【摘 要】钢结构的优越性比较明显，在目前工业和民用建筑中都得到了广泛的应用，尤其是在厂房建设中，钢结构应用得更为普遍，鉴于钢结构厂房外围护的特殊性，其保温设计已经成为关注的主要问题之一。本文结合钢结构建筑工程经验以及建筑热工性能，对保温材料和节点设计在钢结构厂房的保温、隔热、冷凝等方面的应用进行了分析和探讨，以期能够为钢结构厂房保温设计提供借鉴。
【关键词】钢结构厂房；保温设计；应用
近年来，我国建筑事业发展较快，但是这些新建建筑多属于高能耗建筑，在采暖能耗方面，与气候相近的发达国家相比，我国单位建筑面积的采暖能耗是其3 倍。在节能降耗的大背景下，钢结构建筑受到了重视，它具有节能环保、可回收、可循环利用的优点，成为了国际建筑业的发展方向，具有广阔的市场发展前景，尤其是在工业厂房中的应用，已经实现了产业化。现阶段，建筑保温设计在钢结构厂房中的发展和应用受到了广泛的关注，对此进行探讨具有重要的现实意义。
一、钢结构建筑的热工性能及厂房常用的保温材料（一）钢结构建筑的热工性能从节能角度来看，钢结构建筑通常是南北朝向，比较重视体形设计，要尽量减少外表面的凹凸，钢结构建筑保温设计要重点分析外墙和屋面的热工性能，主要是要控制外墙和屋面的热惰性指标，以达到建筑保温隔热的功效，因此，钢结构建筑保温设计非常重视保温材料的选择和热工性能的分析。由于热工性能主要包括外围护结构热阻和屋面隔热情况两方面的参数，建筑热工性能的改善，其重点就在于分析这些参数，钢结构建筑热工性能也体现在保温和隔热这两个方面，保温指的是室内建筑材料以及结构能够在冬季防止向外传热的作用，从而保证室内适宜的温度，隔热则是指外墙和屋顶建筑材料以及结构能够在夏季有效隔离太阳辐射热的影响，从而保证室内适宜的温度[1]。
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（二）钢结构厂房常用的保温材料钢结构厂房屋面普遍采用金属屋面板和玻璃纤维保温棉，墙面目前以混凝土材料为主，但是金属材料和轻质保温材料的组合也已经成为一种发展趋势，目前比较常用的保温材料，如玻璃纤维保温棉、聚苯乙烯夹芯板、硬质保温块等，都具有很好的保温性能，这些新材料的导热系数远小于传统的混凝土材料，钢结构厂房中，玻璃纤维保温棉作为屋顶和墙面保温材料，应用得最为广泛，通常容重在14kg/m3左右，覆上铝箔等防水汽贴面后能够有效防止水汽渗透，也可以用作天花饰面。保温棉通常会被直接固定在面板和檩条之间，随着容量的增大和厚度的增加，其保温效果也会提高，在同等条件下，导热系数为0.04W/M.K 的玻璃纤维保温棉（14kg/m3），所需厚度为40mm，导热系数为1.74W/M.K 的混凝土材料（以钢筋混凝土为例），所需厚度为1750mm，玻璃纤维保温棉的保温效果要明显高于混凝土材料。除了材料上的差异外，钢结构厂房的维护系统也普遍采用钢板和保温面组成的复合墙板，只是由于保温设计中存在冷桥、节点等缺陷，实际取得的保温效果要远低于理论值，由此可见，钢结构厂房建设中，保温设计和节点构造所占的位置越来越重要[2]。
二、钢结构厂房的保温设计和节点构造保温材料的选择只是保障钢结构厂房具备良好保温效果的一个前提，如果保温设计不当，仍然无法取得预期的保温效果。在此主要对冷桥、保温棉搭接等节点设计进行分析和探讨。
（一）冷桥钢结构厂房在覆盖保温材料层时会存在一些空隙或薄弱部位，对此不进行处理，很可能会产生冷凝现象，冷构件表面凝结的水滴会对造成金属表面的腐蚀，影响到相关设备和产品的安全，必须对此进行处理，这主要分为两种情况：其一，保温材料被压缩，热工性能降低，对于这类问题通常会采用增加硬质保温块来处理，但是这种处理仍然会使面板和檩条之间的保温棉被压缩，还会有相当的热量会散失，最好是采用双层板设计，这样不仅解决了冷凝的问题，也达到了保温的效果；其二，门窗及设备开口会成为冷风侵入的通道，解决这一问题只需设计一个屋脊气楼，将一些必要的开孔转移到气楼墙面上，尽量减少屋面和墙面的通风以及管道开孔，对于此类开孔，要做好保温连接，应在支架构件内侧设置隔热块，其目的在于防止冷凝水的出现[3]。
（二）保温棉搭接根据热工计算，保温棉厚度选定后会采取平行铺设的方式，其中墙面和屋面的端部或侧面的搭接是重点通常会将宽余保温棉的面层卷合起来，然后钉牢，这种方式只是将外表面成为一体，但是在内部还有留有缝隙，最好采用新型的具有单面胶带接缝的保温棉，在铺设时能够时贴面更加紧密，使水汽难以渗入保温棉。
（三）采光板钢结构厂房在建设中之所以广泛应用屋面采光板，其原因在于能够充分利用自然光而节省能源，一般会采用聚酯类产品，但是这类产品并不具备良好的保温性能，在保温设计中，可以考虑选用隔热型采光板，同时还要注重边缘处的保温棉搭接，采用双层采光板，保温性能更好，只是透光率较差，不建议采用[4]。
结论：综上所述，新型的玻璃纤维保温棉的保温效果要明显高于传统的混凝土材料，其在钢结构厂房建设中势必会得到更为广泛的应用，现阶段基于钢结构建筑热工性能，对钢结构厂房的保温设计和节点构造进行分析和探讨，具有重要的现实意义。
参考文献：[1]卫永梅.钢结构建筑保温屋面系统方案设计与选择[J].中国建筑防水，2012，12（3）:45-47.[2]王敏.建筑保温设计综合处理分析[J].四川建材，2011，15（4）:20-21.[3]万健.陕西省钢结构农宅的节能优化设计及经济性分析[D].西安建筑科技大学，2012.[4]蒋丽勤，宋晓珂.现代钢结构建筑设计与表现浅析[J].科技致富向导，2011 ，14（8）:218-220.
论文作者:支 慧1 徐晓莉2 杨小娟3
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/10
标签：钢结构论文; 建筑论文; 保温材料论文; 屋面论文; 性能论文; 钢结构厂房论文; 热工论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;