河北省下發的《民用建筑節能設計規程》(DB13(J)24-2000)住宅節能需要達到65%的設計標準。同時河北省建設廳把節能列為強條,從上述要求可以看出,建筑節能是建筑設計工作的一項非常重要的內容。目前外圍護用的單一材料墻體,往往不能達到保溫、隔熱的設計要求。要滿足建筑節能65%的需要,外圍護墻體加上保溫材料才可以解決。這里就先談談外墻保溫中容易出現的現象和問題。
節能建筑由于外保溫墻面處于自然環境之中,經常受室外溫度、濕度、太陽輻射等各種氣候因素變化的影響,易產生裂縫。所以要滿足外保溫墻體的保溫要求,杜絕裂縫是一個設計師經常被問到問題。造成外保溫墻面裂縫的因素很多,想要避免墻面裂縫,必須在設計施工時解決。這里講幾個常見的現象。
首先有人以為,為了避免裂縫考慮把面層做得厚實點。所以將面層抹得很厚,用上高標號的水泥及砂漿。這樣解決,反而更容易裂縫。這是因為面層里面埋在砂漿層內的玻璃網格纖維布才是關鍵。砂漿層越厚,其外表面離玻璃網格纖維布就越遠,玻璃網格纖維布難以起到抵抗表面開裂的作用。而且砂漿強度高,是水泥標號高的結果,一般說來,其面層的收縮就越大,就更易于開裂。所以采用厚度過大的面層及強度過高的砂漿都是不恰當的處理方法。
其次在設計圖紙中,設計師特別交代采用耐堿玻璃纖維網布。
有人認為使用普通玻璃纖維網布,好像沒有什么問題,實際是不行的。大家知道普通玻璃纖維是不耐堿的,在堿與水的作用下,網布會慢慢腐蝕甚至爛掉。恰恰水泥里面含有堿性材料,所以施工埋入普通的玻璃纖維網布,長久來說并不起作用。因此建筑設計說明中特意強調必須用浸有耐堿保護層的網布。還有耐堿玻璃纖維網布的孔眼也有要求,不能采用像醫用紗布那樣孔眼的網布,由于網布的孔眼太小,其內外的砂漿為網布所分開,不能融為一體,實際是兩層皮,所以起不了抵抗表面拉力的作用。如果采用孔眼大一些的網布,其內外的砂漿層就能相互嵌結成為一體。
對于外保溫常用的聚苯板材料的重要一點,設計上一般要求采用防火級別的聚苯板,不允許用普通聚苯板取代。前幾年曾經出現過施工工程中建筑失火的嚴重教訓,血的代價為我們敲響了警鐘,所以曾有一段時間國家公安部出臺了一些文件,明確了外保溫材料的耐火級別。但是鑒于目前的市場情況,最近2年,結合建筑市場具體情況,國家要求保溫材料耐火必須達到B1級別,同時結合建筑層數層間設置耐火A級別的防火隔離帶等措施,設計人員對此必須嚴格執行,防患于未然。
除了外墻保溫材料外,外門窗的節能效果也不能低估。外窗保溫隔熱也是節能設計的一個重要部分?,F行的河北省節能規范對不同朝向的外窗做了相應的窗墻比限制要求。北向當然最低,南向較高也就是允許開窗面積較大。一旦超過限制要求就進行結構的熱工性能權衡判斷。所以有經驗的設計師往往在設計方案的時候就考慮這個問題,建筑立面外觀上控制著外窗的比例,尤其是北向。所以目前從節能方面考慮,采用大片的玻璃幕墻已不太合時宜。這里還要強調兩點:一是以前規范要求凸窗計算窗墻比時采用展開凸窗面積的方法,現行規范已經改為凸窗外窗洞的面積。二是窗墻比需要計算同一方向最不利的房間開間的窗墻比。所以局部開間的大面積開窗也需要引起設計師的注意。
當然作為外窗節能設計也需要注意材料的選擇??虿某S玫臒o外乎斷橋鋁和塑鋼材料,玻璃常用的是中空玻璃。具體采用哪種材料不但考慮建設方的造價投入,還有考慮窗墻比值的范圍。同樣規范有詳細的要求,大家知道斷橋鋁固然堅固但是金屬的導熱系數肯定要大于塑料,所以有時候要結合外窗大小選用,同時配合玻璃的材料共同達到外窗的傳熱系數限制要求。這里要說的就是能采用普通玻璃固然好,一旦不能滿足外窗傳熱系數的要求可以局部外窗玻璃采用LOW-E玻璃解決,但是造價肯定是要高于普通玻璃,所以要與外窗框材權衡考慮。外窗最容易出問題的地方就是既要求節能又要求防火,目前來說無論玻璃還是框材都難以同時達到的,所謂的魚和熊掌不能兼得。同時消防部門對此要求很嚴格??梢栽诰植坑蟹阑鹨蟮牟课?,節能保溫外窗外再增加一道固定的防火外窗,此窗可以不做保溫節能要求。這樣整個外窗不受多大影響,只是局部外窗受限制不能開啟,但是節能和防火都達到了要求,同時還能維持外立面的美觀要求及室內的采光日照要求。
最后,就是樓梯間的保溫材料也是不太容易處理的一個地方。
首先,樓梯間作為緊急情況下人員必須經過的逃生通道,消防要求比較嚴格。設計上要求此處保溫材料燃燒性能需要達到A級別,所以普通的聚苯板就不可以使用在此處,可以采用的材料同時能達到A級別的常見的有酚醛保溫板,巖棉板,玻璃棉還有聚苯顆粒以及自調溫箱變保溫材料等等。但是不同的材料保溫性能也就是導熱系數不同,導熱系數太大往往造成保溫材料過厚而影響樓梯間的疏散有效寬度,而且隨著人民生活水平的提高,目前樓梯間基本都采用至少粘貼面磚的做法,所以選擇范圍又進一步縮小。保溫材料既要方便與面磚粘貼又要保溫效果好同時還得達到A級別,我們經過研究同時與當地消防部門和節能主管部門溝通,目前較為理想的材料就是自調溫箱變保溫材料。此種材料不但適用于樓梯間,建筑的公共走廊頂棚墻體都可以使用。
當然外保溫設計還有另外需要注意的事項,這里僅就上述幾點做簡要說明。讓我們從設計上把關,把保溫做好,讓它真正的做到節能效果!