陳敏

泰安市公共資源交易中心

建筑外墻自保溫體系應(yīng)用分析

陳敏

泰安市公共資源交易中心

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)于建筑的節(jié)能性提出了新的要求，建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。外墻自保溫體系在目前建筑過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛，以其節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)受到歡迎。

建筑外墻；自保溫；應(yīng)用

1 引言

建筑能耗在當(dāng)前世界上的能源消耗量中所占的比重越來(lái)越大，而我國(guó)在建筑過(guò)程所使用的能耗也同樣存在這樣的發(fā)展趨勢(shì)。建筑外墻在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的占用范圍較大，所以從當(dāng)前的趨勢(shì)來(lái)看，建筑外墻的自保溫和節(jié)能技術(shù)顯得越來(lái)越重要。

2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能

隨著國(guó)家對(duì)高效節(jié)能的大力提倡，人們對(duì)建筑外墻提出了新的要求，不僅僅是建筑物外墻的美觀度，人們也更加重視建筑物所帶來(lái)的舒適度及保溫性能。以此為出發(fā)點(diǎn)，建筑商在進(jìn)行施工與選擇施工材料時(shí)更加重視節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性、保溫性。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)具有良好的保溫性能，可以科學(xué)合理地控制建筑物外部與內(nèi)部之間的熱量進(jìn)行交換[1]，一方面可以使人們所希望的溫度達(dá)到要求，另一方面也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。在建筑物消耗的能量中，外圍結(jié)構(gòu)占了較大的比重，所以若想有效削減建筑能耗并提高保溫效果，就要加大對(duì)建筑外墻的控制，提高技術(shù)水平。

3 外墻保溫體系的分類

據(jù)了解，目前的外墻保溫體系有4種，分別為：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、外墻混合保溫和外墻自保溫，外墻自保溫體系的廣泛使得人們對(duì)其研究越來(lái)越深入。外墻自保溫指的是建筑物不使用夾芯保溫層，而是通過(guò)對(duì)建筑材料的改變，加入適量的陶料等保溫材料，或者通過(guò)提高技術(shù)水平改變墻體的空隙，從而實(shí)現(xiàn)外墻結(jié)構(gòu)的保溫體系。首先，墻體自身有一定的保溫隔熱效果，加上一些保溫材料的使用能夠達(dá)到更好的保溫效果。在市場(chǎng)上，經(jīng)常見(jiàn)到的自保溫材料多種多樣，都能夠很好地實(shí)現(xiàn)保溫性能。自保溫體系以其自身方便易行、使用年限久等優(yōu)點(diǎn)廣受歡迎，但其也存在著一些缺點(diǎn)：熱橋問(wèn)題較嚴(yán)重并且需及時(shí)進(jìn)行處理；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高等。

4 外墻自保溫技術(shù)

4.1 結(jié)構(gòu)形式及經(jīng)濟(jì)分析

在自保溫體系中，墻體的厚度大都在180mm與240mm之間。當(dāng)前，外墻自保溫體系有兩種結(jié)構(gòu)（以220mm框架結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明）：一種是220mm自保溫材料搭配建筑物墻體專用砂漿；另一種是用超過(guò)220mm的材料搭配專用砂漿[2]。無(wú)論兩者中的哪一種結(jié)構(gòu)，都需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理，考慮所使用的混凝土的處理，建設(shè)保溫層，做好保溫體系。同時(shí)，要選用合適的保溫材料，提高技術(shù)水平，防止建筑墻體出現(xiàn)問(wèn)題。

從生命周期理論對(duì)建筑的方案進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)一個(gè)建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。將使用外墻自保溫體系的建筑與普通的建筑外墻進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：盡管自保溫外墻的生產(chǎn)成本比普通外墻要高大約45%，但是卻可以達(dá)到減少大約125元/㎡的空調(diào)使用費(fèi)的效果；一年中，尤其以夏季和冬季的節(jié)能效應(yīng)最為明顯，下面就詳細(xì)闡述夏季和冬季節(jié)能效果。

在夏季和冬季，室內(nèi)外溫度懸殊，要保證樓層內(nèi)人們居住的舒適性，須使墻體有很好的隔熱、保溫效果。鑒于節(jié)能和保溫性能方面考慮，外墻節(jié)能技術(shù)應(yīng)該具有良好的節(jié)能效果并且所用材料可以經(jīng)久耐用；由于各地區(qū)氣候、環(huán)境等因素各不相同，室內(nèi)外溫差也不盡統(tǒng)一，因此外墻節(jié)能技術(shù)要因地制宜，對(duì)氣候有差異的地區(qū)、環(huán)境各異的地區(qū)的建筑，甚至包括建筑風(fēng)格不同，樓層高度相異、占地面積不同等建筑以及不同建筑標(biāo)準(zhǔn)的建筑，應(yīng)該根據(jù)各個(gè)地區(qū)建筑的環(huán)境、建筑標(biāo)準(zhǔn)、使用需求等情況選用適用不同環(huán)境下的墻體節(jié)能技術(shù)。目前我國(guó)自主研發(fā)的多款節(jié)能砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)已接近（0.12～0.3）W/m.K的高水平，在寒冷的北方室內(nèi)外溫差較高，采暖地區(qū)砌體厚300mm～370mm，墻體的傳熱系數(shù)可以＜0.5W/（m2.k），在南方由于天氣炎熱，砌體厚240mm，傳熱系數(shù)可以＜1W/（m2.k），均能滿足不同地區(qū)55%或者70%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是在炎熱的南方，還是在寒冷的北方，自保溫材料墻體均能縮短施工時(shí)間、減少工程費(fèi)用和維修費(fèi)用，并且在很大程度上增加了墻體結(jié)構(gòu)和主體建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命等非常顯著的綜合效果和經(jīng)濟(jì)效益。全國(guó)多個(gè)大中城市逐步認(rèn)識(shí)到自保溫墻體節(jié)能技術(shù)的重要性和必要性，并加以推廣使用；比如江蘇省已經(jīng)在各個(gè)城市內(nèi)進(jìn)行推廣實(shí)施，而成都、合肥、武漢等城市也相繼在2009年、2010年組織會(huì)議，研討相關(guān)推廣事宜，四川省已經(jīng)編寫(xiě)出“建筑自保溫墻體熱工性能技術(shù)導(dǎo)則”來(lái)指導(dǎo)和督促四川各地區(qū)建筑自保溫墻體材料的推廣應(yīng)用。

經(jīng)研究分析和實(shí)際建筑工程反映,節(jié)能建筑外墻保溫材料,選擇墻體自保溫材料,如保溫磚、砂加氣砌塊等,其熱阻指標(biāo)均能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,并且具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、耐用等特點(diǎn),應(yīng)用前景非常好。相關(guān)部門(mén)應(yīng)盡快制定其施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)程,以便更好地推廣應(yīng)用于各地區(qū)的建筑中。

4.2 技術(shù)問(wèn)題及措施

我國(guó)地域廣闊，針對(duì)不同地區(qū)的外墻自保溫結(jié)構(gòu)，所采用的墻體厚度也有一定的區(qū)別，厚度的確定需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉囟鹊纫蛩氐淖兓闆r進(jìn)行分析，厚度的不同又會(huì)影響其他的施工方面，需要進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析，從而設(shè)計(jì)出符合當(dāng)?shù)氐淖员伢w系。例如我國(guó)北方和南方的建筑外墻就有較大的差別。同時(shí)，要對(duì)建筑物是否適合使用自保溫體系進(jìn)行分析，其問(wèn)題的關(guān)鍵在于建筑物的構(gòu)造。在設(shè)計(jì)的過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)值得注意的地方：

(1)熱橋問(wèn)題

建筑外墻圍護(hù)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)熱橋，無(wú)論是外保溫體系還是自保溫體系，不僅會(huì)影響能耗，還會(huì)有結(jié)露，因此需要進(jìn)行及時(shí)處理。相對(duì)于外保溫體系，自保溫體系的問(wèn)題相對(duì)難以處理。根據(jù)保溫層厚度不同可以分為三種情況進(jìn)行分析：一種是熱橋不大于50mm時(shí)，通過(guò)外漏柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理；第二種是熱橋介于50mm和100mm之間時(shí)，采用半包柱結(jié)構(gòu)的形式；第三種是熱橋大于100mm時(shí)，采用全包柱結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)發(fā)生熱橋問(wèn)題時(shí)，根據(jù)熱橋厚度的不同而采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

(2)材料選擇及阻燃性能考慮

在外墻自保溫體系中需要較多的專用材料，例如砂漿，砂漿的熱度要與外墻自保溫體系中的保溫性能相適應(yīng)，如果過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響保溫效果。泡沫混凝土、混凝土砌塊等都是較為常用的自保溫材料。泡沫混凝土是一種常見(jiàn)的輕質(zhì)保溫材料；而混凝土砌塊則是一種效果較佳的節(jié)能材料，通過(guò)使用可以使導(dǎo)熱指標(biāo)降低以及加快工程建設(shè)速度。就我國(guó)研發(fā)出的節(jié)能砌塊來(lái)看，它已經(jīng)能夠達(dá)到（0.12～0.3）W/m.K的導(dǎo)熱水平。在南方地區(qū)，若使用砌塊使砌體厚度達(dá)到240mm時(shí)，就可以降低1W/（m2.k）的傳熱指標(biāo)，這可以實(shí)現(xiàn)地區(qū)65%左右的節(jié)能指標(biāo)。同時(shí)，無(wú)論在北方還是南方，這種自保溫體系都可以達(dá)到減少工程周期、降低成本等效果，也會(huì)增加墻體的穩(wěn)固性和延長(zhǎng)使用時(shí)間?，F(xiàn)在，這種建造技術(shù)已在我國(guó)多個(gè)地方使用和推廣，技術(shù)水平也在不斷更新。

建筑節(jié)能與防火性能同樣重要，不能顧此失彼，這兩項(xiàng)要求是我國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)的根本要求。我國(guó)建筑節(jié)能工作的逐步推廣，也使越來(lái)越多的人關(guān)注墻體保溫系統(tǒng)的防火安全性能，尤其是近年來(lái)國(guó)內(nèi)發(fā)生多起嚴(yán)重火災(zāi)都與墻體材料的選用有很大的關(guān)系，因此要從根本上提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，選用既節(jié)能又阻燃的材料，以滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。因此在自保溫材料的選用方面要慎之又慎，既要能保證節(jié)能保溫的效果，又要兼顧材料的防火性能。相關(guān)部門(mén)要認(rèn)識(shí)到外墻保溫系統(tǒng)的防火安全性的重要性，并嚴(yán)格按建筑標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和監(jiān)督。

此外，應(yīng)當(dāng)前國(guó)家高效節(jié)能的號(hào)召，節(jié)能材料目前已應(yīng)用到建筑過(guò)程中。相比較居民一直以來(lái)所使用的暖氣供熱系統(tǒng)，通過(guò)使用市場(chǎng)上出現(xiàn)的節(jié)能材料不僅可以達(dá)到同樣的保溫效果，而且可以大大降低能耗，大致可以降低50%左右[3]。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用1噸節(jié)能材料可以減少3噸煤的使用，這可以在很大程度上減少當(dāng)前我國(guó)對(duì)煤資源的過(guò)度使用，緩解資源短缺現(xiàn)狀。此外，通過(guò)使用節(jié)能材料而結(jié)余的效益相當(dāng)于生產(chǎn)成本的10倍，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。當(dāng)前我國(guó)的節(jié)能保溫材料尚處在一個(gè)初步發(fā)展階段，因此，需要不斷加大技術(shù)投入，充分利用各種材料能源，從而使這種實(shí)用性較強(qiáng)的技術(shù)進(jìn)行推廣。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑外墻自保溫體系與當(dāng)前我國(guó)的建筑業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相適應(yīng)，所以使用范圍越來(lái)越廣，不僅能夠促進(jìn)節(jié)能材料的發(fā)展，不斷開(kāi)發(fā)新材料，建筑技術(shù)也會(huì)得到進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展，并且能夠在以后的建筑物中顯現(xiàn)出其重要性。

[1]劉琳,邸芃.建筑外墻自保溫體系應(yīng)用分析[J].消防科學(xué)與技術(shù),2015(11):1451～1454.

[2]王海軍,劉琳,巴特爾.建筑外墻自保溫體系應(yīng)用分析[J].硅酸鹽通報(bào),2016(1):179～184+191.

[3]王偉超,李壯文.建筑外墻保溫節(jié)能技術(shù)研究進(jìn)展[J].科技導(dǎo)報(bào),2013(13):76～79.