隔热层及其势位性通风散热的改良施工技术探讨

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【摘要】本文对传统隔热层的通风隔热效果提出质疑，并推出了阶梯式隔热层及其势位性通风散热的改革设计方案且进行理论分析。经实验验证得较好的通风隔热效果，以达到节能的目的。

【关键词】阶梯式隔热层；势位性；通风散热； 压力差；旋涡区；泻流

1. 传统的水平式平铺隔热层做法上的不合理性进行分析并改良、力求提高其通风隔热效果以达到节能和改善热环境的目的

1.1我国地域辽阔，各地气候差异甚大，从长江中下游地区、四川盆地，云贵部分地区到东南沿海各省和海南诸岛，因受东南季风、海洋暖气团北上和当今世界性的扼尔尼诺现象的影响以及强烈的太阳辐射热和下垫面共同的作用，每年自6月以后，从空气的温度分布看，大部分地区进入夏季，这些地区夏季时间长，气候炎热，在这些地区的建筑物若不采取隔热措施，势必造成室内温度过高，严重影响人们的生活和工作，甚至人体的健康。因此，建筑隔热措施无论从节能或是改善热环境都起着极其重要的作用，而维护结构隔热是防止夏季室内过热的重要途径。建筑物维护结构隔热可分为屋顶隔热和墙体隔热，因为太阳由上而下照射，所以屋顶接受热辐射的时间比墙体长，强度比墙体高，以致屋顶隔热对整栋建筑物隔热来说，显得尤为重要，屋顶隔热可分为（1）采用浅色外饰面，减少当量温度；（2）增大热阻与热隋性；（3）通风隔热屋顶；（4）水隔热屋顶；（5）种植隔热屋顶等。现在就南方沿海地区常用的通风隔热屋顶作为基点，并在此基础上作出改良偿试的分析，即采用阶梯式隔热层及利用其势位差进行通风散热，并对此进行分析并经实验验证得较好的隔热效果，因为通风隔热屋顶通风隔热原理是利用隔热砖与屋顶形成的空间内部通风带走面层传来的热量，以达到隔热的目的，则通风量的大小直接影响着通风带走热量而达到降温的效果，因为层间内的空气流动即通风是主要借助于室外风速作用在房屋上时，迎风面与背风面产生压力差，即常说的风压差，那么压力差越大则空气流动速度就越大，通风隔热效果越好，反之则越差。空气流动速度的大小与压力差成正比，因此为改善通风隔热效果则应该提高空气流动速度，而提高空气流动速度无疑就要增大空气压力差，如何增大空气压力差？根据冷热风密度不同，如果在冷风进入区处做成大开口式而在出风区处收窄，如图（1）所示。则出入风口之间的风产生势位差，因为此时吹入的冷风密度 比吹出的热风密度 大且其势位（即重心位置也比热风高）因此冷风的势能比热风的势能大，两者之间的势能差 根据能量守恒定律势能可转化为动能，作为风体流动的能量补给，把风不断向前推进，从而加速层间内的空气流动，这种现象这里称为“风的泻流现象”。这是增大空气压力差提高通风散热效果的一个较好的方法，而传统的隔热层一般是采用预制水泥大阶砖或粘土砖平铺而成，使之与屋顶楼板层之间形成通风空间如图2（a）、（b）所示。