淺談建筑底層及樓層地面節(jié)能設計
關鍵詞: 地面地板節(jié)能,保溫隔熱
如果底層與土壤接觸的地面的熱阻過小，地面的傳熱量就會很大，地表面就容易產(chǎn)生結露和凍腳現(xiàn)象，因此為減少通過地面的熱損失、提高人體的熱舒適性，必須分地區(qū)按相關標準對底層地面進行節(jié)能設計。底面接觸室外空氣的架空(如過街樓的樓板)或外挑樓板(如外挑的陽臺板等)，采暖樓梯間的外挑雨棚板、空調外機擱板等由于存在二維(或三維)傳熱，致使傳熱量增大，也應按相關標準規(guī)定進行節(jié)能設計。
分隔采暖(空調)與非采暖(空調)房間(或地下室)的樓板存在空間傳熱損失。住宅戶式采暖(空調)因鄰里不用(或暫時無人居住)或間歇采暖運行制式不一致，而樓板的保溫性能又很差而導致采暖(或空調)用戶的能耗增大，因此也必須按相關標準規(guī)定，對建筑樓層地面節(jié)能設計。
1. 地面的種類及要求
地面按其是否直接接觸土壤分為兩類：地面(直接接觸土壤)和地板(不直接接觸土壤)，地板又分為：接觸室外空氣地板;不采暖地下室上部地板;存在空間傳熱的層間地板三類。
2. 地面的節(jié)能設計
2.1 地面的保溫設計。
周邊地面是指由外墻內側算起向內2.0 m范圍內的地面，其余為非周邊地面。在寒冷的冬季，采暖房間地面下土壤的溫度一般都低于室內氣溫，特別是靠近外墻的地面比房間中間部位的溫度低5℃左右，熱損失也大得多(地面溫度及熱流分布如圖1)，如不采取保溫措施，則外墻內側墻面以及室內墻角部位會出現(xiàn)結露，在室內墻角附近地面有凍腳現(xiàn)象，并使地面?zhèn)鳠釗p失加大。鑒于衛(wèi)生和節(jié)能的需要，我國采暖居住建筑相關節(jié)能標準規(guī)定：在采暖期室外平均溫度低于-5℃的地區(qū)，建筑物外墻在室內地坪以下的垂直墻面，以及周邊直接接觸土壤的地面應采取保溫措施，在室內地坪以下的垂直墻面，其傳熱系數(shù)不應超過相關規(guī)定的周邊地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)限值。在外墻周邊從外墻內側算起2.0 m范圍內，地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不應超過0.3 W/(m2·K)。
布
滿足這一節(jié)能標準的具體措施是在室內地坪以下垂直墻面外側加50-70 mm厚聚苯板以及從外墻內側算起2.0m范圍內的地面下部加鋪70 mm厚聚苯板，最好是擠塑聚苯板等具有一定抗壓強度、吸濕性較小的保溫層。地面保溫構造(見圖2)。非周邊地面一般不需要采取特別的保溫措施。
《公共建筑節(jié)能設計標準)(GB 50189-2005)對地面也提出了具體保溫要求，此外，夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的建筑物底層地面，除保溫性能滿足節(jié)能要求外，還應采取一些防潮技術措施，以減輕或消除梅雨季節(jié)由于濕熱空氣產(chǎn)生的地面結露現(xiàn)象。
2.2地面防潮技術應采取以下措施：
(1).防止和控制地表面溫度不要過低，室內空氣濕度不能過大，避免濕空氣與地面發(fā)生接觸;
(2).室內地表面的表面材料宜采用蓄熱系數(shù)小的材料，減少地表溫度與空氣溫度的差值;
(3).地表采用帶有微孔的面層材料來處理。對于有架空層的住宅一層地面來講，地板直接與室外空氣對流，其他樓面也因這一地區(qū)并非建筑集中連續(xù)采暖和空調，相鄰房間也可能與室外直接相通，相當于外圍護結構通常120mm的空心板無法達到節(jié)能熱阻的要求，應進行必要的保溫或隔熱處理，即冬季需要暖地面，夏季需要冷地面，還要考慮梅雨季節(jié)由于濕熱空氣而產(chǎn)生的凝結。
2.3 地板的節(jié)能設計。
由于采暖房間地板下面土壤的溫度，一般都低于室內氣溫，因而為控制熱損失和維持一定的地面溫度，地板應有必要的保溫措施。特別是靠近外墻的地板比中央部分的熱損失大得多，故周邊部位的保溫能力，應比中間部分更好。我國規(guī)范規(guī)定，對于嚴寒地區(qū)采暖建筑的底層地面，當建筑物周邊無采暖管溝時，在外墻內側5~1.0m范圍內應鋪設保溫層，其熱阻不應小于外墻熱阻。
采暖(空調)居住(公共)建筑接觸室外空氣的地板(如過街樓地板)、不采暖地下室上部的地板及存在空間傳熱的層間樓板等，應采取保溫措施，使地板的傳熱系數(shù)滿足相關節(jié)能標準的限值要求。聚苯板地板保溫構造如圖3。保溫層設計厚度應滿足相關節(jié)能標準對該地區(qū)地板的節(jié)能要求。
由于采暖(空調)房間與非采暖(空調)房間存在溫差，所以，必然存在分隔兩種房間樓板的采暖(制冷)能耗。因此，對這類層間樓板應也采取保溫隔熱措施，以提高建筑物的能源利用效率。保溫隔熱層的設計厚度應滿足相關節(jié)能標準對該地區(qū)層間樓板的節(jié)能要求。層間樓板保溫隔熱構造做法及熱工性能應滿足有關規(guī)范要求。
3.小結
在嚴寒和寒冷地區(qū)的采暖建筑中，接觸室外空氣的地板，以及不采暖地下室上面的地板如不加保溫，則不僅增加采暖能耗，而且因地面溫度過低，嚴重影響使用者的健康。實踐證明，地板和地面的保溫不容忽視。應加強地板和地面保溫措施。
參考文獻
[1] 劉加平. 建筑物理[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009
[2] 西安建筑科技大學綠色建筑研究中心.綠色建筑[M] .北京:中國計劃出版社，1999
[3] 涂逢祥. 建筑節(jié)能技術[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社,2008
