层，单体每层3户，单体的建筑面积约17000 m2。
2、 节能设计技术分析
2.1建筑体型系数
相关数据研究表明，建筑物的体型影响着建筑物的耗热量（建筑物同其与室外气体接触的面积F与该建筑所包围的体积V之间的比值即是体型系数S的值，即S=F/V）。从节能的角度出发，应该尽可能地降低体型系数的值，该值控制在0.3或0.3以下为宜，经过计算，本工程的体型系数为0.25，是符合节能技术的要求的。
2.2建筑窗户选型
在建筑物室内热量消耗的过程中，窗户是耗热量比较多的地方，经由窗户消耗的损失大约为40%，因此提高窗户的保温性能至关重要。该建筑工程选择的是PVC塑钢窗，该产品是建设部推荐使用的产品，传热系数较低，如果采用单框双玻璃，将使窗户的保温性能达到国家标准中规定的III级标准。同时PVC钢塑中空玻璃的隔音量较高，一方面可以节约能源，避免浪费，另一方面也提高了居住环境的质量，创造出了一个相对安静的环境，进而提高了房屋节能降耗水平。
2.3外墙材料选用
该建筑工程为剪力墙承重体系，因为外墙有很多是填充墙，因此选用KP1粘土多孔砖，该砖的传热阻要比240实心粘土砖的传热阻提高了很多。同时选用日本产的SKK丙烯酸外墙高弹涂料，此种材料为高分子聚合物，能够有效闭合砂浆层的毛细孔，形成一种保护膜，与此同时可以增大光反射的系数，从而使外墙表面的温度降低，产生一定的保温作用和隔热效果，实现冬暖夏凉。
2.4外墙内保温选材
本建筑工程项目主要采用外墙内保温节能技术，这是一种新型的墙体内保温材料，主要是以硅酸铝纤维和海泡石等具有良好隔热性能的材料在外加剂的帮助下经过膨胀、扩散、融合、粘黏等多道程序最终合成灰白色的粘稠浆似的物体，然后将其直接涂在建筑内墙的表面，等到其干了之后就会形成八面体的封闭式的微孔结构，进而有效阻止微孔间空气的流通，防止墙体内表面温度的升高。
2.5平屋面节能保温
在建筑设计中，屋面是在建筑工程中热环境最难以控制、热量传播最厉害的地方，夏季太阳光线强，阳光直射的地方结构容易受损，同时，该建筑物顶层的热舒适性也很差。节能保温材料的抗压强度、防水性也在很大程度上影响着高层建筑的屋面平台休闲活动功能。该建筑工程平屋面保温节能材料采用导热系数较低的粉煤灰新型节能材料制品，采用的是科学的发泡、稳泡技术，无机材料不经过其他化学反应就可形成均匀的、封闭的、孔状的泡，这种材料导热系数很低，因此豹纹的效果非常好。在具体施工的过程中，需要将现场浇筑的材料的整体性与具体施工环境相结合，发挥材料的最大效用。
3新型保温节能材料的节能设计分析
3.1建筑屋面的热量计算分析
由于该工程进行开工设计时,城市还没有相关的节能设计的标准，所以只能借鉴与其地理位置和气候条件都比较相似的其他城市的节能设计的标准。根据城市的具体情况，该建筑保温层厚度的计算方式是：
δx=λx(Ro，min-Ri-R-Re)
公式中，δx代表的是所求保温层的厚度，m；λx代表的是该保温节能材料的导热系数，W/m·K；保温节能板材λ=0.085W/m·K；Ro，min该项数据参照的是相近市的建筑工程的节能设计标准，当平屋面的太阳照射吸收系数ρ=0.7时，屋面系统的最小传热阻Ro，min=1.04m2K/W；Ri表示的是墙内表面换热阻，取0.11m2K/W；R表示的是除保温层外，屋面系统节能材料层的热阻，m2·K/W。
R=δ1/λ1+δ2/λ2+…δn/λn
δ1、δ2、…δn表示的是各层节能材料的厚度，m；λ1、λ2、…λn表示的是各层节能材料的导热系数，W/m·K；Re表示的是墙体外表面换热阻，取值是0.04m2K/W。
δx=0.085×(1.04-0.11-0.2469-0.04)=0.0546m
上值大约为6cm。该在建工程就是在现浇的钢筋混凝土屋面板上铺上保温节能板材，同时按照排水要求设计合适的建筑找坡，节能板厚度最薄处为6cm，因此确保实际屋面系统的传热阻能够满足节能建筑工程屋面的设计要求。
3.2建筑外墙的热量计算分析
根据相近的市的建筑工程节能设计的相关标准，当建筑外墙面的太阳辐射的吸收系数ρ取0.7时，南面墙的最小的传热阻为0.69m2·K/W，东面和西面墙的最小值为0.8，北面墙的最小传热阻为0.83。如以需增加的传热阻值最大北面的墙进行计算，建筑工程外墙内保温层的厚度运算方法需要参照前面平屋面保温的方法进行计算。经过运算，北面墙需要增加的传热阻为0.1728，保温层的厚度为0.009m。
由于该工程为剪力墙承重结构，外墙部分有200厚的剪力墙，但是因为混凝土的导热系数比砖砌体的导热系数要大很多，因此导致热损失加大，极易形成“冷、热桥”的冷凝水。因此如果不考虑相关因素，耗热量的结果将会偏小，从而达不到想要的节能效果。如表2所示，如果以导热系数为1.74的200厚的剪力墙取代粘土多孔砖，从而计算可知R为0.2082，因此应增加的传热阻为0.4718，而外墙保温层的厚度为0.028m，考虑到平整度的要求，200厚的混凝土剪力墙的节能保温厚度设计为25cm，而240厚的保温节能厚度为20cm，这种设计主要是考虑到混凝土与多孔砖导热系数的差异性，从而避免多数部位热量的过多消耗，最终保证外墙的传热阻能够达到实际施工的要求。
4、建筑节能施工工艺分析
4.1HT-800双组分墙体内保温施工工艺分析
HT-800双组分墙体内保温施工工艺流程如下：1、相关的准备工作；2、基层墙面的相关处理；3、墙面上涂抹HT-800，同时做到压实、抹平；3、弹踢脚线；4、涂抹相应的罩面材料；5、涂抹内墙涂料。在施工前必须保证墙体外糙完成，保证内墙面的干净与平整，用细石混凝土将脚手眼镶嵌密实，对于相关的混凝土墙、构造柱的表面还必须做相应的拉毛程序，门窗框应该安装完毕。同时按照设计的厚度在墙体表面打点灰饼，禁止使用水泥冲筋，将相关材料进行搅拌均匀，禁止加入其他的材料或杂质，然后分层涂抹上去。涂抹第一遍时应该稍微涂的薄一点，但是要稍微用点力气，防止会产生气泡，影响第二遍的效果，之后轻轻触碰发现不粘手时可以涂抹第二遍，第二遍需要稍微用力，但是不能再同一部位来回的涂抹，防止厚度不均匀，第二遍涂抹结束后用长尺进行刮平，由上而下，之后使用木蟹进行搓平，刷成毛面即可。保温层完全干燥大约需要一周的时间，之后进行罩面层的施工，厚度大约在4mm左右。需要先清除表面的污点，再喷上少许的水进行湿润，之后由上而下一次性涂抹完罩面材料。在具体的施工过程中，一定要压紧，保证墙面一次完工。过一小时左右再用刮板刮平表面，刮的时候需要注意边角，之后即可完成内墙面的装饰。
建筑施工的外墙内保温工程施工必须注意以下几个部位：保温层到门窗洞口的延伸处、门窗洞口、拐角等等。内墙与外墙的交接处的拐角必须先抹平内墙，再在拐角出搓出一个倾斜面，角度大致为15度，该斜面表面用保温层抹平，最后做好罩面层，而拐角处的节能保温层必须与外墙内保温层的角度一致，等到保温层完全干透后在拐角处贴上金属护角，最后做好罩面层。
4.2平屋面保温节能板材施工工艺分析
保温节能板材采用的是工厂化的生产方式，可以随意切割，同时与水泥、混凝土、砂浆能够很好地衔接上。因此该保温板材在运输或者堆放的过程中需要倍加关注，防止板材断裂。在具体存储过程中，还要防止板材受潮。进行平屋面的保温节能工作时，应该确保其表面平整、干燥、清洁，板材应该平铺，这项施工措施对施工环境无过多的要求。但是在屋面出现不规则形状的时候，应该采用发泡粉料，最终保证屋面的整体平整度，避免出现裂缝或其他冷桥，从而影响建筑的整体架构和安全，最终保证项目的顺利完工与居住的质量。
5、结束语
本高层房屋建筑节能保温工程竣工之后，是由建筑节能检测中心进行的现场的热量测试，精确的数据反映出该项工程的各保温结构符合保温节能建筑设计的相关规定。居民入住两年多来没有任何一例反映外墙内保温墙体出现裂痕的现象或者墙体发霉的现象。该项目中采用的是PVC钢塑中空玻璃窗，屋面使用的保温节能板材，墙体结构是HT-800内保温节能材料，因此使得外墙围护结构的传热阻大大增加，从而很大程度上降低了围护结构的传热系数，降低了高层建筑物的传热耗热量，使得内墙表面真正做到了夏季凉、冬季暖，同时因辐射而产生的不舒服的感觉大大降低，同时又增加了窗户的隔音和隔热效果，很大程度上改善了室内居住环境，提高了人们的生活水平与舒适度，是一项值得推广的技术。
参考文献
[1]叶明川,叶爽.节能技术在房屋建筑中的实施建议[J].工程与建设.2011(01)
[2]吕亚雄.房屋建筑节能施工技术的实施应用[J].中外建筑.2011(02)
论文作者:程省东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/16
标签：节能论文; 的是论文; 屋面论文; 外墙论文; 系数论文; 材料论文; 厚度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;