1、浅谈建筑屋面节能措施 建筑能耗在我国总能耗中所占的比例是很大的,约为 25% 40%。与世界发达国家相比还有相当大的差距。在多层建筑围护结构中,屋顶所占面积较小,能耗约占总能耗的 8% 10%。但据测算,房屋每降低 1 ,空调减少能耗 10,而人体的舒适性会大大提高。因此加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大,但节能效益却非常明显。因此我们必须认真对待。本文从多方面、多角度来谈谈我国目前建筑节能屋面的技术问题。 一、传统的保温式屋面 传统的保温隔热式屋面就是在屋顶的结构层上,先铺保温隔热层,如加气混凝土,膨胀珍珠 岩,矿棉等保温隔热材料,再铺防水层及保护层构造的屋面。目前被广泛地应用于南北地区中。
2、为了保证屋面的防水性能其结构层可做成现浇的,但由于其中的保温材料大多数为非憎水性的材料。这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增。所以在保温层下还要做隔气层,又由于防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故一般在防水层上还要加作保护层,这样增加了屋面的造价,且屋面的构造也比较复杂。 二、倒置式屋面 “ 倒置式屋面 ” 又称外保温屋面。就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层 的上面。倒置式屋面的定义中,特别强调了 “ 憎水性 ” 保温材料。新的研究表明,泡沫塑料保温板具有质轻、高强、隔热、吸声、隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等的物理性能,且成本低,
3、施工方便,有很好的应用前景。泡沫塑料保温板屋面是以树脂为基料,加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料,经加热发泡而成的泡沫塑料在一定负荷作用下,不发生明显变形。其产品主要有聚苯乙烯、聚氨脂聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛、环氧树脂泡沫塑料等等。其构造做法是在防水层上铺设泡沫塑料保温板。这样屋面的防水及保温工作环境得到了改善,造价低,且防 水效果明。这也是该构造在国外广泛采用的主要原因。 三、传统的架空隔热式屋面 架空隔热屋面一般在炎热地区采用。架空通风屋面是在屋顶中设置通风的空气间层,利用空间层的空气流动带走一部分热量,使屋顶变成二次传热,从而降低了传至屋里内表面的温度。一般情况下是在屋顶放置一
4、些导热性能较低的支撑物,并在上面盖一层隔热板,这样在屋顶和隔热板之间就形成了一个空气层。这个空气层就起到了隔热作用,不但可以通过隔热板使屋顶太阳辐射的热降低,还可以通过空气层的隔热作用使得隔热板到屋顶的传热减少,从而减少室内的热。 但由于架空隔热的高度有限,因此隔热的效果一般。 四、浅色坡屋面 目前,大多数住宅仍采用平屋顶,在太阳辐射最强的中午时间,太阳光线对于坡屋面是斜射的,而对于平屋面是正射的,深暗色的平屋面仅反射不到 30%的日照,而非金属浅暗色的坡屋面至少反射 65%的日照,反射率高的屋面大约节省 20% 30%的能源消耗。因此,平屋面隔热效果不如坡屋面。而且平屋面的防水较为困难,且耗
5、能较多。若将平屋面改为坡屋面,并内置保温隔热材料,不仅可提高屋面的热工性能,还有可能提供新的使用空间(顶层面积可增加约 60%),也 有利于防水,并有检修维护费用低、耐久之优点。特别是随着建筑材料技术的发展,用于坡屋面的坡屋面的瓦材料形式多,色彩选择广,对改变建筑千篇一律的平屋面单调风格,丰富建筑艺术造型,点缀建筑空间有很好的装饰作用。在中小型建筑如居住、别墅及城市大量平屋面改坡屋面中被广泛应用。 五、绿化式屋面 随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加,建筑能耗将更加巨大, “ 城市热岛 ” 现象将更为严重。城市建筑实行屋面绿化,可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放,同时可增加
6、城市绿地面积、美化城市、改善城市气 候环境。利用屋顶植草栽花,甚至种植灌木或蔬菜,使屋顶上形成植被,成为屋顶花园,起到了良好的隔热保温作用。种植屋面又分为覆土种植式屋面和无土种植式屋面两种,覆土种植式屋面是在屋顶上覆盖种植土壤,厚度 200mm左右,有显著的隔热保温效果。但它将增加屋面的荷载。无土种植式屋面是用水渣,蛭石等代替土壤作为种植层,不仅减轻了屋面荷载,而且大大提高了屋面的隔热保温效果,降低了能源的消耗。但其后期保养较麻烦。 六、蓄水式屋面 蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水,其目的是利用水蒸发时,带走大量水层中的 热量,大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,从而有效地减弱了屋面的传热量和降
7、低屋面温度,是一种较好的隔热措施,是改善屋面热工性能的有效途径。对于蓄水屋面,由于一般是在混凝土刚性防水层上蓄水,既可利用水层隔热降温,又改善了混凝土的使用条件 :避免了直接暴晒和冰雪雨水引起的急剧伸缩;混凝土长期浸泡在水中有利于混凝土后期强度的增长;又由于混凝土有的成分在水中继续水化产生湿涨,因而水中的混凝土有更好的防渗性能。同时蓄水的蒸发和流动能及时地将热量带走,减缓了整个屋面的温度变化;因此蓄水屋面现在已经被大面积推广采用。蓄水屋面有普 通的和深蓄水屋面之分。普通蓄水屋面需定期向屋顶供水,以维持一定的水面高度。深蓄水屋面则可利用降雨量来补偿水面的蒸发,基本上不需要人为供水。一般说来水深不
8、超过 400mm,常见为 150 200mm较适宜,否则将增加屋面静荷载使结构设计的难度加大。这种节能屋面比较适合在夏热冬暖地区中应用。 本文提及的几种屋面节能措施,是当前实现建筑节能目标的有效方法及未来建筑节能的发展方向,供有关人员参考。与发达国家相比,我国建筑节能还有很大的差距,随着建筑节能技术的发展,我国的建筑节能目标将会进一步提高。随着国家有关 节约能源、环境保护的法规和政策贯彻力度的加强,以及国家居住建筑节能设计标准的强制执行,屋面建筑节能技术必将呈现出多样性、经济性、高效性的良好局面。 参考文献 吕世革 .夏热冬冷地区屋面构造节能新思路 J.徐州工程学院学报,2006,( 6) . 刘才丰,冯雅 .一种新型屋面被动蒸发隔热技术 . 杨子江 .建筑屋面节能技术 J.工业建筑, 2005,( 2) . 王比君,王寿华 .建筑节能与屋面保温设计 J.建筑技术, 2006,( 10) . 徐安久,陈耀东 .寒区建筑 屋面等保温节能技术应用 J.黑龙江水利科技, 2004,( 1) . 杨日新 .屋面建筑节能设计措施探讨 J.浙江建筑, 2006,( 10) .