建築保溫
正文
什麼是建築保溫
動物和植物在我們這個星球上是最能適應寒冷地帶的環境條件的。它們有一個不透水的外表層（樹是樹皮，企鵝是它那象浸過油似的羽毛）。在外表層下面有一層很輕的保溫層（樹是象軟木塞子一樣的內皮，冰熊是它的毛髮，企鵝是它的羽毛）。 生物的外表層是一個能為自身提供保溫的複雜的複合體系。生物的身體熱量來自於食物。外保溫層的任務是把身體的內部溫度始終保持在最佳狀態，而儘量減少能量損失，即散熱。人類身不由已地被大自然置於並不適合於生存的地球的寒冷地帶，但是可以運用聰明的才智來彌補自然條件的不足。穿一件“呼吸自如”（透氣）的防風外衣作為不透水的外表層以及穿一件保溫的鴨絨夾克。減少建築物室內熱量向室外散發的措施，對創造適宜的室內熱環境和節約能源有重要作用。建築保溫主要從建築外圍護結構上採取措施，同時還要從房間朝向、單體建築的平面和體型設計，以及建築群的總體布置等方面加以綜合考慮。據統計，若能在建築上採取各種有效措施，則在不降低室內熱環境質量的條件下，可使建築耗能量下降25～30％。
建築保溫 外圍護結構的保溫
有以下幾方面：
熱阻的確定
外圍護結構的兩側存在溫差時，就有熱流通過，阻礙熱流通過的能力稱為熱阻。熱阻值越大，通過外圍護結構的熱量就越小。熱阻的大小取決於外圍護結構的厚度及所用材料的導熱係數。此外，外圍護結構的傳熱性能還與其表面狀況有關，通常用表面熱轉移阻來表示外圍護結構內外表面處的傳熱性能。外圍護結構的熱阻與表面熱轉移阻之和稱為總熱阻。在設計外圍護結構時，應選擇合適的總熱阻值，同時還應注意總熱阻值不得小於冬季保溫要求的低限熱阻值。低限熱阻值是指房間在冬季正常供暖和正常使用條件下，為保證外圍護結構內表面不出現結露，同時保證內表面與室內空氣之間的溫差滿足衛生要求的容許值。
外圍護結構採用蓄熱能力差的輕質保溫材料時，為防止室溫波動引起外圍護結構內表面結露，低限熱阻值應按有關規定適當增加。
外牆材料的選擇
在選擇外牆材料時，應注意外牆的承重、保溫、防潮和經濟方面的要求。粘土實心磚牆具有價格低廉、蓄熱能力強、熱穩定性好，又有一定的吸濕和散濕作用等優點，但這種牆體材料體重、厚度大，施工費時。粘土空心磚牆的保溫性能比實心磚牆高一倍左右，重量輕20～40％，強度也較高。混凝土空心磚塊的保溫性能與空心磚相似。輕骨料混凝土牆具有與實心磚牆相近的保溫性能和較高的強度，生產和施工較簡單，其保溫性能主要取決於骨科本身的導熱性能。輕混凝土(全輕混凝土)，如泡沫混凝土、加氣混凝土等具有重量輕、保溫、吸聲好和易於加工等優點，但不能承重。還有一種由結構層、保溫層和飾面層組成的複合結構牆板，其保溫層常用岩棉、玻璃棉、加氣混凝土或聚苯乙烯等製成。複合結構牆板的保溫層位置對牆體的保溫性能有一定影響，須根據室內外氣候條件、房間用途、保溫材料的熱濕性能及其強度等因素加以確定。
屋頂保溫
屋頂主要有平屋頂和坡屋頂兩種。平屋頂通常由承重結構層、保溫層和防水層組成，保溫層一般設在承重結構層之上，在保溫層下面設隔氣層和排氣層或排氣溝。坡屋頂有設頂棚和不設頂棚之別。不設頂棚的坡屋頂或設有閣樓的坡屋頂，其保溫要求同平屋頂。頂棚可起保溫作用，但需要確定屋頂與頂棚保溫值的合理比值，使結露點位於隔氣層之上。為防止蒸汽滲入保溫層，還應考慮通風、排氣等要求。
窗的保溫
窗是圍護結構中散熱量最大的構件。單層木框玻璃窗的傳熱量要比相同單位面積的磚牆高3～5倍。窗的傳熱有三個途徑:①通過玻璃的傳熱和對流;②通過窗縫的對流；③通過保溫性能差的窗框的傳熱。針對上述情況,通常從構造上採取措施加以改進。例如,設定雙層窗、雙層密封玻璃、軟百葉簾，設定防止空氣滲透的密封條，改善窗框構造等。
地面保溫
實驗表明，人在裸體情況下，腳底接觸地面所傳走的熱量約為身體其餘部分傳走熱量的6倍,因此地面保溫對人的冷熱感覺影響很大。地面保溫設計可考慮：①選取合適的面層材料，如用木板作面層；②緊靠面層下設保溫層；③鋪設各種地毯。
綜合措施
包括：
建築群總體布置 應以冬季能夠獲得較多的陽光和抵禦風寒為原則。總體布置可採用南北朝向的行列式建築群或間有東西朝向的混合式建築群，後者更佳。在迎冬季主導風向的外圍環境可種植林木以減弱風力。
建築平面和體型 在其他條件相同的情況下，體積相同的建築物，外露面積越小，熱損耗也越少。常用建築體型係數（建築物外露面積與其體積之比）來說明建築物體型的熱損耗性能。因此，應合理選擇建築物的體型以減少熱損耗。
房間布置和朝向 在寒冷地區，陽光對創造室內舒適的環境和保證衛生條件起重要作用，因此房間朝向很重要。北半球地區一般採用南向、南偏東或南偏西向，並避免冬季主導風向的侵襲。經常有人居留的房間，應布置在良好的朝向,並儘量加大進深以擴大向陽面積,輔助房間則布置在其他朝向。
建築保溫材料的種類
礦物棉及製品礦物棉是一種優質的保溫材料，國際上礦物棉製品的產量處於比較平穩的階段，主要原因是其它保溫材料如玻璃棉、泡沫塑膠發展加快，加之已開發國家發展速度放慢，近年來世界礦物棉製品年產量約800萬噸左右，礦物棉在建築中套用最為廣泛矽酸鋁纖維矽酸鋁纖維也叫耐火纖維，主要用作窯爐保溫材料，1971年我國研製成功，目前生產企業200家左右，總生產能力超過4萬噸／年，年產量近2萬噸。品種較多，國內主要有普通矽酸鋁纖維、高純矽酸鋁纖維、高鋁纖維和含鋁纖維及少量製品，均為中、低檔產品；多晶莫來石纖維、多晶氧化鋁纖維和多晶氧化鋯纖維等高檔產品。泡沫塑膠是以合成樹脂為基礎製成的，內部具有無數小孔的塑膠製品，它具有導熱係數低，加工成型等優點，在建築上剛開始使用。主要用於包裝行業（如冰櫃）、地下直埋管道保溫、冷庫保冷。主要產品為聚苯乙烯泡沫塑膠和聚氨酯泡沫塑膠，但建築領域套用存在問題。近年來用於鋼絲網夾芯板材，彩色鋼板複合夾心板材，雖然有一定限制，但發展較快，隨著建築防火對材料要求越來越嚴格，對該材料套用提出了新課題。
建築保溫材料