隨著我國(guó)建筑節(jié)能要求的不斷提高,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,對(duì)比分析了建筑外墻內(nèi)保溫、外保溫、混合保溫和自保溫的優(yōu)缺點(diǎn)。通過經(jīng)濟(jì)性和耐久性等因素的分析,表明外墻自保溫墻體系具有明顯的優(yōu)勢(shì),指出自保溫體系可適用的建筑結(jié)構(gòu)形式,并對(duì)在自保溫體系的應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)的技術(shù)問題提出一些解決方法或思路。
引言
建筑能耗已達(dá)到了世界能源總消耗的30%~40%,我國(guó)高能耗住宅的總量已達(dá)400億㎡,而且還以每年近20億m3的速度增加著,其總量幾乎達(dá)與發(fā)達(dá)國(guó)家每年新增建筑量的總和持平。世界銀行報(bào)告中指出: 2000年~2015年,中國(guó)的建筑業(yè)達(dá)到歷史最高峰,然而快速建設(shè)沒能與降低建筑能耗相匹配,致使我國(guó)每年新增節(jié)能不達(dá)標(biāo)建筑7億~8億㎡,這些建筑不僅在施工過程中消耗了大量的能源及資源,其建成使用過程中也會(huì)消耗掉很多能源 。
1.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能對(duì)一個(gè)建筑的能源消耗有著很大影響。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)擁有優(yōu)異的保溫隔熱性能,就能有效得控制發(fā)生在建筑內(nèi)外環(huán)境之間的熱量交換,可使建筑物內(nèi)部達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的熱環(huán)境,既滿足了人體對(duì)熱舒適性的要求,又降低了建筑的采暖能耗與制冷能耗。
2.外墻保溫體系分類
我國(guó)建筑市場(chǎng)上的外墻保溫體系主要有四種,分別是:外墻外保溫體系、外墻內(nèi)保溫體系、外墻混合保溫體系以及外墻自保溫體系[3]。
外墻內(nèi)保溫體系有:聚苯板、聚氨酯泡沫、玻璃纖維噴涂、輕集料保溫砂漿等。外墻外保溫體系常見有:EPS、XPS擠塑聚苯板、硬泡聚氨酯、巖棉板等。外墻外保溫和內(nèi)保溫相結(jié)合的方法,其優(yōu)點(diǎn)是可以提高建筑的施工速度,對(duì)內(nèi)保溫沒有采取有效措施的內(nèi)墻部位,通過外保溫使內(nèi)外墻交接出的冷橋部位得到保護(hù)。墻體本身具備良好的保溫隔熱性能、通過使用合適的保溫材料以及調(diào)整墻體的厚度即可是外墻達(dá)到節(jié)能的技術(shù)要求。
3.自保溫體系材料
當(dāng)前建筑市場(chǎng)上以下四種為市場(chǎng)上常用的自保溫材料。
(1)節(jié)能型燒結(jié)頁巖砌塊是一種新型的墻體材料,它具有高孔洞率,擁有良好的抗壓、抗裂、保溫、隔熱等性能,可廣泛用于民用住宅建筑及工業(yè)建筑的內(nèi)外非承重墻。
(2)蒸壓加氣混凝土砌塊是也一種節(jié)能墻體材料,具有導(dǎo)熱系數(shù)低、高強(qiáng)輕質(zhì)、施工速度快的特點(diǎn)。
(3)陶粒自保溫砌塊是一種新型輕質(zhì)自保溫節(jié)能砌塊,規(guī)格品種多樣,具有優(yōu)良的技術(shù)性能和熱工性能,可以滿足各種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。
(4)泡沫混凝土是使用專用發(fā)泡劑與水按一定比例混合,經(jīng)機(jī)械攪拌或與空氣強(qiáng)制混合后,產(chǎn)生大量氣泡。再與水泥漿等物料進(jìn)行混合,形成一種保溫性能好,強(qiáng)度高的低密度材料。
4.自保溫體系技術(shù)處理
主要技術(shù)問題及相應(yīng)的措施。自保溫體系外墻的墻體構(gòu)造設(shè)計(jì)厚度一般在180~240mm之間,圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻在0.7~1.0㎡·K/W之間,加大傳熱阻只有增加墻體的厚度,但又會(huì)增加墻體自重和工程造價(jià),因此要想廣泛推廣應(yīng)用,需要考慮以下幾個(gè)因素。
1)熱橋處理。熱橋在夏熱冬冷地區(qū)對(duì)建筑的熱工能耗會(huì)有影響,容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,故需要對(duì)此采取措施進(jìn)行處理。對(duì)保溫層厚度大于或等于50mm的熱橋部位,可以采用保溫砌塊砌筑。外墻填充墻保溫可選擇用外露、半包或全包的方式解決。厚度小于或等于50mm 的熱橋部位,可以選擇外露柱構(gòu)造處理,采用無機(jī)保溫砂漿,要滿掛網(wǎng),再使用錨栓進(jìn)行固定;厚度為50~100mm的熱橋部位,可選擇半包柱構(gòu)造進(jìn)行處理,使用空心輔助砌塊,適宜滿掛網(wǎng);厚度大于100mm 的熱橋部位,可選擇全包柱構(gòu)造進(jìn)行處理,使用空心砌塊進(jìn)行砌筑
2)配套材料。外墻自保溫體系主要是利用保溫磚、保溫砌塊砌筑而成,也有使用ALC板材等自保溫板材拼裝而成。一些重要的外墻配套材料包括了專用砌筑砂漿、連接件等。砌筑類的自保溫外墻墻體,采用普通的砌筑砂漿時(shí),砂漿的熱導(dǎo)率較大,這樣子容易在墻體灰縫部位形成大量的熱橋,最終導(dǎo)致自保溫墻體保溫隔熱性能的下降,因此使用自保溫體系時(shí)必須采用熱導(dǎo)率較小的專用砌筑砂漿。
3)節(jié)點(diǎn)處理。外墻自保溫體系可采用的墻體材料有非承重型和承重型兩類。但無論其是非承重型或是承重型,外墻部位都會(huì)有與鋼筋混凝土或其它構(gòu)件的連結(jié),由于不同材料的物理性能和力學(xué)性能存在差別,它們的受力變形情況也會(huì)有所差別。同時(shí)因?yàn)橥獠坎牧系暮穸燃氨砻鏍顩r存在著差異,連結(jié)部位表面的平整度也就變得不容易控制。
結(jié)語
外墻自保溫體系的高性價(jià)比會(huì)使得外墻自保溫體系的應(yīng)用越來越廣泛,它符合我國(guó)的建筑節(jié)能的國(guó)情,促進(jìn)建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展,在使用過程中也會(huì)有新的問題會(huì)出現(xiàn),將墻體材料的研究作為一個(gè)方向,并根據(jù)各氣候區(qū)的特點(diǎn)以及節(jié)能要求,結(jié)合當(dāng)?shù)氐馁Y源特點(diǎn),探索適合不同地區(qū)的外墻自保溫體系。
(作者單位:內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝飾與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院)