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        嚴(yán)寒地區(qū)外墻保溫節(jié)能措施的探討

        2014-12-09 06:28:11金煥
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年34期
        關(guān)鍵詞:砌塊節(jié)能外墻

        金煥

        摘 要:隨著我國能源短缺問題日益嚴(yán)重,北方嚴(yán)寒地區(qū)保溫節(jié)能墻體的研究和開發(fā)在建筑節(jié)能中占有重要地位。針對嚴(yán)寒地區(qū)的能源儲備及氣候特點,介紹了外墻保溫體系的種類及特點,著重總結(jié)了實現(xiàn)65%節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能措施,并對嚴(yán)寒地區(qū)外墻保溫節(jié)能的發(fā)展提出了建議。

        關(guān)鍵詞:嚴(yán)寒;保溫;節(jié)能;外墻;砌塊

        引言

        我國能源相對貧乏、人均耕地面積較少,能源短缺是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素,節(jié)能環(huán)保是我們所面臨的重要課題。近幾年來,建筑工程中建筑能耗越來越多,據(jù)資料顯示,我國北方嚴(yán)寒地區(qū)建筑采暖能耗占全國建筑總能耗的30%以上,建筑能耗給環(huán)境與能源帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此,建筑節(jié)能是一項具有重要意義的長期發(fā)展戰(zhàn)略,是建筑業(yè)發(fā)展過程中迫切解決的問題。

        目前,建筑節(jié)能已經(jīng)被我國列為重點節(jié)能領(lǐng)域。建筑物的外圍護墻體的能耗是建筑能耗的主要組成部分,外墻節(jié)能是實現(xiàn)建筑節(jié)能的重要內(nèi)容。由此可見,對于我國北方嚴(yán)寒地區(qū),改善建筑外圍護結(jié)構(gòu)的保溫效果,有效減少建筑采暖能耗對實現(xiàn)建筑保溫節(jié)能具有至關(guān)重要的作用。

        1 外墻保溫體系的種類

        外墻節(jié)能的關(guān)鍵問題,在于提高建筑物的外圍護墻體的保溫隔熱性能,從而大幅度降低建筑物采暖能耗,對我國建筑節(jié)能乃至國家能源戰(zhàn)略性可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。目前,我國的外墻保溫技術(shù)和保溫材料均有顯著發(fā)展,外墻保溫形式主要包括外保溫、內(nèi)保溫及自保溫[1]。

        外墻外保溫是在墻體外側(cè)設(shè)傳熱系數(shù)很小的保溫層,通常采用保溫性能良好的保溫絕熱材料,如聚苯板、聚氨酯、巖棉等。外墻外保溫體系有效減少了冷熱橋,不影響建筑室內(nèi)使用空間,保溫效果較好,在北方嚴(yán)寒地區(qū)普遍應(yīng)用。但是,外墻外保溫的施工工藝復(fù)雜,施工質(zhì)量難以保證,保溫層極易開裂或脫落,并且耐久性及防火性能較差。

        外墻內(nèi)保溫是在墻體內(nèi)側(cè)設(shè)保溫層,該種保溫體系安全性及保溫效果比外保溫好,造價低,施工質(zhì)量容易控制,應(yīng)用面更廣。但是,由于外墻內(nèi)保溫體系存在冷熱橋問題及二次裝修問題,而且會占用更多的室內(nèi)空間,故在我國應(yīng)用并不普遍。

        外墻自保溫是無需在墻體內(nèi)外側(cè)設(shè)保溫層,采用節(jié)能型墻體材料及配套專用砂漿,通過一定的建筑構(gòu)造即可達到規(guī)定的建筑節(jié)能要求。外墻自保溫體系解決了外保溫體系的安全性問題,更可以解決耐久性及防火問題,而且具有施工方便、便于維修改造和保持與建筑物同壽命等特點。工程實踐表明,自保溫體系很適合節(jié)能市場需求,對提高建筑節(jié)能工程質(zhì)量具有重要現(xiàn)實意義。我國應(yīng)用較多的自保溫墻體材料主要有加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、多孔磚及復(fù)合墻板等,其中蒸壓加氣混凝土砌塊自保溫墻體應(yīng)用最為廣泛。

        2 節(jié)能達標(biāo)措施

        《國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》[2]中強調(diào):“推進建筑節(jié)能,大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑,推動新建住宅和公共建筑嚴(yán)格實施節(jié)能50%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),直轄市及有條件的地區(qū)要率先實施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)?!蓖鈮?jié)能是實現(xiàn)建筑保溫節(jié)能的關(guān)鍵,保溫隔熱性能好的節(jié)能外墻的應(yīng)用,對于實現(xiàn)節(jié)能65%具有重要意義。

        目前,嚴(yán)寒地區(qū)的節(jié)能砌塊得到了廣泛的應(yīng)用,包括混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土空心砌塊(陶粒、粉煤灰、煤矸石、爐渣、浮石)、加氣混凝土砌塊及復(fù)合砌塊等,根據(jù)不同的砌塊墻體,可以采用不同的外墻節(jié)能達標(biāo)途徑,主要包括四種節(jié)能措施。

        2.1 單一材料砌塊墻體

        采用單一材料砌塊外墻實現(xiàn)節(jié)能達標(biāo),有施工方便、效率高的優(yōu)勢。通常采用超輕集料砌塊或加氣砌塊,結(jié)合保溫砂漿來達到自保溫隔熱的目的。采用密度等級為200~300級超輕陶粒配制的混凝土砌塊時[3],墻厚需400mm~500mm才能滿足節(jié)能要求。因此,該方法在嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用所帶來的問題主要是墻體厚度較大,需使砌塊的密度控制在一定范圍,砌塊的生產(chǎn)比較困難,故在北方嚴(yán)寒地區(qū)并未廣泛推廣。研究表明,加氣混凝土砌塊墻體保溫節(jié)能效果良好,可以較好地實現(xiàn)單一材料砌塊自保溫墻體。然而,在北方嚴(yán)寒地區(qū),由于室外溫度低,對外墻自保溫體系的研究尚不完善,并未實現(xiàn)廣泛推廣和應(yīng)用。

        2.2 夾芯苯板砌塊墻體

        夾芯自保溫外墻是在砌筑過程中,在內(nèi)外兩頁砌體墻中間夾EPS板等保溫絕熱材料[4],該方法保溫效果較好,造價較低,能較好地達到節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),墻厚明顯比單一材料砌塊墻體減小,通常300mm厚墻體基本滿足要求。北方嚴(yán)寒地區(qū)以前曾廣泛地應(yīng)用該方法,但由于該方法存在施工復(fù)雜、質(zhì)量不容易保證及熱橋等問題,目前已不提倡采用。

        2.3 外貼保溫板砌塊墻體

        外貼保溫板輕集料砌塊墻體是北方嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用最廣泛的節(jié)能達標(biāo)方法[5],普遍采用的保溫材料有聚苯保溫板(EPS)、擠縮聚苯板聚苯保溫板(XPS)及聚氨酯硬泡體。外圍護輕集料砌塊墻體厚度通常為190mm,外貼60mm~90mm苯板即可滿足節(jié)能65%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。考慮造價方面問題,外墻外貼EPS苯板系統(tǒng)價格最低,應(yīng)用最廣泛。

        2.4 輕集料復(fù)合節(jié)能砌塊墻體

        隨著節(jié)能要求的不斷提高,研制出了多種新型外墻材料,效果最顯著的是復(fù)合節(jié)能砌塊。輕集料復(fù)合節(jié)能砌塊由塊體、保溫層及面層組成,在砌塊成型機模箱內(nèi),EPS苯板與塊體復(fù)合一次成型,通過拉筋將三部分連接一起。在砌筑時,各復(fù)合節(jié)能砌塊互相咬合,保溫層形成一整體。通過實踐表明,復(fù)合保溫節(jié)能砌塊保溫隔熱性能及耐久性能較好,施工方便且造價低,對實現(xiàn)嚴(yán)寒地區(qū)建筑節(jié)能65%的設(shè)計要求具有良好的效果,該種外墻節(jié)能措施具有廣闊的發(fā)展前景。

        3 結(jié)束語

        綜上可見,我國的保溫節(jié)能墻體有了顯著的發(fā)展,但嚴(yán)寒地區(qū)由于受氣候及能源等原因的影響,普遍采用外貼保溫板的節(jié)能墻體系統(tǒng),有些效果顯著的外墻節(jié)能措施并未廣泛推廣應(yīng)用。因此,嚴(yán)寒地區(qū)的墻體保溫節(jié)能措施有待進一步的研究和開發(fā),為使嚴(yán)寒地區(qū)能盡快地普遍實現(xiàn)建筑節(jié)能65%的目標(biāo),現(xiàn)提出兩點建議:

        (1)根據(jù)區(qū)域能源儲備情況,因地制宜,充分利用天然輕骨料及工業(yè)廢料,大力研制開發(fā)保溫效果更理想的新型節(jié)能砌塊,不僅有利于實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),而且符合綠色、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

        (2)確保新型節(jié)能塊材的應(yīng)用,加快保溫節(jié)能墻體的推廣[6]。在北方嚴(yán)寒地區(qū),加氣砌塊墻體及復(fù)合節(jié)能砌塊墻體的受力性能及解決措施有待深入研究,努力實現(xiàn)不設(shè)置保溫層的自保溫節(jié)能墻體的廣泛應(yīng)用,有利于提高保溫外墻的耐久性、耐火性及施工質(zhì)量和效率等。

        參考文獻

        [1]董臻曼.寒冷地區(qū)加氣混凝土外墻自保溫體系節(jié)能設(shè)計研究[D].山東建筑大學(xué),2012.

        [2]國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定[J].節(jié)能,2006(9).

        [3]周運燦,單星本,等.黑龍江省混凝土砌塊磚節(jié)能建筑的發(fā)展回顧[J].建筑砌塊與砌塊建筑,2006,5:9-12.

        [4]周運燦,朱衛(wèi)中,等.黑龍江省輕集料混凝土砌塊建筑應(yīng)用調(diào)研[J].混凝土砌塊生產(chǎn)與應(yīng)用,2011,2:12-18.

        [5]吳雪嶺,徐慶鴻.寒冷地區(qū)滿足建筑節(jié)能65%時節(jié)能墻體構(gòu)造和材料的選擇[J].建筑與建筑節(jié)能,2006,2:24-29.

        [6]張澤平,李珠.建筑保溫節(jié)能墻體的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].工程力學(xué),2007,12(24):121-128.

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