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關(guān)于薄板鋼骨結(jié)構(gòu)體系多層住宅圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱、防潮和節(jié)能問題

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]


    　　1．前 言
    　　為了實現(xiàn)節(jié)能和保持室內(nèi)良好熱環(huán)境這一目標(biāo)，《熱工規(guī)范》和《節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》對圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能（主要包括保溫、隔熱和防潮性能）作出了具體的規(guī)定。薄板鋼骨結(jié)構(gòu)體系住宅，這種結(jié)構(gòu)體系決定了它不適宜采用重型圍護結(jié)構(gòu)（熱惰性指標(biāo)D≥2.5），而適宜采用輕型圍護結(jié)構(gòu)（D<2.5）。在現(xiàn)行的《節(jié)能》JGJ26-95中，對外墻、屋頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（或平均傳熱系數(shù)）作出了規(guī)定，而未對熱惰性指標(biāo)D值作出規(guī)定。這是國為該標(biāo)準(zhǔn)適用于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)。寒冷地區(qū)以冬季保溫為主，適當(dāng)兼顧夏季防熱。嚴(yán)寒地區(qū)一般可不考慮夏季防熱。而且在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)系數(shù)較小，亦即保溫較好的條件下，一般已能滿足夏季隔熱要求。因此,可不對熱惰性指示D值提出要求。但是，在以夏季防熱為主，適當(dāng)兼顧冬季保溫的夏熱冬冷的地區(qū)，和一般只需要考慮夏季防熱的夏熱冬暖地區(qū)，則不僅對外墻和屋頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（或平均傳熱系數(shù)）作出規(guī)定，而且同時對熱惰性指標(biāo)D值作出了規(guī)定。這樣規(guī)定主要是為了滿足夏季隔熱要求，特別是在采用輕型結(jié)構(gòu)的條件下。薄板鋼骨結(jié)構(gòu)體系住宅（包括多層和低層），一般都采用輕型圍護結(jié)構(gòu)，其D值一般都<2.5，絕大多數(shù)甚至<1.5。能否滿足《熱工規(guī)范》規(guī)定的夏季隔熱要求，以及圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造內(nèi)部能否避免冬季冷凝受潮（簡稱防潮），這是需要關(guān)注的問題。
    　　2．現(xiàn)有幾種輕型圍護結(jié)構(gòu)熱工性能分析
    　　2.1彩鋼聚氨酯或聚苯泡沫夾芯保溫板。厚度有50、75、100、150mm等，可用于外墻、屋面、隔墻等。主要優(yōu)點是質(zhì)輕、施工快捷，保溫性能好（傳熱函數(shù)小，傳熱阻大），但熱穩(wěn)定性差，夏季隔熱性能差，不適宜用于民用建筑，特別是住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)。
    　　2.2型鋼或薄壁型鋼框架，兩側(cè)為板材，其間填充巖棉或玻璃棉等保溫材料。這種構(gòu)造的主要缺點是，型鋼或薄壁型鋼框架形成顯著的熱橋大大削弱圍護結(jié)構(gòu)保溫性能，并可能出現(xiàn)內(nèi)表面局部結(jié)露長霉；圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部，特別是型鋼框架接近外側(cè)部位出現(xiàn)冷凝受潮影響使用；熱穩(wěn)定性和夏季隔熱性能較差。
    　　2.3外側(cè)為混凝土薄壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)為水泥析纖維板等，中間為巖棉、玻璃棉保溫板等。然后將這種預(yù)制的多層復(fù)合保溫墻板懸掛在型鋼框架外側(cè)。這種構(gòu)造的主要缺點是，這種外側(cè)材料比較密實，內(nèi)側(cè)材料相對疏松的構(gòu)造在寒冬采暖條件下，存在著結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝受潮問題，特別在嚴(yán)寒和寒冷的地區(qū)情況尤甚。內(nèi)部冷凝受潮，可能引起保溫失效結(jié)構(gòu)損壞，嚴(yán)重影響使用。
    　　2.4兩側(cè)為支承和抗彎能力較高的充氣水泥板或其它材料板材，中間為聚苯夾芯的復(fù)合保溫板，由薄壁型鋼框架支承的構(gòu)造體系。這種構(gòu)造的主要優(yōu)點是，整體結(jié)構(gòu)輕而簡潔，施工方便，保溫、隔熱、防潮性能較好，適用范圍較廣。
    　　2.5薄板鋼骨框架，外保溫外側(cè)帶通風(fēng)間層，內(nèi)側(cè)為石膏板飾面系統(tǒng)。這種構(gòu)造的主要優(yōu)點是，圍護結(jié)構(gòu)質(zhì)輕，熱穩(wěn)定性雖然較差，但因采用外保溫構(gòu)造，且外側(cè)帶通風(fēng)間層，內(nèi)側(cè)為雙層石膏板（總厚變?yōu)?7.5mm），從而顯著地改善了夏季隔熱性能，同時又避免了冬季采暖條件下，結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝受潮，其適用范圍較廣。
    　　3．現(xiàn)有薄板鋼骨住宅圍護結(jié)構(gòu)熱工和節(jié)能能否滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求
    　　3.1從保溫性能（傳熱系數(shù)K值和傳熱阻R0值）來看，因采用外保溫，且保溫采用擠塑聚苯這類高效保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.035w/m*k左右。通過調(diào)整保溫層厚度，即可獲得較大的傳熱阻或較小的傳熱系數(shù)，從而滿足不同地區(qū)住宅建筑的節(jié)能要求，雖然D值較小，熱穩(wěn)定性較差，但若采用較穩(wěn)定的連續(xù)供暖，則問題不大。
    　　3.2從隔熱性能（即在夏季和自然通風(fēng)的條件下，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的高低）來看，因采用外保溫層外側(cè)帶通風(fēng)間層的構(gòu)造形式，其隔熱性能大體上仍可達到240mm厚度磚墻水平，亦即能夠滿足夏季隔熱要求。表3.2為根據(jù)《熱工規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，在上海地區(qū)夏季室內(nèi)、外計算條件，對外墻和屋頂內(nèi)表面溫度的計算結(jié)果。由表3.2可見，采用在外保溫層。
    　　表3.2在上海地區(qū)夏季室內(nèi)、外計算條件下，外墻和屋頂內(nèi)表面溫度計算結(jié)果

    　　外側(cè)帶通風(fēng)間層的構(gòu)造形式，是能夠滿足夏季隔熱要求的，但內(nèi)側(cè)就應(yīng)采用雙層石膏板飾面，其總厚度為15+12.5=27.5mm左右，以保證圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的衰減倍數(shù)νi不致過低。如果采用封閉間層，無論有無鋁箔，都不能滿足夏季隔熱要求。
    　　3.3從避免圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部冬季冷凝受潮（即防潮）來看，因采用外保溫構(gòu)造形式，從而有效地改善了在冬季采暖條件下，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布，保證薄板鋼骨框架的溫度高于露點，從而避免了冷凝受潮的出現(xiàn)。
    　　4．幾點意見和建議
    　　4.1現(xiàn)有薄板鋼骨住宅圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式，其保溫、隔熱、防潮性能和節(jié)能效果較好，能夠滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。
    　　4.2從簡化構(gòu)造，降低造價出發(fā)，其圍護結(jié)構(gòu)仍可適當(dāng)改進。但改進仍應(yīng)以外保溫層外側(cè)帶通風(fēng)間層這種構(gòu)造形式為基礎(chǔ)來進行。例如可考慮采用具有一定支承和抗彎能力的夾芯保溫板材作為外保溫層，層板鋼骨框架適當(dāng)簡化。
    　　4.3樓板和分戶隔墻的隔聲性能如何？希望見到測試數(shù)據(jù)。
    　　4.4樓板和廚衛(wèi)房間應(yīng)有防水措施。
    　　4.5外保溫層外側(cè)帶通風(fēng)間層的構(gòu)造形式已能滿足夏季隔熱要求，保溫層外側(cè)可不做鋁箔，因鋁箔層妨礙水蒸汽散發(fā)，而且其長期效果也令人懷疑。

    （楊善勤 中國建筑科學(xué)研究院物理研究所 高級工程師）
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