档案馆建筑绿色技术系列介绍(二)——常见围护结构节能技术

发布时间:2024-01-16 16:04:23被阅览数:219 次信息来源:《中国档案》

  文/米士刚

  《“十四五”全国档案事业发展规划》(以下简称《规划》)中明确提出要集中力量打好制约档案事业发展的理论创新和技术攻坚战,着力开展超低能耗档案馆建设等重大课题研究。《规划》的提出为档案馆建筑的发展指明了方向、提供了行动指南。要建成绿色、超低能耗的档案馆建筑,围护结构的节能是关键。据统计,公共建筑61.48%的节能是来自围护结构的保温或者隔热效果。围护结构节能是绿色档案馆建筑节能重要组成部分,其构造形式和热工性能直接影响空调负荷的大小,通过改善围护结构的形式和热工性能来降低空调能耗是档案馆建筑实现节能最有效的措施之一。

  围护结构是指围绕在建筑外面的固定物体,比如门窗、墙体、屋面和地面等,是组成档案馆建筑空间、抵御外界环境不利影响的构件,通过增加厚度、提高用材密度、提高抗压强度等技术指标来降低传热系数,改善其热工性能,达到夏季隔热、冬季保温的效果,使室内保持稳定的热舒适度,减少空调设备的冷热负荷量。因此,在绿色档案馆建筑节能设计中,围护结构的节能设计是重点内容之一。笔者将重点从冬冷夏热地区档案馆建筑外墙、外窗、屋顶等常见外围护结构进行节能分析。

  外墙保温技术

  在档案馆建筑围护结构里,外墙的面积占比最大,超过一半以上。所以,在整栋建筑围护结构里,外墙保温方面是十分重要和必要的。外墙保温技术一般通过降低材料的传热系数和改善构造来降低外墙的传热系数,可分为外保温、内保温和夹心保温。外保温是将高保温材料添加至墙体外面。常见的外保温材料有:膨胀聚苯板(EPS板)、ZL胶粉聚苯颗粒等。内保温是将高保温材料添加至墙体里面,内保温的方式主要有:增强粉刷石膏聚苯板外墙保温、增强石膏聚苯复合板外墙内保温等。夹心保温主要分为三层:承重墙、保温墙和围护墙,通过玻璃棉板、聚苯板、珍珠岩芯板和岩棉板等保温材料和夯土墙来实现保温效果。

  外窗节能技术

  外窗的耗能量占据档案馆建筑总耗能量的四分之一,外窗设计不仅要提高门窗的可见光透射比和通风率,更应当提高外窗的保温隔热性能。外窗节能措施包括在档案馆建筑设计中控制建筑窗墙比、外窗采用高效节能材料、提高外窗保温和气密性以及加强后期外窗节能控制效果。如《档案馆建筑设计规范》(JGJ25—2010)规定,档案库的窗墙比不应大于1:10,推荐使用低辐射Low-e玻璃、镀膜中空玻璃和贴膜玻璃,在有条件的情况下更多地利用断热铝合金型材、PVC塑料型材或复合型材等节能型材料,提高外窗保温性能及降低结露的可能性。

  另外,采取措施进行窗口遮阳对降低夏季制冷能耗贡献十分明显,且符合《绿色档案馆建筑评价标准》(DA/T76—2019)中的评分规定,“采取可调节遮阳措施,防止夏季太阳辐射透过窗户玻璃直接进入室内,其透明部分面积的25%有可控遮阳调节措施,得5分;超过50%可得10分”。

  屋顶节能技术

  屋顶作为档案馆建筑围护结构的重要部分,对能耗也有着十分重要的影响。屋顶保温隔热的目的是降低建筑顶层供暖耗热量和空调房间的能耗,其耗热量占围护结构耗热量的8%左右,改善屋顶热环境是实现围护结构节能的又一项关键措施。屋顶保温体系包含正置型屋顶、倒置型屋顶、通风屋顶等。传统正置型屋顶的保温形式是保温材料在屋顶外侧,在绝缘材料外侧设置防水层和保护层,优点是保温层的厚度可以根据情况自行控制,同时不影响屋顶做完保温层后的排水找坡问题。倒置式做法即把正置型屋顶中,防水层和隔热层的层次颠倒一下,防水层在下面,保温隔热层在上面,优点是保温层处于防水层上方,可以使防水层得到较好的保护,不易受环境影响从而延长使用寿命。通风屋顶是将屋顶上面再加上一层通风层,目的在于阻挡太阳光的照射,利用外界的对流空气将热量吸走。

  围护结构节能技术手段的不断改进和优化以及技术水平的提高,必将全面推动绿色档案馆建筑、超低能耗档案馆建筑的快速普及和发展。

  作者单位:国家档案局科研所

  责任编辑:周拯民