医院建筑屋顶保温隔热
屋顶保温是为了降低寒冷地区和夏热冬冷地区建筑顶层房屋的供暖耗热量和改善顶层房屋冬季的热环境质量的一项围护措施;屋顶隔热是为了降低夏热冬暖和夏热冬冷地区建筑顶层房屋的自然室温从而减少其空调能耗的围护措施。由于两者针对的围护对象不同,所采取的构造形式应有区别,屋顶保温和隔热设计时应依据《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)、《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2010)、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2003)进行。
(一)外保温屋面
这种屋面保温形式是把保温材料做在屋顶楼板的外侧,让屋面的楼板受到保温层的保护而不致受到过大的温度应力,整个屋顶的热工性能能够得到保证,能够有效避免屋顶构造层内部的冷凝和结冻。屋面可上人使用。
构造做法:通常做法是在楼板上设置绝热材料,在绝热材料外侧设置防水层和保护层。保温材料的厚度应通过热工计算符合所在建筑热工分区的节能设计标准。
适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造建筑的屋顶保温。
按照民用建筑节能标准和民用建筑热工设计规范的要求确定的屋顶隔热层,能够保证冬季屋顶内表面温度和室内采暖环境温度的差值小于4℃。
(二)倒置式屋面
这种屋面保温形式是外保温屋面形式的一个倒置形式,它是把保温层作在防水层的上部,防水层作在保温层和楼板的界面上,保温层上部的保护层有良好的透水和透汽性能。这种屋面构造仍属于屋面外保温和屋面外隔热形式,能有效地避免内部结露,也使防水层得到很好保护,屋面构造的耐久性得到提高,但对保温材料的拒水性能有较高的要求,保温材料选择时应以保温材料本身绝热性能受雨水浸泡影响最小为原则。国内可用于倒置屋面做法的保温材料主要有泡沫玻璃、挤塑型聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯泡沫板等。
适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造建筑的屋顶保温。
按照民用建筑节能标准和民用建筑热工设计规范的要求确定的屋顶隔热层,能够保证冬季屋顶内表面温度和室内采暖环境温度的差值小于4℃;可使防水层的使用寿命延长2~4倍。
(三)通风屋面
属于双层屋面的构造形式。通过两层屋面之间的空气流动带走太阳的辐射热和室内对楼板的传热,从而降低屋顶内表面的温度减低房屋空调能耗。其构造做法是在楼板上铺设架空的大阶砖或水泥板,架空净高度一般为200mm左右,为了保证间层内良好的通风效果,通常要求每段风道长度不宜超过15m,风道出入口正对的女儿墙上应开设足够大的可通风面积。但对于空调房间的通风屋顶,屋顶间层的通风则主要是为了带走太阳辐射热,并应有效控制房间冷量通过楼板和间层内部热量综合,故应对楼板做有效的隔热处理,通常在间层内铺设一层聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯板等绝热材料增加楼板的热阻,或在间层上部的阶砖面贴敷铝箔限制阶砖向楼板的高温辐射。
适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的建筑屋顶隔热。
通风屋面的降温效果明显,相比于实砌屋面,在自然通风条件下,通风屋面(120mm RC,250mm通风间层,40mm大阶砖)的内表面最高温度比普通实砌屋面(120mm RC,40mm大阶砖)低8℃左右。
(四)种植屋面
种植屋面是利用屋面上种植的植物阻隔太阳能防止房间过热的一项隔热措施。其隔热原理是三个方面:一是植被茎叶的遮阳作用,可以有效地降低屋面的室外综合温度,减少屋面的温差传热量;二是植物的光合作用消耗太阳能用于自身的蒸腾;三是植被基层的土壤或水体的蒸发消耗太阳能。因此,种植屋面是一种十分有效的隔热节能屋面,如果植被种类属于灌木科则还可以有利于固化CO2释放氧气,净化空气,能够发挥出良好的生态功效。
在医院建筑屋顶通过种植屋面技术打造屋顶花园,还能为医患人员营造出良好的室外休憩空间,提升整个建筑的环境品质,有利于医患人员的身心健康。
该项技术适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的建筑屋顶防热,对于部分寒冷地区,例如北京,由于夏季炎热,太阳辐射强,建筑内部有持续的空调需求,也有很好的适用性。
(五)太阳能热反射涂料隔热技术
太阳能热反射隔热涂料利用涂膜对光和热的高反射作用使太阳照射到涂膜上的大部分能量得到反射,而不是被涂膜吸收。同时,这类涂膜本身的导热系数很小,绝热性能很好,这就阻止了热量通过涂膜的传导。
水性涂料是建筑涂料的发展趋势和必然归宿,水性反射隔热涂料已成为国内外隔热涂料的研发热点。中国建材研究院自2005年开始了对水性隔热涂料的研发。总体来说,我国目前高性能的水性反射涂料还处于研发推广阶段。
通过对北京、合肥、深圳的研究表明,给建筑顶层外表面加装隔热涂层可显著降低房间空调负荷和日制冷量;整个夏季的空调平均日制冷量随地区的不同可降低40%~60%;隔热涂料还能显著降低房间外表面和内表面温度的峰值和波幅,在节能的同时改善室内热环境。
但是在应用热反射涂料的同时,也必须考虑到由于太阳辐射吸收率的降低会引起顶层房间冬季采暖负荷的增加,从全年能耗的角度考虑,在不需要采暖的夏热冬暖地区住宅中使用会带来明显的收益,在其它地区则需要权衡计算来判断。