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墙体保温热桥对平均传热系数的影响

  现在在一些地区的节能建筑设计中,常常采用的保温有外墙内保温、夹心保温以及轻质砌块中填塞保温材料的保温砌块的墙体保温等方式,且不说这些保温方式在建筑物理上存在的问题,仅就热桥增加的传热就是非常惊人的。从建设部76号令发布至今5年多的时间里,全国有大量的建筑物采用的是属于上述存在热桥很多的墙体建筑,面对日益紧张的能源形势,有必要分析这些保温墙体的热桥现象。下面以北京地区要求墙体平均传热系数0.6w/m2.k和哈尔滨地区要求公共建筑墙体平均传热系数0.45w/m2.k的情况,来分析热桥增加的传热和主墙体的传热系数应该是多少? 
  一、首先计算混凝土楼板或混凝土挑檐板热桥增加的传热 
  1、按有代表性的假定情况计算内保温的混凝土楼板、夹心保温和高保温砌块的混凝土挑檐板增加的传热系数。假定1米宽墙体、高度3米、窗墙比0.3,即墙体面积为2.1m2,窗户面积为0.9m2,混凝土挑檐板高度80mm,面积为0.08m2,按宽度混凝土挑檐板400mm的传热系数为2.4w/m2.k,则挑檐板的传热系数加权到墙体全部面积上增加的传热系数为:0.08×2.4/2.1=0.09w/m2.k。 
  同样可计算楼板厚度150mm时增加的传热系数为0.15×2.4/2.1=0.17w/m2.k。而内保温的240mm间隔墙(混凝土构造柱宽度,如370mm宽构造柱、370mm宽内横墙增加传热系数更多)在构造柱处混凝土的传热系数为3w/m2.k,所增加的传热为0.24×3/2.1=0.34w/m2.k。考虑内横墙会阻止部分传热,假定修正后为0.2w/m2.k,数值也很大。如果窗墙比大、挑檐板厚度更高,增加的传热系数更多。 
  2、北京地区、哈尔滨地区如采用上述保温墙体时,考虑热桥增加的传热,主墙体的传热系数见下表: 
  上表中没有考虑夹心保温拉结外叶砌体的拉结铁件增加的传热对传热系数的影响,这项影响不小,如考虑还应低于表中的数字。从表中可以看出,北京等华北地区和哈尔滨地区分别采用内保温和夹心保温,得用多厚的苯板才能分别满足墙体平均传热系数达到0.23w/m2.k和0.36w/m2.k以下。以前在工程中采用的这些形式的保温墙体是否又能满足墙体节能的要求呢? 
  二、分析内保温、夹心保温、保温砌块墙体在窗口处的热桥还增加多少传热 
  以黑龙江省《民用建筑节能设计标准实施细则》DB23/T120-2001的规定,窗口处热桥产生的热损失作为窗户的附加热损失计入窗户的传热系数中进行热工计算达0.6~0.8w/m2.k,如果将窗户的传热系数降低0.6~0.8w/m2.k需增加的窗户造价是非常多的,甚至现有的节能技术也可能不能解决。例如黑龙江省要求窗户的传热系数为2.0w/m2.k,如计入窗户附加热损失需要选择传热系数1.2~1.4w/m2.k的窗户,可能需要真空玻璃窗才勉强能满足。 
  可能很多人并没有注意到,窗口处热桥导致的附加热损失之多,在一些即使可以不发生窗口热桥的保温技术上,例如用EPS板薄抹灰保温时,工程中往往忽略窗口侧面用苯板保温,使大量能源流失,在工程质量管理上应该予以注意。这些保温技术在楼板、或挑檐板以及窗口处的热桥增加的传热很多,工程实践证明,夹心保温技术保温效果太差,例如在齐齐哈尔市有单户电采暖的工程中采用夹心保温100mm厚苯板,保温效果远远不如外粘苯板80mm的电采暖工程,用户耗电量很大。此外,夹心保温等保温技术还存在墙体太厚,室内使用面积减少的问题,投资不经济。由此可见,有大量热桥的内保温、夹心保温、保温砌块在混凝土楼板、挑檐板和窗口处的热桥增加的传热太多,这些保温技术不应该再继续使用了。

    (吴淑环)