第四節　紡織建筑隔熱設計

一、紡織建筑隔熱設計原則

夏季紡織車間在室外綜合溫度作用下，通過外圍護結構向室內大量傳熱。對空調房間來說，為了保證室內氣溫的穩定，減少空調設備的初投資和運行費用，要求外圍護結構必須具有良好的隔熱性能。對于多數紡織建筑，房間通常是安裝通風空調的，為保證人體最低的熱舒適要求和減少空調負荷，以及建筑節能的要求，不能忽視房屋隔熱的問題，特別是在我國的南方夏熱冬暖地區，隔熱設計十分重要。

紡織車間外圍護結構隔熱設計主要有以下幾個方面原則。

1.紡織車間外圍護結構隔熱設計主要部位在屋面　因為圍護結構外表面受到的太陽輻射強度以水平面為最大，東、西向其次，南向較小，北向最小，而且紡織車間四周又多有附房阻擋，因此，紡織車間屋面應為隔熱設計的重點。

2.降低室外綜合溫度的方法　通過采取措施，降低屋面和外墻的外表面溫度，使內表面的溫度不超過規定的數值。主要方法如下。

（1）減少對太陽輻射熱吸收。圍護結構外表面材料可采用淺色平滑反射性好的粉刷和飾面材料，如淺色馬賽克、淺色瓷磚以及淺色塑鋼板、鍍鋅板、鋁板等，但要注意褪色和材料的耐久性問題。

（2）屋頂或墻面外側設置遮陽設施。遮陽設施可有效地降低屋頂和外墻綜合溫度。

（3）設置通風屋面。利用屋面和吊頂本身的通風作用，帶走太陽輻射熱，結構外表面采用對太陽短波輻射的吸收率小而長波發射率大的材料，例如，白灰刷白屋面的綜合溫度低于鋁板屋面。

3.在外圍護結構內部設置通風間層　這些間層與室外或室內相通，利用風壓和熱壓的作用帶走進入空氣層內的一部分熱量，從而減少傳入室內的熱量。實踐證明，通風屋頂、通風墻不僅隔熱好而且散熱快。這種結構形式，尤其適合于在自然通風情況下，要求白天隔熱好、夜間散熱快的房間。

4.合理選擇外圍護結構隔熱能力　主要根據地區氣候特點、房屋的使用性質和圍護結構在房屋中的部位來考慮。在夏熱冬暖地區，主要考慮夏季隔熱，要求圍護結構白天隔熱好、晚上散熱快。要從結構的構造上解決隔熱和散熱的矛盾，如應用通風圍護結構。在夏熱冬冷的地區，外圍護結構除考慮隔熱外，還應滿足冬季保溫要求。對于有空調的房屋，因要求傳熱量少和室內溫度振幅小，故對其外圍護結構隔熱能力的要求，應高于自然通風的房屋。

5.利用水的蒸發和植被對太陽能轉化作用降溫　大面積鋼結構紡織建筑采用滴水屋頂，就是利用水蒸發時需要大量的汽化熱，從而大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱，有效地減弱了屋頂的傳熱量。

6.屋頂和東、西墻應當進行隔熱計算　要求內表面最高溫度θn·max滿足建筑熱工規范的要求，即應低于當地夏季室外計算最高溫度tw·max，保證滿足隔熱設計標準，達到室內熱環境和人體熱舒適可以接受的最低要求。

7.空調建筑圍護結構傳熱系數　空調建筑圍護結構的傳熱系數應符合現行國家標準GB50019—2015《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》規定的要求，因為隔熱計算是基于自然通風條件下的最基本要求，紡織車間室內溫濕度要求較高，因此，應按采暖通風與空氣調節設計規范要求的熱穩定性進行設計。

二、紡織建筑隔熱結構

紡織建筑由于四周多數有附房和主車間隔開，隔熱設計主要為屋頂隔熱和外墻隔熱，介紹如下。

（一）屋頂隔熱

南方炎熱地區紡織建筑屋頂的隔熱構造，基本上分為實體材料層隔熱屋頂和帶有隔熱空氣層的屋頂、吊頂棚屋頂三類，另外還有通過屋頂太陽能利用和通風吊頂進行隔熱的方法。

1.實體材料層隔熱屋頂　這類屋頂又分坡屋頂和平屋頂。由于平頂構造簡單，便于利用，故更為常用。為了提高材料層隔熱的能力，最好選用導熱系數和吸熱系數都比較小的材料，同時還要注意材料的層次排列，排列次序不同也影響結構衰減度的大小，必須加以比較選擇。實體屋頂的隔熱構造和保溫構造相同，不再敘述。

2.帶有隔熱空氣層的屋頂　這類屋頂是為了適應炎熱多雨地區的氣候條件，在隔熱材料的上面再加一層蓄熱系數大的黏土方磚（或混凝土板），這樣，在波動的熱波作用下，溫度諧波傳經這一層，則振幅驟減，增強了熱穩定性，特別是雨后，黏土方磚吸水，蓄熱性增大，且因水分蒸發，要散發部分熱量，從而提高了隔熱效果。此時，黏土方磚外表面最高溫度，比卷材屋面可降低20℃左右，因而可減少隔熱層的厚度，達到同樣的熱工效果。但黏土方磚比卷材重，增加了屋面的自重。

3.吊頂棚隔熱　這類隔熱形式在紡織廠尤為普遍，一般用于輕鋼門式結構廠房，利用車間內的吊頂將屋頂的高溫輻射阻擋于吊頂內，夏季利用吊頂內對外開的通風窗進行自然排氣，降低吊頂內的溫度。此時吊頂材料應采用具有一定保溫性能的材料，降溫效果良好。

4.屋頂太陽能利用　采用在車間屋頂加裝太陽能極板的方法，在利用有效空間安裝太陽能發電裝置的同時，實現屋頂隔熱。具有隔熱效果好，設備重量輕（太陽能裝置安裝質量≤15kg/m2），節能、環保的效果，值得推薦使用。

5.通風吊頂　輕鋼紡織廠房屋面彩鋼板不采用保溫隔熱措施，而采用保溫隔熱吊頂，吊頂內采用有組織的通風，夏季利用室外空氣的對流，帶走吊頂內由于太陽輻射形成的高溫，節能效果明顯。特別適合于南方紡織企業，夏季高溫輻射，對隔熱要求高；冬季氣溫較溫暖，結露現象不嚴重，尤為適用。

（二）外墻隔熱

外墻的室外綜合溫度較屋頂低，且多有附房和主車間隔開。而且紡織廠房多數車間發熱量均較大，所以在一般紡織建筑中外墻隔熱與屋頂比較是次要的。但對采用輕質結構的外墻時（如輕鋼彩板保溫結構外墻），外墻隔熱仍須重視。此時按冬季防結露保溫計算即可。黏土磚墻為常用的墻體結構之一，其隔熱效果較好，對于紡織車間外墻來說，在我國廣大南方地區兩面抹灰的240磚墻，尚能滿足一般建筑的熱工要求。空心磚的隔熱效果稍差，應適當加厚，也可采用240水泥磚和120加氣混凝土砌塊復合墻體進行保溫隔熱，效果良好。