孫成建 姜云紅（大連綠筑科技有限公司，遼寧大連 116000）

1 保障房建筑中節(jié)能性能的現(xiàn)狀及瓶頸

保障房建設(shè)隨著國(guó)家惠民政策的推進(jìn)，建設(shè)的數(shù)量急劇增大，不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，在建筑總量中將占有相當(dāng)一個(gè)數(shù)量級(jí)，節(jié)能性能能否得到保證，直接關(guān)乎我國(guó)整體建筑節(jié)能目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，使用這種住房的低收入人群，能否享受到節(jié)能住宅的支出效益，亦是低收入人群能否直觀感受到國(guó)家關(guān)懷的重要條件。無(wú)須諱言，保障性住房由于造價(jià)低，政府、開發(fā)商、建筑商均在極低的收益水平上運(yùn)作，在節(jié)能上的投入是大打折扣的，即使國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)如何強(qiáng)調(diào)和監(jiān)管，保障性住房在節(jié)能性能上，也無(wú)法于高質(zhì)量的商品住房相提并論。因此：探索、研發(fā)、應(yīng)用、于保障性住房?jī)r(jià)格相符，性能可靠，施工便捷的外維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，市場(chǎng)急需，迫在眉睫。

植物纖維自保溫外墻板，以其極高的熱阻性能、極好的防火性能、便捷的拼裝施工方式、較低的價(jià)格定位、滿足了政府價(jià)格控制、開發(fā)商、建設(shè)商低價(jià)運(yùn)作的實(shí)際困難，同時(shí)保證了低收入人群享受到節(jié)能建筑的支出實(shí)惠。

2 植物纖維自保溫外墻產(chǎn)品性能、規(guī)格

1）植物纖維自保溫外墻的結(jié)構(gòu)及規(guī)格

植物纖維自保溫外墻是由：承力板壁層、干燥空氣間層、保溫隔熱隔板組合而成。統(tǒng)籌考慮了墻體的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)熱阻、施工便捷、地域氣候要求、材料的生態(tài)性、取材廣泛，廉價(jià)性等諸因素。

植物纖維自保溫外墻產(chǎn)品規(guī)格：厚200mm,寬600mm，長(zhǎng)2.4-4m.

圖1 植物纖維自保溫外墻規(guī)格

圖2 植物纖維自保溫外墻構(gòu)造

植物纖維自保溫外墻為適應(yīng)我國(guó)廣域的氣候狀況，設(shè)計(jì)了“加強(qiáng)保溫型”、適用于哈爾濱等高寒地區(qū)；“加強(qiáng)隔熱型”、適用于海南島等熱帶地區(qū)；“冬冷夏熱型”、適用于華中等亞寒帶地區(qū)“保溫隔熱型”、適用于華北等寒帶地區(qū)。

2）植物纖維自保溫外墻的基本性能

面質(zhì)量：非承重填充用板60kgm2、承重用板68kgm2硬度：c-10;垂直承載：38.1 頓；結(jié)構(gòu)熱阻：2.7（m2.k）w;燃燒性：A 級(jí)；墻板與框架連接的單點(diǎn)抗剪性能：6.4 頓。

圖3 植物纖維自保溫外墻工程應(yīng)用中

3 植物纖維自保溫外墻的工作原理

植物纖維自保溫外墻，采用承力與保溫性能兼具的板壁材料，實(shí)現(xiàn)高承載，高保溫的任務(wù)；

利用秸稈類輕質(zhì)集料和干燥空氣作為保溫隔熱介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)輕體、廉價(jià)、高性能的目標(biāo)；

利用間層厚度、空氣濕度、空氣間層多重配置，充分發(fā)揮干燥空氣在建筑節(jié)能中的優(yōu)秀節(jié)能作用，改變現(xiàn)有建筑外墻，高重實(shí)心、直接傳熱的弊病，使外墻的傳熱方式變?yōu)槎嚅g層感應(yīng)傳熱。大大提高了保溫隔熱效能。技術(shù)組合分述如下：

1）板壁及填及充材料的組合阻熱效能：

植物纖維承力板壁層:除了提供砌體的功能外，還具有保溫功能。由于植纖板壁由秸稈類輕集料構(gòu)成（約占提及的60%）。其導(dǎo)熱系數(shù)相當(dāng)于稻草板的系數(shù)為：0.13[w(m.k)].

2）微珠發(fā)泡填充隔斷：除將板中80mm的空氣層隔斷成兩層25mm的空氣層外，其本身就是一種保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)0.042[w(m.k)].

表1 不同的空氣間層垂直厚度其導(dǎo)熱阻值

植物纖維板壁與微珠發(fā)泡保溫隔斷的組合，已使墻板具有了較高的保溫隔熱性能。這兩種導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料配合，其100mm 厚的標(biāo)準(zhǔn)墻板具有的保溫隔熱性能以高于370mm 混磚墻的系數(shù)。（370 毫米紅磚墻導(dǎo)熱系數(shù)為：0.457）。

3）干燥空氣保溫隔熱功能與熱工原理

植物纖維外墻保溫墻板的主要保溫隔熱介質(zhì)是干燥空氣。干燥空氣是最廉價(jià)，最方便，最環(huán)保，廣泛大量的保溫隔熱材料。其不同的空氣間層垂直厚度熱阻值，及保溫隔熱的性能見表1。

從表1 可以得知，垂直空氣間層的厚度以2-3 厘米位最佳。小于0.5 厘米的不但不能保溫隔熱，反而加速熱對(duì)流，起到加快傳熱的負(fù)作用；大于4 厘米以上,也沒有節(jié)能意義，只是加大了建筑成本。植物纖維自保溫外墻的空氣間層為3厘米。

影響空氣間層保溫隔熱性能的還有封閉空間的形狀。不同的封閉形狀對(duì)空氣間層保溫隔熱性能的發(fā)揮有直接的影響。幾種不同封閉形狀的空氣熱對(duì)流狀況比較，見表2.

表2 不同孔型空氣間層的導(dǎo)熱系數(shù)比較

從上表可以得知：矩形孔型是空氣間層最佳的孔型。它比其他孔型的導(dǎo)熱系數(shù)低一倍以上。植物纖維自保溫外墻采用矩形孔型。

影響空氣間層的保溫隔熱功能的因素還有氣溫變化。不同的氣溫條件對(duì)空氣間層的功能有直接的影響。見表3。

表3 不同氣溫條件下空氣間層的導(dǎo)熱系數(shù)與紅磚的比較

空氣的濕度對(duì)空氣間層的影響是最大的。空氣濕度每增加10 度對(duì)空氣間層的導(dǎo)熱系數(shù)約加大0.01；如果空氣濕度超過(guò)60%，空氣間層不再是保溫材料，而轉(zhuǎn)性為傳熱材料?？諝鉂穸鹊目刂剖强諝獗夭牧侠玫闹饕n題，也是“植物纖維外墻保溫墻板特別注重的研究課題。植物纖維自保溫外墻間層的空氣濕度為25%。

4）鋁錫膜在外墻保溫、隔熱貢獻(xiàn)。鋁錫膜在植物纖維自保溫外墻中，其保溫、隔熱具有多重、高效、廉價(jià)優(yōu)越特性：見表4

從表4 可以看出，貼附鋁錫膜后，空氣間層的阻熱值大大提高。同時(shí)它還有隔潮、隔汽、隔聲、防熱輻射等極佳功能。可使墻體的綜合保溫、隔熱性能大大提高。植物纖維自保溫外墻，在微珠發(fā)泡隔板的向外面包覆有單層或多層鋁錫膜。

5）空氣間層設(shè)置在墻體的不同部位，具有不同的功能：

（1）防潮、防凝結(jié)水空氣層、

圖4 置于墻體冷面的空氣間層

圖4 設(shè)置，能有效的防止墻體冷面的潮濕與凝結(jié)水。對(duì)于墻體和保溫空氣間層的保溫性能有很好的防潮增效功能。

（2）防水蒸汽空氣間層、見圖5

圖5 置于墻體熱面的空氣間層

圖5的設(shè)置，

能有效的阻止熱面的水蒸汽侵蝕墻體，造成熱面凝結(jié)水。對(duì)于保持空氣間層的干燥度有益，能夠保證空氣間層較低的濕度，充分發(fā)揮保溫功能。

（3）集熱空氣層、見圖6

圖6 置于冷熱鋒面中間的空氣間層

圖6的設(shè)置，具有極好的集熱功能。它置于兩道有空氣間層的墻體層的中部,保持有極好的封閉性、干燥性、防輻射性。因此它的集熱性能極高。他的極好的集熱性能，反過(guò)來(lái)又對(duì)置于冷、熱面的空氣間層起到了增效的作用。

植物纖維自保溫外墻，的空氣間層設(shè)置，充分考慮了上述各種影響空氣間層保溫效能的因素，進(jìn)行了合理配置。使得冷熱空氣的對(duì)流由直接傳遞改為感應(yīng)式間接傳遞，大大降低了熱傳遞的速度和絕對(duì)量，從而達(dá)到了外墻保溫隔熱的目的。冷熱空氣熱能交換的狀況，見圖7。

表4 貼附鋁錫膜效能數(shù)據(jù)比較（垂直空氣間層(m2.kw)

圖7 植物纖維自保溫外墻空氣對(duì)流及熱交換的工作狀況

圖7 可見，四個(gè)空期間層設(shè)置的層次和位置，極大限度的降低了冷熱空氣對(duì)流交換的速度和絕對(duì)量，大大提高了外墻阻斷室內(nèi)外冷熱空氣交換的效能，達(dá)到了保溫隔熱的效果。

4 植物纖維自保溫外墻，在保障性住房建設(shè)中的性、價(jià)優(yōu)勢(shì)

1）保溫、隔熱性能優(yōu)勢(shì)：植物纖維自保溫外墻，結(jié)構(gòu)熱阻高達(dá)2.7（㎡.K)w,是370 磚墻0.457（㎡.K)w6 倍，保溫能效突出；由于內(nèi)置鋁錫膜層，其對(duì)光輻射熱的反射率達(dá)到65%以上；植物纖維自保溫外墻的應(yīng)用保證了保障性住房的節(jié)能效率。

2）實(shí)現(xiàn)了外墻外保溫?zé)o縫全包覆的最佳形式

我們知道，在外墻保溫工法的諸形式中，全包覆外保溫形式是最佳方式，但由于材料的限制，很難實(shí)現(xiàn)，即使可以進(jìn)行外保溫形式，亦難實(shí)現(xiàn)0 冷橋的理想目標(biāo)。而植物纖維自保溫外墻，在施工中很好的實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，它無(wú)縫的包覆在結(jié)構(gòu)外面，實(shí)現(xiàn)了0 冷橋外漏的目標(biāo)。見圖8

針對(duì)墻角無(wú)縫包覆的施工難題，專門設(shè)計(jì)了“直角轉(zhuǎn)彎板”、“T 字轉(zhuǎn)彎板”很好的解決了墻角無(wú)縫包覆難題。見圖9。

3）集成拼裝，便捷施工

植物纖維自保溫外墻，遵循，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、工廠制作，工地拼裝的建筑產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)方向；在施工中，首先它與結(jié)構(gòu)施工在時(shí)間上，可以同步制作節(jié)省了等序的時(shí)間，結(jié)構(gòu)完工，即刻拼裝短時(shí)完成；其次工法簡(jiǎn)單，只需用緊固螺栓將墻板固定與結(jié)構(gòu)上即為完工，大大節(jié)省施工工期。

圖8 植物纖維自保溫外墻無(wú)縫全包覆工法

圖9 大角無(wú)縫包覆工法

4）極高的經(jīng)濟(jì)性

植物纖維自保溫外墻的性價(jià)比極高，表現(xiàn)為：產(chǎn)品制造成本低，由于使用廉價(jià)的空氣為阻熱介質(zhì)，取得廉價(jià)，資源廣泛，成本較低；施工成本低，由于植物纖維自保溫外墻，保溫、砌體一體化，省略了傳統(tǒng)施工中砌體施工-抹灰置網(wǎng)-保溫材料貼膚等多材料，多工序繁瑣的工法，一次拼裝，同時(shí)完成了砌體和保溫的全部工作。大大降低了施工成本。植物纖維自保溫外墻與傳統(tǒng)外墻保溫做法比較，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)突出，為保障性住房建設(shè)中保溫性能提升，提供了產(chǎn)品和技術(shù)保障。見表5

表5 植纖保溫外墻與傳統(tǒng)墻種的性、價(jià)比較

5 植物纖維自保溫外墻對(duì)保障性住房的安全性的保障作用

1）植物纖維自保溫外墻對(duì)提高保障性住房的抗震性能，提供了保證。由于植物纖維自保溫外墻的輕體、延性特性，在地震中具有極好變形釋放、緩緩減沖擊波的作用，加之板塊構(gòu)件的整體性特征，在地震中可以避免小單位砌體崩潰、飛濺傷人的危害。

2）植物纖維自保溫外墻可靠的避免保障性住房的火災(zāi)為威脅

植物纖維自保溫外墻具有極好的防火性能，其燃燒性檢驗(yàn)為A 級(jí)，有效的排除了火災(zāi)的隱患，大大提高了建筑的安全性。

3）植物纖維自保溫外墻具有體系性節(jié)能和安全功效

植物纖維自保溫外墻，配以植物纖維三玻雙腔保溫窗，整體外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件熱阻系數(shù)，系統(tǒng)性提升，大大提高了外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均熱阻值，節(jié)能效益顯著。植物纖維窗，是植物纖維節(jié)能建筑專利體系內(nèi)的構(gòu)件，其傳熱系數(shù)達(dá)到2，造價(jià)不足市場(chǎng)同類產(chǎn)品的50%，且與植物纖維自保溫外墻設(shè)計(jì)有配套的密封節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，配置實(shí)用與保障性住房建設(shè)中，將大大提高節(jié)能性能，大大降低建設(shè)成本，進(jìn)一步提升性價(jià)比。

植物纖維自保溫外墻，植物纖維三玻雙腔保溫窗的燃燒性指標(biāo)均為A 級(jí)，配置在保障性住房建設(shè)中，整體外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防火性能極為可靠，有效的避免火災(zāi)威脅，提高建筑的安全性。見圖10

圖10 植物纖維三玻雙腔保溫窗構(gòu)造及節(jié)點(diǎn)圖

綜上述：植物纖維自保溫外墻，由于其保溫隔熱性能高，產(chǎn)品成本和建設(shè)成本低，施工便捷，工期較短，抗震和防火災(zāi)的性能好，廣泛用于保障性住房建設(shè)，有利于解決，開發(fā)商、建設(shè)商，由于利潤(rùn)較低而使得建筑節(jié)能不達(dá)標(biāo)的實(shí)際難題；同時(shí)使得使用保障性住房的低收入人群，能夠切身體會(huì)到國(guó)家惠民政策的溫暖；亦為我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，建筑節(jié)能的水平提升，提供了產(chǎn)品和技術(shù)支撐。植物纖維自保溫外墻，在保障性住房建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生極好的經(jīng)濟(jì)、政治社會(huì)效益。