浅谈严寒地区村镇学校建筑保温复合墙体节能设计
关键词：严寒地区，村镇学校建筑，保温复合墙体
目前严寒地区的村镇学校建筑通常的墙体做法是：实心粘土砖墙和石材墙，所采用的实心粘土砖墙、石材墙传热系数普遍比较大，达不到现在《民用建筑节能设计标准》规定的要求，是传统墙体高能耗的原因。降低墙体的传热系数的有方法是增加墙体的热阻，这是降低墙能耗的最有效方法。
增加墙体热阻最有效最经济的方法是采用复合节能墙体，复合节能墙体分为以下几种：外保温节能墙体、内保温节能墙体、夹心保温节能墙体。
严寒地区村镇建筑的供暖方式与保温构造的选用，通过调研所掌握的资料，严寒地区的村镇建筑供暖方式可大致分为两种方式：间歇性供暖和连续性供暖。间歇性供暖：严寒地区的村镇建筑有一些学校采用火炉取暖，火炉取暖是在上课前生火，低年级是老师和值日生提前来生火，另一种间歇供暖方式是在暖气中装入介质油，介质油在低温下防冻，在学生上课前加热取暖的方式。连续性供暖：连续性供暖采用水循环锅炉。水介质锅炉是最常见的锅炉，水作为介质的锅炉的优点是更换介质的造价相对其它介质造价低，介质泄漏不会产生较大的环境污染，水的比热大，能够吸收更多的热量。缺点是在冬季长期不用的情况下也必须维持一定的温度，在低温下水结冰破坏采暖设备，与介质油暖气供暖相比浪费能源。
一、内保温复合墙体的节能设计
(1)间歇供暖要求快速提高室内温度，使室内温度在短时间内达到使用的温度要求，采用内保温节能墙体是非常适合严寒地区间歇性供暖的村镇学校建筑的使用特点，内保温节能墙体的构造。內保温有以下优势：保温材料的蓄热系数小，在短时间加热时由保温材料吸收的热量比其他材料少，室内温度升高较快。严寒地区村镇建筑单层比重较大，使用内保温由于不存在楼板产生热桥较少。
(2)保证内保温节能墙体保温性能的关键是防止内保温层结露。外墙内保温的保温层在室内一侧，由于冬季室内温度高、室外温度低，室内的水蒸汽分压力大于室外一侧，水蒸汽由高压侧向低压侧迁移，水蒸汽在迁移过程中温度低于它的露点温度易结露，结露的凝集水进入保温层，易使保温层受潮，受潮保温层易失去应有的保温效果(导热系数增大)或保温效果降低。如果构造设计不合理，围护结构某一临界面外侧蒸汽渗透阻大于内侧渗透阻，在这一临界面(冷凝接口)处，甚至可能产生内部冷凝。在保温构造的设计上防止保温层结露，这样才能保证内保温节能墙体的保温性能。
(3)防止内保温层结露的有效方法：设置隔汽层、设置吸湿空气层、选用憎水而透气的保温材料或保温涂层
①设置隔汽层：单面设置隔汽层，在外墙内保温的保温层内侧设置隔汽层，即在保温层的高温侧设置，防止冬季室内的水蒸汽进入保温层。事实上隔汽层卷材宽度是有一定限制的，施工中卷材的接缝处一定要处理好，不让蒸汽通过此处接口，否则隔气效果将会受到影响。接缝处处理不好很可能造成保温层受潮，而潮气一旦进入则很难再排回室内而留在保温层中，也有可能变成冷凝水被保温层吸收。由于外墙体的湿作业，可能导致施工水分没有完全排出，即墙体没有完全干燥就开始隔汽层的施工，从而使潮气滞留在隔气层内而不能排出，最终导致保温层受潮，这种现象比较普遍。另外，夏季热侧在室外一侧，蒸气渗透方向与冬季正好相反，可能导致保温层受潮，而冬季到来时不能排出，造成恶性循环。双侧设置隔汽层：在保温层的两侧都设置隔汽层，即冷面和热面均设隔汽层。双侧隔汽层构造必须保证保温层干燥，否则水蒸汽被封闭在隔汽层内不能排出，如果水蒸汽量大，在夏季时可能体积膨胀导致隔汽层破坏而失去效果，甚至破坏外装修。
②设置吸湿空气层：空气层的厚度一般在12-40mm，空气层可以通过龙骨架空层或砌筑法形成。当采用龙骨架空时，龙骨一般采用保温隔热性能较好的材料(石膏板制龙骨、木龙骨)防止产生热桥现象，但应注意龙骨的吸湿性能，防止由于龙骨吸湿性大而在保温层两侧形成湿桥。因为在空气层冷侧可能产生冷凝，由于湿桥的毛细管吸湿作用导致液态水迁移，使保温层受潮。如果室内湿度不大时，这种构造可以保持保温材料干燥不受潮。若室内空气湿度特别大而空气层外侧墙体又比较密实(蒸汽渗透阻很大)，则有必要在保温层内侧(热侧)设置一道隔汽层，隔汽层可以选用塑料薄膜、防水卷材等。需注意的是，隔汽层不能设置在保温层的冷侧，也不能设置在空气层的冷侧，因为设在冷侧，水蒸汽渗透到保温层后就会在保温层和隔汽层的界面上产生冷凝，反而不如不设置隔气层。
③选用吸水率小的保温材料或憎水保温涂层：目前，研制出来的一些新材料，本身具有一定的透气性能，可以很快将保温层内的潮气排出来，而且还具有一定的防潮功能，因而，在室内湿度不大的房间可以采用这样的涂层材料。但如果室内湿度较大时，则应设置防潮空气层或防潮层。另外，如采用吸水率小的保温材料(聚苯乙稀泡沫板或颗粒)，保温层不易受潮，可以不做吸湿空气间层。
二、外保温复合墙体的节能设计
(1)外保温节能墙体是指在外墙的外表面上加设保温层，外墙采用外保温做法时如在保温层外侧加设通风层，可完全防止材料受潮。外保温可用于新建墙体，也可以用于既有建筑外墙改造，保温层能明显加强外墙的保温性能。由于从外侧保温，构造必须能满足水密性、抗风压以及温湿度变化的要求，不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞，另外还必须对门窗洞口、穿墙管道等作适当的处理。不同的外保温构造，其材料、构造和施工工艺各有一定的差别。
(2)保证外保温节能墙体保温性能的关键是外保温材料的选择、保温板的固定、面层的做法。