宋永兵 閆學(xué)平

目前，我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化建設(shè)速度不斷加快，建筑能源消耗不斷增加，占比能源總消耗量持續(xù)增加。若想改善能源危機情況，強化建筑節(jié)能設(shè)計是主要措施。從建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展角度來說，預(yù)制裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是主要方向，因此改善墻板的性能，提升其保溫隔熱性能，對推動工業(yè)化住宅體系的發(fā)展，有著重要的意義。在新型建筑圍護結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用復(fù)合真空絕熱保溫墻板，能夠增強圍護結(jié)構(gòu)的整體性能，對建筑節(jié)能發(fā)揮著積極的作用。本文結(jié)合具體實踐，總結(jié)使用復(fù)合真空絕熱保溫墻板的圍護結(jié)構(gòu)性能，提出設(shè)計建議。

一、建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能分析

圍護結(jié)構(gòu)是圍擋物，能夠起到抵御不利環(huán)境的作用，具體包括門窗和墻體以及屋面等。根據(jù)分析性能劃分，圍護結(jié)構(gòu)熱工性能可以分為多個指標。傳熱系數(shù)指標，反映了建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，指的是單位面積上流過圍護結(jié)構(gòu)的熱量，影響著室內(nèi)熱環(huán)境。通常來說，圍護結(jié)構(gòu)各個部分的傳熱系數(shù)，其對建筑能源消耗的影響，按照顯著程度來說，依次是建筑屋頂、建筑墻體、建筑門窗。因此，在夏季受到太陽輻射的影響，建筑圍護結(jié)構(gòu)的窗墻比值越大，則建筑能源消耗就越大。

二、建筑圍護結(jié)構(gòu)中的復(fù)合真空絕熱保溫墻板應(yīng)用分析

1.應(yīng)用背景

早期建筑工程中，多采取鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)外圍護墻，使用的材料，主要包括聚苯板和石墨聚苯板等，為B級防火材料，因為自燃溫度低，在實際應(yīng)用中極易引起火災(zāi)，存在著極大的安全隱患，不能被應(yīng)用到高層住宅建筑保溫。除此之外，粘結(jié)膠屬于有機材料，使用壽命在25年左右，經(jīng)過長時間使用后，極易出現(xiàn)掉落的情況，難以和建筑主體結(jié)構(gòu)同壽命，難以達到50～70年的耐久性要求。在綠色節(jié)能裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的推廣背景下，對圍護結(jié)構(gòu)的性能，有著更高的要求，使得新型建筑圍護結(jié)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用。

2. 高性能真空絕熱保溫墻板

從裝配式建筑墻板的組成方面來說，包括設(shè)置在鋼筋混凝土剪力墻外部的復(fù)合真空絕熱保溫層。鋼筋混凝土剪力墻內(nèi)部設(shè)置了剪力墻鋼筋籠，具體包括剪力墻主筋和水平分布筋以及系筋。高性能真空絕熱保溫墻板主要包括內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土承重墻體、中間復(fù)合真空絕熱保溫層、外側(cè)防護飾面層。具體情況如下：內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土承重墻體與外側(cè)防護飾面層之間，從上到下布置了多行水平方向的加勁肋，相鄰的加勁肋，通過真空絕熱板緊密嵌裝；加勁肋是利用保溫水泥砂漿澆筑制作；真空絕熱板板縫用聚氨酯發(fā)泡膠處理或用PE發(fā)泡條及保溫水泥砂漿處理；真空絕熱板以及加勁肋組合，形成了中間保溫層，布置在內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土承重墻體以及外側(cè)防護飾面層之間；中間保溫層的厚度范圍為15～35mm；加勁肋上沿著寬度方向，布置了多個預(yù)拉錨栓等。

3. 應(yīng)用性能

高性能真空絕熱保溫墻板，能夠達到現(xiàn)代化建筑節(jié)能的要求，并且同建筑主體結(jié)構(gòu)形成一個整體，不僅節(jié)約生產(chǎn)成本，而且外側(cè)防護飾面層和內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土之間使用錨栓及加勁肋連結(jié)，可靠性較高，能夠和建筑主體結(jié)構(gòu)保持相同的壽命周期，被廣泛地應(yīng)用于裝配式建筑墻板中，實現(xiàn)了節(jié)能和結(jié)構(gòu)施工一體化。此高性能真空絕熱保溫墻板的應(yīng)用，比照傳統(tǒng)技術(shù)，有著以下優(yōu)勢：（1）使用的材料，均為A級防火材料，具有很高的防火性能，并且使用的是真空絕熱材料，是目前保溫材料中導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料，具有很好的保溫效果，并且厚度比較薄，重量較輕，僅為一般巖棉板或者聚苯板厚度的20%-25%，不吸水而且不導(dǎo)熱。（2）通過在內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土承重墻體以及外側(cè)防護飾面層上，設(shè)置加勁肋，不僅使得平面外剛度得以強化，而且避免了真空絕熱保溫層與墻體脫落問題的發(fā)生。（3）使用錨栓和內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土承重墻體相互連結(jié)，有著較強的安全性和可靠性。（4）復(fù)合真空絕熱保溫層是在制作鋼筋混凝土承重墻體時同時施工的，實現(xiàn)了建筑主體結(jié)構(gòu)的一體化，節(jié)省了施工成本。

三、建筑圍護結(jié)構(gòu)中的復(fù)合真空絕熱保溫墻板應(yīng)用總結(jié)

為提升建筑圍護結(jié)構(gòu)的整體性能，應(yīng)用復(fù)合真空絕熱保溫墻板，要合理設(shè)計，從采光和保暖等方面入手，做好綜合分析，保證圍護結(jié)構(gòu)的采暖性能和隔熱性能。除此之外，還需要強化能源利用率的把控，增強建筑的環(huán)保性能，減少對環(huán)境的二次污染。

1.做好外墻保溫設(shè)計

開展外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要從夏季遮陽、冬季保溫、建筑室內(nèi)通風(fēng)方面入手，加以有效把控。在保溫設(shè)計中，主要是通過采取相應(yīng)的措施，阻隔熱量，實現(xiàn)保溫功能，穩(wěn)定建筑室內(nèi)溫度，為人們營造舒適的居住環(huán)境。從外圍護溫度波動抗性以及隔熱能力等方面入手，做好針對性設(shè)計。具體操作中，主要從外圍護結(jié)構(gòu)保暖和隔熱效果方面入手，進行針對性設(shè)計，降低能源的使用。對墻體和屋面板等，進行重點設(shè)計，提高建筑保溫材料的利用率。在設(shè)計的過程中，要做好復(fù)合真空絕熱保溫墻板和建筑結(jié)構(gòu)一體化的分析，確保能夠?qū)崿F(xiàn)一體化，發(fā)揮其作用，保證設(shè)計成果的質(zhì)量。

2.做好傳熱系數(shù)的把控

在設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)時，使用復(fù)合真空絕熱保溫墻板，要做好其傳熱系數(shù)的把控。利用ANSYS有限元軟件，通過模擬墻體溫度場分布情況，按照相關(guān)規(guī)范，比如民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范，構(gòu)建理論模型，計算復(fù)合真空絕熱保溫墻板的熱阻和衰減倍數(shù)等，做好熱工性能分析。因為熱工系數(shù)影響著結(jié)構(gòu)的能源消耗，因此需要做好復(fù)合真空絕熱保溫墻板熱工性能分析，明確影響因素，采取相應(yīng)的把控措施。

3.做好隔熱設(shè)計

在建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中，隔熱設(shè)計較為重要。目前，隔熱設(shè)計具體包括透明體隔熱設(shè)計、非透明體的隔熱設(shè)計。傳統(tǒng)建筑外圍結(jié)構(gòu)的設(shè)計，選擇的圍護結(jié)構(gòu)，其熱工性能和透光性能不好，難以保證隔熱效果。而復(fù)合真空絕熱保溫墻板的應(yīng)用，能夠有效隔離室外能量，保持建筑室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的有效把控，因此要結(jié)合工程實際情況，積極推廣應(yīng)用。

4.做好通風(fēng)設(shè)計

在建筑外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐中，除了做好隔熱設(shè)計和保溫設(shè)計工作外，還需要強化通風(fēng)設(shè)計的把控。各類環(huán)境條件下，保持建筑室內(nèi)自然通風(fēng)暢通，有著重要的意義。通過適當通風(fēng)，能夠保持建筑室內(nèi)空氣的新鮮度，增強居住舒適性。從建筑通風(fēng)路徑來說，主要為門窗，需要在設(shè)計的過程中，強化對風(fēng)壓和熱壓等的分析，合理布局門窗，控制門窗比。外圍結(jié)構(gòu)作為與環(huán)境直接接觸的部分，其能夠和大氣環(huán)境直接接觸，進行能量交換，進而影響建筑的使用舒適性，對室內(nèi)溫度產(chǎn)生多種影響，因此要進行綜合分析，保證設(shè)計的整體效果。

四、結(jié)語

文中結(jié)合高性能真空絕熱保溫墻板，對創(chuàng)新性建筑圍護結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，做了簡單的論述。同時從設(shè)計角度，提出了幾點建議。在設(shè)計的過程中，要做好外墻保溫設(shè)計；做好傳熱系數(shù)的把控；做好隔熱設(shè)計；做好通風(fēng)設(shè)計。