建築的表皮與節能

2022-10-06 19:09:04 字數 3598 閱讀 3211

鄭雷摘要: 對建築表皮改造與建築節能改造相結合模式的研究,致力於避免建築改造過程中的重複施工與浪費,對減少建築的資源消耗,特別是在避免建造和使用過程中的嚴重浪費現象起到了積極的作用,是一種積極而有意義的嘗試。

關鍵詞: 建築表皮; 節能; 改造

中圖分類號:tu111.4+8

文獻標識碼:b

文章編號:1008-0422(2006)0092-02

1 前言

現在,發展節能建築在世界範圍內已成為一種大趨勢,各國都在以各種形式推廣節能建築,針對各類建築的不同功能許多建築節能技術和措施正在不斷湧現。

我國在建築節能領域還處於起步階段,據調查,在全國現有建築中符合國家節能標準的不到5%,處於高耗能狀態。而國外技術引進後可行性不強,國內針對本國建築特點的相關節能技術還相對較少。

對於我國現有建築而言,其外部形式結構相似性較強,自身特點明顯,且能耗主要集中體現在冬季的保溫和夏季的隔熱上,有利於節能技術的普及與推廣。在現有保溫和隔熱的節能措施中,最可行,最見效的,就是牆體保溫方法。現在市場上已完成的牆體保溫改造無論從形式或效果都不很盡如人意,以何種形式改善牆體保溫效能還有待進一步的探索。

2 改造住宅建築表皮及其形式與改善建築節能效果相結合的可能性

建築表皮是建築內外空間的交界處。建築表皮的構成方式直接來自於表皮滿足其特定功能的要求。建築表皮的主要功能體現在建築的內部空間與建築外部空間的關係上,概括為兩個方面:

圍護和交流。建築表皮既需要在一定程度上與外部空間相分隔、隔絕外部空間對建築使用的不利性因素的功能要求,後者則是對外部空間開放和交換能量的功能要求。

由於建築技術和成本的限制,我國現有建築的表皮尤其是外立面,往往作為承重結構而存在,且其形態與內部空間結構關係密切,在隔絕外部空間對建築的不利性因素(主要是保溫、隔聲)方面差,獨立性較弱,不能很好的完成其圍護和交流的初衷。如何將我國絕大多數現有建築的表皮從僅作為承重結構的思維中擺脫出來,通過改造將體塊、空間等原本的建築要素和節能技術融合,賦予表皮新的功能與特點,使表皮的構成方式不但能夠完成建築要素的品質和特徵的要求,且更能進一步達到節約能耗的目的,是這篇文章最終所要追求的。

對於建築表皮的改造有乙個比較通俗的說法叫「外觀裝修」,簡稱「外裝」,在建築界被稱為「立面改造」。今天在中國各大、中、小城市,建築表皮改造(主要是建築立面改造)活動相當頻繁,但這種做法的主要目的僅僅侷限於改造建築表皮的外觀,這是乙個不能忽視的現象。在中國現階段建築節能技術改造的程序中,如何將建築立面改造與建築節能改造相結合,在美化建築外觀的同時實現建築的節能效益以避免重複施工和浪費是乙個值得思考的問題。

表皮的更換,含有包括從建築表皮形式的改變到建築表皮的完全更換等不同層次上的意義。即使同樣以裝飾建築為目的的建築表皮更換,也可以分為與原有建築形式緊密結合的修飾和附加的、獨立的裝飾兩種型別。

由於建築支撐結構的不同和建築表皮在建築支撐結構中的作用的差異,建築表皮更換過程的技術要求是不同的。所以建築表皮的更換的程度也有所區別。最常用的建築表皮更換有更換牆體飾面材料、外包表皮和建築表皮完全更換三種。

下面主要論述以下這三種建築表皮更換方式的各自的特點及其美化與節能技術相結合的可能性。

2.1更換牆體飾面材料時

建築表皮更換中對建築形象,包括建築表皮的形象改變最少的方式。多用於牆體承重結構,有時也用於填充牆結構,這種方式不改變建築表皮的牆體和洞口的位置,也就不改變建築表皮的基本構成形式。

這種情況下的建築節能改造可採用外牆外保溫技術的建築節能改造模式。

改造時可多考慮節能保溫塗料、輕薄型保溫板材與節能門窗等技術的復合運用。例如,目前國際上效能最好的聚氨酯保溫材料及其施工技術。硬質聚氨酯具有質量輕、導熱係數低、耐熱性好、耐老化、容易與其它基材黏結、燃燒不產生熔滴等優異效能,其良好的化學與物理效能在現今歐美國家被廣泛用於建築物的屋頂、牆體、天花板、地板、門窗等作為保溫隔熱材料。

通過調整被飾面,比如塊面橫豎線條,紋理等視覺設計方面的組合方式的因素,適當的選擇節能材料的種類、顏色、質地及造型,對建築表皮構成方式(技術方式與視覺效果)進行重新組織,進而調整住宅建築表皮各種不利因素。並且不必改變建築表皮與內部空間之間的原有關係。這樣既可以在一定程度上達到改造建築表皮的視覺形象的目的,又達到了改善建築能耗的目的。

這種建築表皮節能與美化改造的結合方式造價較低、工期較短,且其保溫隔熱性能優良、保護主體結構、不佔室內使用面積、不影響室內裝修、綜合經濟效益高最易與推廣,優點十分明顯。

2.2 外包表皮時

外包表皮是在原建築表皮外面再加一層建築表皮。時下,這種做法大多數情況下的目的是出於建築視覺形象的要求,。而在建築其它功能的改造要求方面考慮甚少。

外包表皮也在一定程度上受到原建築表皮的構成的限制。

這種情況下的建築節能改造可採用外牆外保溫技術和外牆內保溫技術相結合的建築節能改造模式。

改造時,因其支撐結構相對獨立,各種技術運用的空間較前者大,可考慮以原有牆體作保溫加固處理後再進行表皮外包。外包表皮宜採用各型別節能保溫板材輔以保溫輔料,並配合節能保溫門窗等共同使用。

改造後外包表皮與原有牆面有一定距離可形成保溫空氣層,加上原有牆體的保溫處理,形成外包節能保溫層——保溫空氣層——原有牆體保溫層的三層保溫模式:

即外包表皮可採用如聚氨酯保溫材料、ftc自調溫相變節能牆體保溫材料、具有閉孔結構的柔性泡沫橡塑絕熱製品、發泡型聚苯乙烯板、擠出型聚苯乙烯板、岩棉板、玻璃棉板等材料及其技術,再配以發泡型聚苯乙烯板(或擠出型聚苯乙烯板)+耐鹼玻纖網布+含有膠粘劑的聚合物砂漿,如專威特外牆外保溫系統,北京中建院外牆外保溫系統,preswitt保溫系統等幾種外牆外保溫系統共同組成住宅建築外包表皮節能模式。

而且,由於其在改造過程中重塑了建築的外表皮,使其在裝飾技術運用和視覺效果方面有了更大的發揮空間,從而使建築外觀的視覺效果得到極大的提公升,利於徹底改變建築原有的舊貌。雖然其成本較高,工藝複雜且施工時間較長,但是其對建築外觀和節能的改造最為徹底,效果也最好。

2.3表皮完全更換時

建築表皮完全更換,表皮與建築支撐結構分離,在現實的情況下,無論是對建築進行外觀改造還是節能改造,建築表皮被完全更換的情況並不多,而且還是出現在建築表皮不但與建築支撐結構分離,而且並不依靠其自身的重量維持自身的穩定性的情況下。

這種情況下的建築節能改造可採用外牆外保溫技術和外牆自保溫技術相結合的建築節能改造模式。

這裡主要討論一下牆體自保溫系統。牆體自保溫系統主要是通過各種中空、加氣類混凝土砌塊等牆體材料本身特性提高隔熱性能,其原理就像發麵包或羽絨服,形成一層空氣層,這些材料分量較輕,保溫效能也比較好,適合應用在框架結構建築中。再配合外牆外保溫技術甚至於外牆內保溫技術,形成復合保溫層,達到良好節能保溫效果。

而裝飾和節能效果方面雖具有前兩者的優勢,但無論在裝飾改造還是節能改造方面,其成本和技術要求都是最高的,針對我國國情而言並不利於普遍推廣。

以上針對建築表皮的三種基本改造方式進行了分析,並簡要說明了建築表皮改造的同時對建築能耗節能改造的可能性的幾點想法。

3 結語

總之,發展節能型建築是可持續發展的重要途徑。住宅和公共建築對資源的消耗,特別是在建造和使用過程中的嚴重浪費,與我國的國情很不適應。因此,改善既有住宅建築和公共建築的能耗問題,大力發展節能型住宅建築和公共建築,是實現國民經濟可持續發展的重要問題,也是建設節約型社會的重要舉措,還需要廣大科技工作者繼續不斷探索和創新。

參考文獻:

[1] 馮路. 表皮的歷史視野. 建築師,2005.

[2] 楊朝暉. 關於牆體保溫. 科技**,2004.

作者單位:徐州工程學院

收稿日期:2006-02-25

作者簡介:鄭雷(1980-),男(漢族),江蘇徐州人,助教。

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