吳明華 李清疆 何正軍
(1.重慶市江北區(qū)質(zhì)監(jiān)站重慶市江北區(qū) 4000202.重慶市北部新區(qū) 401121)
淺談建筑熱橋部位的節(jié)能保溫處理
吳明華1李清疆2何正軍2
(1.重慶市江北區(qū)質(zhì)監(jiān)站重慶市江北區(qū)4000202.重慶市北部新區(qū)401121)
隨著社會的不斷進(jìn)步,人們生活水平的提高,建筑要求也不斷提高,建筑節(jié)能的要求也嚴(yán)格起來。但是目前建筑節(jié)能的許多技術(shù)并不完善,其中熱橋部位的保溫處理就存在許多爭議,本文研究主要針對熱橋部位的保溫處理方式進(jìn)行探討。
建筑節(jié)能;熱橋處理
隨著社會生活水平的不斷提高,對保溫隔熱的要求也日趨嚴(yán)格,建筑節(jié)能的要求也逐漸嚴(yán)格。而建筑節(jié)能的外墻保溫系統(tǒng)大致可分為外保溫、內(nèi)保溫、夾層保溫和自保溫[1],由于目前外保溫和內(nèi)保溫系統(tǒng)存在諸多不足之處,例如外保溫系統(tǒng)容易出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象,且目前大部分保溫板材防火等級較低,目前建筑節(jié)能已逐漸向自保溫體系發(fā)展,且廣泛應(yīng)用于各地工程項目。但是目前自保溫體系仍存在不足之處,特別是熱橋[2]部位的保溫處理。根據(jù)不同區(qū)域的氣候特征,節(jié)能的要求亦差距較大,同時對熱橋部位保溫處理的要求也不盡相同。本次研究旨在針對不同氣候區(qū)域?qū)針虿课槐靥幚矸绞竭M(jìn)行探討簡析。
2.1熱橋的定義
熱橋主要是指建筑外墻中的鋼筋混凝土梁、過梁、柱或金屬屋面板中的小肋或邊肋以及金屬窗的窗框等部位。由于傳熱能力較強(qiáng),熱流密集,內(nèi)表面溫度較低,故而稱之為熱橋。
2.2熱橋效應(yīng)
熱橋效應(yīng),即熱傳導(dǎo)的物理效應(yīng)。樓層和墻角部位有混凝土圈梁和構(gòu)造柱,而混凝土材料較砌墻材料有較好的熱傳導(dǎo)性,由于室內(nèi)通風(fēng)不暢,冬季室內(nèi)外溫差較大,冷熱空氣接觸頻繁,墻體保溫層導(dǎo)熱不均勻,產(chǎn)生熱橋效應(yīng),造成內(nèi)墻結(jié)露、發(fā)霉甚至滴水??傊?,熱橋效應(yīng)是由于沒有處理好熱傳導(dǎo)(保溫)而引起的。由于溫度、濕度、熱量等多方面因素的影響,熱橋效應(yīng)在磚混結(jié)構(gòu)的建筑中出現(xiàn)較多,實際上熱橋效應(yīng)最明顯的現(xiàn)象就是結(jié)露,而解決結(jié)露現(xiàn)象就是對熱橋部位的保溫處理。
2.3如何有效的避免熱橋效應(yīng)
熱橋部位的保溫處理可有效的防止熱橋的結(jié)露現(xiàn)象。由于整棟建筑最不利的部位是熱橋樓板位置,若不進(jìn)行保溫處理,極易發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。若建筑出現(xiàn)結(jié)露將會影響整棟建筑的保溫效果,而且不及時處理會對人體產(chǎn)生危害。結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生是由于建筑內(nèi)表面溫度低于露點(diǎn)溫度而造成的,而內(nèi)表面溫度與室外溫度、熱橋部位傳熱阻以及內(nèi)表面換熱阻有關(guān),內(nèi)表面換熱阻為定值,故而內(nèi)表面溫度直接與室外溫度和熱橋部位傳熱阻相關(guān),故而有效防止熱橋部位結(jié)露的辦法就是通過保溫處理增加熱橋部位傳熱阻,而不同氣候地區(qū)的室外溫度差異不大,對熱橋部位的保溫要求自然存在差異。
由于不同區(qū)域的氣候條件不同,對熱橋部位的保溫要求也存在差異,本次測算旨在測算在相同保溫條件下熱橋部位的結(jié)露情況,最不利位置的熱橋部位構(gòu)造如表1。
表1
基本參數(shù):室內(nèi)計算溫度ti:18℃;冬季室內(nèi)相對濕度:60.00%;露點(diǎn)溫度T露點(diǎn):10.15℃。
由此算出內(nèi)表面溫度然后和露點(diǎn)溫度進(jìn)行對比,大于露點(diǎn)溫度就不會結(jié)露,反之就會結(jié)露。
備注:ti——冬季室內(nèi)設(shè)計計算溫度;
θ′i——內(nèi)表面溫度;
R′o——熱橋部位傳熱阻(m2·K/W);
te——冬季室外計算溫度;
Ri——內(nèi)表面換熱阻(m2·K/W)。不同氣候區(qū)域詳細(xì)計算結(jié)果如下:
3.1夏熱冬冷區(qū)域
計算地點(diǎn):巫溪
冬季室外計算溫度te:-2℃
經(jīng)驗算θi=10.19℃,故θi≥T露點(diǎn),滿足《重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2013)第4.2.5條規(guī)定,熱橋部位不會發(fā)生結(jié)露。
3.2夏熱冬暖區(qū)域
計算地點(diǎn):???/p>
冬季室外計算溫度te:2℃
經(jīng)驗算θi=11.75℃,故θi≥T露點(diǎn),滿足《海南省公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ03-2006)4.2.3條規(guī)定,熱橋部位不會發(fā)生結(jié)露。
3.3寒冷區(qū)域
計算地點(diǎn):哈爾濱
冬季室外計算溫度te:-26℃
經(jīng)驗算θi=0.82℃,故θi<T露點(diǎn),不滿足外墻規(guī)定,熱橋部位會發(fā)生結(jié)露。
根據(jù)公式,可算出室外的臨界溫度為-2.1℃,即室外溫度在-2.1℃以上,熱橋在不進(jìn)行保溫處理的情況下不會發(fā)生結(jié)露;室外溫度低于-2.1℃,熱橋部位若不進(jìn)行保溫處理則會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。
熱橋部位屬于整棟建筑最易發(fā)生熱橋效應(yīng)的部位,而熱橋效應(yīng)對整棟建筑的影響非常大,且對生活和健康也有較大的危害,所以要保證整棟建筑的節(jié)能保溫和居住環(huán)境的健康,必須保證熱橋部位不會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。夏熱冬暖地區(qū)即使不進(jìn)行保溫處理,單單在鋼筋混凝土外側(cè)抹上一層水泥砂漿即可保證熱橋部位不會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象;夏熱冬冷區(qū)域大部分區(qū)域也是同樣,熱橋部位不進(jìn)行保溫處理,同樣不會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象;而寒冷區(qū)域,如果熱橋部位不進(jìn)行保溫處理,肯定會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。
綜合本次研究的所有測算可看出,夏熱冬暖區(qū)域熱橋部位無需進(jìn)行保溫處理也不會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象;寒冷區(qū)域熱橋部位必須進(jìn)行保溫處理,否則會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象;而夏熱冬冷區(qū)域視地區(qū)不同,大部分區(qū)域熱橋部位無需進(jìn)行保溫處理也不會結(jié)露。
[1]重慶市建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心、重慶市建筑節(jié)能中心.《墻體自保溫系統(tǒng)設(shè)計指南》[S].重慶:重慶大學(xué)出版社,2010.
[2]高巖.動態(tài)三維建筑熱橋低階模型及其熱模擬軟件的研究[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2004.
TU111.4+1
A
1673-0038(2015)03-0048-02
2014-12-30
吳明華(1980-),男,工程師,碩士,主要從事建筑技術(shù)、建筑節(jié)能方向的研究。