东北石油大学大庆163318
摘要：根据游泳馆节能研究表明外墙占建筑能耗损失方面的30％，改善外墙的保温隔热性能可直接有效地减少建筑物的冷热负荷。本文从从对墙体的热工性能的影响因素，以及节能墙体节能系统技术应用两个方面进行了探讨，为今后在进行游泳馆建筑墙体设计时，起到一定的借鉴作用。
关键词：热阻；热惰性；节能；通风
由于游泳馆的墙体潮湿情况比一般建筑严重，结露问题是围护结构设计需考虑的重要一点，因而其外墙节能需要适应多重要求，对外墙节能的热功效率要求比较高。特别是注重外墙的保温效能，保温有利于防结露的处理。而另一方面从生态节能技术角度来说围护墙体将其作为开放的，能够调节的“过滤装置”而不是封闭的墙体。
一、墙体的热工性能
1．增加墙体的保温隔热性能
在严寒和寒冷地区，冬季室内外温差可相差几十度，游泳馆室内为满足衣着单薄的游泳者热舒适度，室内温度要求较高，一般22℃。并且室内湿度大这就要求提高游泳馆墙体保温隔热性能（图某游泳馆墙体的保温处理）。影响整个墙体保温隔热性能有两项指标：热阻与热惰性指标。
（1）提高热阻指标可以有效地提高围护构的内表面温度。建筑热工标准要求外墙（含非透明幕墙）的传热系数K≤1．0W／m2。保证围护结构平均传热系数的前提下，适当增加墙体的热阻，有利于白天隔热，以及抵抗外界温度波动对室内产生的影响，降低室内平均辐射温度。但是过大的热阻会导致晚间的散热不良，并且增加了建筑造价，热阻值的选择并非越大越好。热阻最低值应根据当地的气候条件、建筑规模、人流及设备的散热状况进行具体的分析研究确定。目前，提高墙体热阻的方法包括增加实体保温层、设空气间层等方法。
（2）墙体的热惰性指标较低，外界温度的波动对内表面的温度波动影响很大，可能导致夏季内表面温度过高，冬季内表面温度过低的现象。故在采用轻质墙体结构的情况下，应保证一定的热惰性，同时对于轻质复合墙体应进行内表面温度的验算。在夏季，即使是空气温湿度己调节到舒适范围，温度过高的内表面与人体之间的热辐射交换作用，同样会令人感到不适。在冬季也是如此，不能仅仅满足于内墙面不结露的底限标准，同时要满足墙面的温度差。
2.不同的朝向墙体热工要求
不同朝向的墙体接受太阳辐射能量也是不同的。冬季，北向墙体的内表面温度也大大低于其他朝向的墙体。夏季，东西向墙体的表面温度高于南向与北向墙体。因此，在同样的空调温度，游池大厅的周边区域会出现冷热不均的现象，尤其在采用自然通风、采光措施的前提下，这种现象会比较严重。因此．有必要根据不同的朝向，适当调整墙体的热工性能。另外，不仅游泳馆墙壁要有较好的保温性能．游泳壁及池底也应有较好的保温性，以达到限制热耗的目的。
二、节能墙体技术
游泳馆使用环保节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。为提高墙体的保温性能，游泳馆建筑目前较先进的保温节能墙体主要有以下几种：
（1）复合和蓄热墙式系统
复合墙体是采用结构手段、机械连接及化学粘接剂和相应的施工工艺相配套组成的一种节能墙体。尤其外保温彻底消除“热桥”的影响；使墙体内部潮湿情况得到改善；能够实现严寒地区节能65％对墙体节能的要求，且造价低。适宜于寒冷地区群众性小型游泳馆建筑外墙的运用。
蓄热墙体系统也是最近发展起来的一种外墙系统。它利用热虹吸管温差环流原理，使用自然的热空气或水来进行热量循环，从而降低供暖系统的负担。蓄热墙体的外表面涂成黑色或某种深色，以便有效地吸收阳光。为防止夜间热量散失，玻璃外侧应设置保温窗帘和保温板。蓄热墙有造价低，采暖水平高，便于控制，因此适宜在冬季需要采暖的寒冷地区群众性小型游泳馆中运用。
（2）双层通风外墙系统
双层外墙系统是一项目前应用较普遍的外墙生态节能技术。其工作原理是墙体的空气腔里较低的气压把部分废气抽出，并且吸收太阳辐射热后变暖，自然地上升，从而带走废气和太阳辐射热。其作用原理有利于游泳馆内部湿空气的排出，保持内部围护结构的干燥．通风换气的功效也大幅度提高。但这种方式的墙体不适用于寒冷和严寒地区。
（3）幕墙系统（玻璃幕墙与双层通风幕墙）
为满足游泳馆的美学和功能的要求．幕墙成为现代游泳馆建筑的主要外维护结构之一。但采用玻璃幕墙结构是整个游泳馆节约能源的薄弱环节，对保温、防结露、防噪声都不利。追求其大空间的现代感造型与有效节能之间总是存在不易调和的矛盾。为解决节能与美学矛盾，游泳馆一般采用双层玻璃或节能玻璃。建筑领域内的新一代节能玻璃包括：热镜中空玻璃、热反射薄膜夹层节能玻璃，内充惰性气体的中空玻璃和低辐射的镀膜玻璃。
双层通风幕墙由墙和外幕墙组成，它们之间是空气流动的热通道。双层幕墙一侧设有进风装置和排风装置与外界空气进行气体交换。双层幕墙之间常设置百叶、卷帘等遮阳装置，防止夏季强烈的太阳辐射进入室内，可进一步改善室内环境，降低能耗。内幕墙常设置门窗，便于人员进入热通道内进行维护清洁，并输入新风进行室内换气。双层通风幕墙有两大方面的作用：一是改善室内环境，稳定室内的温度、光照，增强通风换气功能，降低室外噪声影响；二是大大提高幕墙的保温隔热能力，节省能源。
游泳馆若采用双层通风幕墙，既有利适宜提高冬季保温性能．还增强夏季通风换气的效率。封闭式内通风幕墙从室内的下通道吸入空气，在热通道内升至上部排风口，再从吊顶内的风管排出。循环在室内进行，外幕墙完全封闭。
（4）膜材料系统许多现代游泳馆运用膜结构，由于膜结构具有很强的透光性，太阳辐射热可以直接进入室内，进而提高室内温度，并且有助于防结露．对其自然采光和调节室内温度发挥巨大作用。在冬季，膜材料吸收太阳辐射热减小室内热负荷。夜晚水池和地面释放出白天的蓄热，削减了白天和夜间的负荷差。室内供暖系统也就处于相对稳定的运行状态，提高了供暖系统的运行效率。减少供暖能耗。与不透明墙体的对比模拟计算显示，太阳光通过膜结构产生的辐射热，在冬季大大降低热负荷。同时利用多层膜结构之间所形成的空气腔，可增加其热阻，提高膜结构的保温性能。例如：中国国家游泳中心“水立方”是171mm×171mm的立方体，屋面、墙面选用ETFE材料是一种膜料，透光、防雨．而且还有自清
洁功能，而且在两层膜之间要充气隔音。
（5）其他高科技材料
一些高科技的新型材料（高分子合成材料）使用在外围护材料中是未来发展趋势。例如，首都体育馆就使用了纳米技术新材料，涂了一层纳米涂料的天花板吸声不变形，墙壁不沾水和油，纳米塑料的门窗和排污管道更耐磨耐腐蚀。从理论上讲，经过纳米技术处理后的板材能更有效地吸收噪声，也更耐腐蚀、抗污染，这种特性适宜于游泳馆内部使用，营造舒适环保的内部环境。
图4水立方膜构造
参考文献：
[1]魏敦山.游泳馆建筑设计实践与创新[J].建筑学报，2001，11.
[2]中国建筑学会主编.渏水盈方—国家游泳中心[M].中国建筑工业出版社，2008，11.