CN105121755B - 建筑物的隔热方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑物的隔热方法，所述建筑物包括一个或多个现存的外部墙壁（2）和由所述墙壁支承的现存的屋顶结构（4），所述方法包括：构建第一外部壳体结构（24a），其覆盖至少一个外部墙壁的外表面，所述壳体结构从墙壁的外表面间隔开，以形成位于外部墙壁与壳体结构之间的墙壁空隙（28）；构建第二壳体结构（24b），其围绕或穿过现存的屋顶结构（4）延伸，并形成围绕或穿过屋顶结构延伸的封闭的屋顶空隙（26b），屋顶空隙（26b）与墙壁空隙（26a）相互连通；用隔热材料填充所述墙壁空隙（26a）和屋顶空隙（26b），以形成基本连续地经过屋顶空隙和墙壁空隙延伸的隔热层（28）。

Description

建筑物的隔热方法

技术领域

本发明涉及建筑物的隔热方法。本发明还涉及一种隔热的建筑物结构。更具体地说，本发明涉及具有隔热结构的建筑物和用于建筑物的隔热结构。

背景技术

许多现存的建筑，尤其是老建筑，其隔热水平较低，达不到新建筑所要求的水平。因此，它们热效率低下、浪费能源和/或无法令居住者感觉舒服。因此，普遍需要增加现存建筑物的隔热水平，这既有舒适性方面的原因，也有节能方面的考虑。

一些现存建筑物采用了空心墙进行建造，所述空心墙可以填充例如泡沫这样的隔热材料。这样可以提高墙壁的隔热水平。此外，可以通过在屋顶空间内铺设厚纤维隔热材料层来增加屋顶空间的隔热水平。然而，这样做不到将空心墙内的隔热材料与屋顶空间内所形成的隔热层连接。因此，围绕墙壁与屋顶交会的屋檐的隔热层往往会存在间隙，热量会经由该间隙而从建筑物中逸出，从而限制了该建筑物热效率的提高。

对于采用实心墙的建筑物，隔热板可以附接到墙壁的内表面以减少热损失。然而，为了安装这些隔热板，需要将建筑物清空，这给居住者造成相当大的搅扰。隔热材料层也可以铺设在屋顶空间内。然而，如上所述，这也给墙壁与屋顶交会处的隔热层留下了间隙，使得热量从建筑物中逸出。在一面墙壁与另一面墙壁的交会处的隔热层也可能会存在间隙。

英国专利No.2459358描述了一种建筑结构，其墙壁、屋顶和地板利用桁架进行建造，所述桁架相互连接以形成连续地经过墙壁、屋顶和地板延伸的空隙。该空隙内填充有隔热材料，以形成连续地经过墙壁、地板和屋顶延伸的隔热层。上述隔热材料当中不存在间隙，因此相对于常规的建筑结构可极大地减少热漏失。因此，这种类型的建筑物能够实现非常高的隔热水平，其比大多数传统建筑方法所能实现的隔热水平高得多。然而，在英国专利GB 2459358中所描述的建筑结构只能用于新的建筑物。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够应用于现存建筑物的隔热结构，以提高其隔热水平，另外还提供一种建筑物的隔热方法。

一方面，本发明提供了一种建筑物的隔热方法，其中，所述建筑物包括一个或多个现存的外部墙壁和由所述墙壁支承的现存的屋顶结构，所述方法包括：构建第一外部壳体结构，其覆盖至少一个外部墙壁的外表面，所述壳体结构从所述墙壁的外表面间隔开，以形成位于所述外部墙壁与所述壳体结构之间的墙壁空隙；构建第二壳体结构，其围绕或穿过所述现存的屋顶结构延伸，并形成围绕或穿过所述屋顶结构延伸的封闭的屋顶空隙，所述屋顶空隙与所述墙壁空隙相互连通；以及，用隔热材料填充所述墙壁空隙和屋顶空隙，以形成基本连续地经过所述屋顶空隙和所述墙壁空隙延伸的隔热层。

此方法使建筑物的隔热性得到了非常显著的提高，例如，可实现热导系数（U值）小于0.15W/m²K. 这种非常高的隔热水平的实现是由于该隔热层基本连续和无缝地围绕墙壁的外周和屋顶结构延伸，并且密封任何间隙从而避免热桥（thermal bridges）和防止空气泄漏。因此，显著降低了能够从建筑物逸出的热量。该方法易于实施，仅需要基本的施工技术，避免了昂贵的厂房及设备。该方法既适用于空心墙的建筑物也适用于实心墙的建筑物，并且由于该隔热手段施用至墙壁的外表面，因此能够尽可能地减少对居住者的搅扰。

该方法可以包括在所述建筑物的外部墙壁与所述墙壁空隙之间和/或在所述屋顶空隙下方设置蒸气阻隔膜。这样可以防止空气泄漏，从而提高建筑物的隔热性。它还可以防止湿气从外界进入到建筑物的内部。

该方法可包括将间隔件附接至所述建筑物的至少一个外部墙壁，并将板件固定至所述间隔件，以形成所述壳体结构。这种建造方法非常简单，容易实施且费用不高。

作为替代方案或附加方案，该方法可以包括将桁架元件固定至所述建筑物的至少一个外部墙壁或表面，并将板件附接至所述桁架元件以形成所述壳体结构。所述桁架元件可预先制造以便用于快速安装。利用桁架元件所具有的承重特性，使得它们有助于增加该建筑物的强度或支承建筑物的扩建部分。

该方法可包括将桁架固定在现存屋顶结构的上方，并附接板件以形成所述第二壳体结构。同样，所述桁架可预先制造以便用于快速安装。在屋顶空间上方固定桁架，可以在不影响建筑物阁楼空间的情况下安装隔热层。

作为替代方案，该方法可置入穿过所述屋顶结构的桁架，使得所述桁架从一个外部墙壁延伸到另一个外部墙壁。这使得隔热层可设置在屋顶空间内而不增加建筑物的总高度。此外，该隔热层可以在无需拆卸整个屋顶覆盖物的情况下进行安装：通常，只需移除几排屋顶瓦片以便置入该隔热层。

该方法可包括将所述桁架附接到现存的屋顶桁架。

该方法可以包括形成基本连续地经过所述屋顶结构和至少一个所述墙壁结构延伸的框架。

较佳地，所述空隙的宽度为50-600mm，优选为200-450mm。

该方法可包括将外部饰面层固定至所述第一壳体结构和/或所述第二壳体结构的外表面。

另一方面，本发明提供了一种建筑物，其包括一个或多个外部墙壁和由所述墙壁支承的屋顶结构，其中至少一个所述外部墙壁包括承重结构和覆盖所述承重结构外表面的第一外部壳体结构，所述壳体结构从所述承重结构间隔开，以形成位于所述承重结构与所述壳体结构之间的墙壁空隙；其中所述屋顶结构包括第二壳体结构，所述第二壳体结构围绕或穿过所述屋顶结构延伸以形成围绕或穿过所述屋顶结构延伸的封闭的屋顶空隙，所述屋顶空隙与所述墙壁空隙相互连通；所述建筑物还包括隔热层，所述隔热层包括基本连续地经过所述屋顶空隙和所述墙壁空隙延伸的隔热材料。

该建筑物可以包括位于所述内部与所述墙壁空隙之间和/或位于所述内部与所述屋顶空隙之间的蒸气阻隔膜。

所述第二壳体结构可以包括在所述屋顶结构上方延伸的多个桁架，以及固定至所述桁架以形成所述封闭的空隙的多个板件。

或者，所述第二壳体结构包括穿过所述屋顶结构延伸的多个桁架，以及固定至所述桁架以形成所述封闭的空隙的多个板件。

附图说明

现在参照附图，通过示例的方式对本发明的某些实施例进行描述，其中：

图1是示意性示出一种现存建筑物一部分的局部视图;

图2是图1所示建筑物的隔热方法的第一步骤的局部视图；

图3示出了该隔热方法的第二步骤;

图4示出了该隔热方法的第三步骤;

图5示出了该隔热方法的第四步骤;

图6示出了该隔热方法的第五步骤;

图7示出了该隔热方法的第六步骤;

图8示出了该隔热方法的第七步骤;

图9示出了该隔热方法的第八步骤;

图10示出了该隔热方法中使用的两个桁架;

图11是图9所示建筑物的下部的局部放大图；

图12是图9所示建筑物的上部的局部放大图；

图13是图1所示建筑物的第二种隔热方法的第一步骤的局部视图；

图14示出了该第二种隔热方法的第二步骤；

图15示出了该第二种隔热方法的第三步骤。

具体实施方式

图1是表示传统建筑物基本结构的简图，其中示出了支承屋顶结构4的两个侧面的墙壁2，为清楚起见，已将端部的墙壁和地板结构省略。在这个例子中，墙壁2为支承在混凝土地基垫块6上的实心墙，墙壁2的下部2a位于地面以下。屋顶结构4为常规结构，其包括多个木制桁架7。屋面瓦及其它的屋顶覆盖物已从屋顶结构4去除，以暴露屋顶桁架7。

在图2中示出的隔热方法的第一阶段中，蒸气阻隔膜8附着在墙壁2和屋顶结构4的外表面上。例如，该蒸气阻隔膜8可以包括聚乙烯材料或任何其它合适的材料制成的片材。该蒸气阻隔膜8用于密封建筑物，以防止空气泄漏及防止湿气进入到建筑物的内部。

在图3示出的第二步骤中，木材间隔块10附接到墙壁2，然后将木材板条12固定至间隔块10，如图4所示。间隔块10和板条12还可以采用木材以外的其他材料，当然，采用热传导系数低（例如小于1 W/mK）的材料较好。在这个例子中，板条12垂直地安装。当然，它们也可以水平地或以任何其他的方位进行安装。间隔块10设计为使得墙壁2与板条12之间形成大约10-30cm的间隙。

然后如图5所示，将结构板14固定在现存的屋顶结构4之上，所述结构板14例如为水泥粘结碎料板（cement bonded particle board）。安装了这些结构板14之后，如图6，将一组屋顶桁架16附设在结构板14之上。这些屋顶桁架16可以与图10所示的实例T1类似，它包含由金属连接件20相互连接的两根平行的木搁栅（wooden joists）18a、18b。搁栅18a、18b的外表面的间距优选为大约50-600mm，通常为200-450mm。桁架16的外端与板条12对齐以形成连续结构。这在图12中表示更为清楚。

然后，将结构板24a、24b（例如为水泥粘结碎料板）固定在屋顶桁架16和板条12之上，以形成一个围绕建筑物的墙壁2及在建筑物的屋顶结构4顶上延伸的新的外部壳体。从而提供了一个围绕墙壁2及屋顶结构4连续延伸的封闭的空隙26a、26b。所述空隙26a、26b同样经过建筑物的端部墙壁（未示出）而连续延伸。如图8所示，通过泵送而将隔热材料填充到空隙26a、26b中，以形成围绕所有墙壁和屋顶延伸的连续的隔热层28。可使用任何合适的隔热材料，例如包括膨胀泡沫或发泡聚苯乙烯（EPS）颗粒。隔热材料完全填充所述空隙，并形成经过屋顶桁架16及位于板条12和墙壁2之间的基本连续的隔热层28。

最后，外部墙壁和屋顶可覆盖隔热板材30和外部饰面材料，例如包括抹灰、面砖、覆面、屋面瓦等等。墙壁延伸至地面下方的下部2a可以由防潮膜32来进行保护。

本发明的第二种隔热方法如图13-15所示。该方法与上面描述的第一种方法类似，所不同的是，该方法使得隔热层贯穿屋顶结构4的下部，而不是在屋顶结构的顶部上方通过。本方法当中涉及到对墙壁2进行隔热的步骤与上文所述的步骤完全相同。

在该第二种方法中，在除去屋顶覆盖物以暴露屋顶结构4后，将蒸气阻隔膜8放置在屋顶桁架7和下方的天花板结构之间，然后将图10所示的T2类型的桁架34固定于现存的屋顶桁架7，使得它们横跨整个屋顶空间的下部。这些桁架34的端部附接到墙壁板条12的上端。然后，将锥形木嵌条40附设在桁架34的端部上侧，以降低屋顶面与桁架34端部的倾斜角。

如图14所示，然后将结构板42a、42b（例如水泥粘结碎料板）固定到桁架34的上表面和板条12的外表面，以形成围绕建筑物的壳体，并形成一个围绕墙壁和屋顶空间连续延伸的空隙26a、26b。在墙壁内，该空隙26a位于建筑物的现存结构墙壁2和由附设的结构板42a所形成的壳体之间，而在屋顶空间内，空隙26b在现存的天花板结构（未示出，但位于屋顶结构4下方）和结构板42b之间延伸。需要指出的是，在墙壁和屋顶结构内的空隙26a、26b在屋顶与墙壁交会处相互连通，使得空隙经过这两种结构连续地延伸。上述空隙也以类似的方式从侧面墙壁2连续地延伸到前部墙壁和后部墙壁（未示出）。

然后，将隔热材料泵入空隙26a、26b，以形成基本连续地经过建筑物的墙壁和屋顶结构延伸的隔热层44。最后，外部墙壁和屋顶可覆盖隔热板材和外部饰面材料，例如抹灰、面砖、覆面、屋面瓦等等。

采用上述隔热方法的其中一种进行隔热处理的建筑物通常包括一个或多个外部墙壁和由所述墙壁支承的屋顶结构，其中，至少一个所述外部墙壁包括承重结构（已存在的墙壁2）和覆盖所述承重结构外表面的第一外部壳体结构（包括结构板24a），其中，所述壳体结构24通过间隔块10和板条12从承重结构2间隔开，以形成位于承重结构2和壳体结构24a之间的空隙26a。屋顶结构4包括围绕或穿过屋顶结构4延伸的第二壳体结构（包括结构板24b），其形成围绕或穿过屋顶结构4延伸的封闭的屋顶空隙26b，屋顶空隙26b与墙壁空隙26a相互连通，隔热层28包括基本连续地经过屋顶空隙和墙壁空隙延伸的隔热材料。

该建筑物可以包括设置在建筑物内部与墙壁空隙26a之间、和/或建筑物内部与屋顶空隙26b之间的蒸气阻隔膜8，以防止空气从建筑物中泄漏。为了确保建筑物内的空气质量保持在一个较高的水平，可配备一个强制通风系统（未示出），以确保空气的可控交换，例如，以每小时五到六次完全交换的速率进行。该通风系统可以包括热回收系统，以确保从建筑物排出的空气中回收热量，并用于将引入建筑物的新鲜空气加热到适当的温度。

第二壳体结构24b可以包括在屋顶结构4上方延伸的多个桁架14，以及固定至所述桁架以形成封闭空隙26b的多个板件24b。或者，第二壳体结构24b可以包括通过贯穿屋顶结构4的多个桁架34，以及固定至所述桁架以形成封闭空隙26b的多个板件42b。

当然，上面描述的第一种方法和第二种方法以及结构还具有多种可能的变型。例如，可以将图10所示的T2类型的桁架34附接到墙壁，而不用将板条和间隔块安装到建筑物的墙壁。然后，所述桁架34用来支承形成壳体结构的结构板24a。虽然这种方法比使用隔离块和板条要贵，但由于桁架34具有承重能力，因此它们可以用于增加该建筑物的强度或者支承额外的重量，如建筑物的扩建部分的重量。

虽然上面所描述的隔热方法和隔热结构是关于具有斜屋顶的建筑物，但是应该理解的是，本文所描述的方法和结构也可容易地适用于具有平屋顶的建筑物。

Claims (15)

1.一种建筑物的隔热方法，其中，所述建筑物包括一个或多个现存的外部墙壁和由所述外部墙壁支承的现存的屋顶结构，所述方法包括：构建第一壳体结构，其覆盖至少一个所述外部墙壁的外表面，所述第一壳体结构从所述墙壁的外表面间隔开，以形成位于所述外部墙壁与所述第一壳体结构之间的墙壁空隙；构建第二壳体结构，其围绕或穿过所述现存的屋顶结构延伸，并形成围绕或穿过所述屋顶结构延伸的封闭的屋顶空隙，所述屋顶空隙与所述墙壁空隙相互连通；然后，通过将隔热材料泵入所述墙壁空隙和所述屋顶空隙而填充所述墙壁空隙和所述屋顶空隙，以形成基本连续地经过所述屋顶空隙和所述墙壁空隙延伸的隔热层。

2.根据权利要求1所述的方法，包括在所述建筑物的外部墙壁与所述墙壁空隙之间和/或在所述建筑物的屋顶空隙的下方设置蒸气阻隔膜。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括将间隔件附接至所述建筑物的至少一个外部墙壁，并将板件固定至所述间隔件以形成所述第一壳体结构。

4.根据权利要求1或2所述的方法，包括将桁架元件固定至所述建筑物的至少一个外部墙壁，并将板件附接至所述桁架元件以形成所述第一壳体结构。

5.根据权利要求1所述的方法，包括将桁架固定在现存的屋顶结构上方，并附接板件以形成所述第二壳体结构。

6.根据权利要求1所述的方法，包括置入穿过所述屋顶结构的桁架，所述桁架从一个外部墙壁延伸到另一个外部墙壁。

7.根据权利要求6所述的方法，包括将所述桁架附接至现存的屋顶桁架。

8.根据权利要求1所述的方法，包括形成基本连续地经过所述屋顶结构和至少一个所述墙壁结构延伸的框架。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述空隙的宽度为50-600mm。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述空隙的宽度为200-450mm。

11.根据权利要求1所述的方法，包括将外部饰面层固定至所述第一壳体结构和/或所述第二壳体结构的外表面。

12.一种建筑物，其包括由屋顶结构和一个或多个外部墙壁所包围的内部，所述屋顶结构由所述外部墙壁支承，其中至少一个所述外部墙壁包括承重墙结构和覆盖所述承重墙结构外表面的第一壳体结构，所述第一壳体结构从所述承重墙结构间隔开，以形成位于所述承重墙结构与所述第一壳体结构之间的墙壁空隙；其中所述屋顶结构包括第二壳体结构，所述第二壳体结构围绕或穿过所述屋顶结构延伸以形成围绕或穿过所述屋顶结构延伸的封闭的屋顶空隙，所述屋顶空隙与所述墙壁空隙相互连通；所述建筑物还包括隔热层，所述隔热层包括填充所述墙壁空隙和所述屋顶空隙的泵送隔热材料，所述泵送隔热材料基本连续地经过所述屋顶空隙和所述墙壁空隙延伸。

13.根据权利要求12所述的建筑物，包括位于所述内部与所述墙壁空隙之间和/或位于所述内部与所述屋顶空隙之间的蒸气阻隔膜。

14.根据权利要求12或13所述的建筑物，其中所述第二壳体结构包括在所述屋顶结构上方延伸的多个桁架，以及固定至所述桁架以形成所述封闭的空隙的多个板件。

15.根据权利要求12或13所述的建筑物，其中所述第二壳体结构包括穿过所述屋顶结构延伸的多个桁架，以及固定至所述桁架以形成所述封闭的空隙的多个板件。