孫啟超SUN Qi-chao；孫鵬SUN Peng

（煙臺市工程建設第一監(jiān)理有限公司，煙臺 264000）

0 引言

在環(huán)境污染及能源消耗日益嚴重的背景下，人們對環(huán)境保護的呼聲及重視程度越來越高。而對于建筑行業(yè)而言，其能耗占總體能耗的比例：工業(yè)化國家的建筑能耗約占52%，發(fā)展中國家的建筑能耗約占23%，全世界平均占30%。而我國的建筑能耗約占總能耗的30%，由此可見，建筑行業(yè)節(jié)能對我國整體節(jié)能減排有著至關重要的影響[1]。因此，為了緩解當下國內(nèi)的能源不足，實現(xiàn)能源、資源的綜合化利用，就必須要加快建筑節(jié)能發(fā)展，降低建筑能耗，為我國建設環(huán)境友好型社會助力[2]。

1 建筑土建工程節(jié)能施工技術概述

對于建筑土建工程而言，其建設施工主要包括墻體工程、屋面工程、門窗工程等分項工程。因此，建筑土建節(jié)能施工主要涉及墻體節(jié)能施工、墻體保溫施工、屋面保溫節(jié)能施工及門窗節(jié)能施工等幾個方面，不同分項工程施工對技術的要求也各有不同，下面就從墻體節(jié)能施工、外墻保溫節(jié)能施工、屋面保溫節(jié)能施工及門窗節(jié)能施工四個方面對節(jié)能施工技術應用情況展開論述。

1.1 墻體節(jié)能施工技術

建筑土建工程中，墻體工程常用到的節(jié)能技術措施主要為空心磚承重墻施工技術。在應用空心磚承重墻施工技術過程中，要重點考慮的兩個問題就是砌磚方式及孔洞朝向，要根據(jù)設計圖紙要求及規(guī)范標準嚴格控制空心磚施工過程，確?？招拇u承重墻整體的完整性。同時，空心磚承重墻施工過程中，為了防止出現(xiàn)外墻不密實及縫隙等問題，在砌筑管道穿越位置或預留件洞口位置時，可以適當用實心磚代替施工，且要注意不能隨意打孔，或者用水泥漿堵塞預留孔洞。另外，空心磚承重墻施工中也應充分考慮到墻體的熱阻值、灰縫飽滿度及粉刷開裂等問題，從而促使墻體工程實現(xiàn)預期節(jié)能目標[3]。

1.2 外墻保溫節(jié)能施工技術

在建筑土建工程施工中，為了進一步提高整體的節(jié)能效果，通常也會針對外墻進行保溫節(jié)能施工，這不僅能夠降低建筑土建工程外墻的整體能耗，降低日常使用成本，而且也可以有效保護外墻體，延長整個建筑物的使用壽命。但是，外墻保溫節(jié)能施工對技術的要求比較高，因此，實際施工要注意做好以下三點：①加強設計環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。因為設計圖紙是指導外墻保溫施工的基礎文件，若設計圖紙不合理、不科學，則必然會影響外墻保溫節(jié)能施工的質(zhì)量。因此，在設計環(huán)節(jié)要根據(jù)實際施工需要設計科學可行的外墻保溫節(jié)能施工方案，明確外墻保護層及保溫層厚度、施工材料、技術措施、質(zhì)量要求等，為日后完工投運后，外墻可以長久使用奠定基礎。②選擇優(yōu)質(zhì)的材料。建筑土建外墻保溫施工中，常用的保溫材料主要可分為A、B1、B2 三個級別，其中，A 級材料主要包括以涂料、砂漿及復合硅酸鹽卷材等；B1、B2 兩種級別的材料主要包括聚氨酯、苯板、擠塑板等，這兩個級別的材料可以在確保外墻保溫性能的同時，也可以提高外墻的美觀度，目前，外墻保溫節(jié)能施工中最為常用的材料就是擠塑聚苯板及模塑聚苯板。利用聚苯板進行外墻保溫節(jié)能施工時，材料的干密度不能低于18kg/m3～32kg/m3，若聚苯板的干密度達不到要求，則會降低其抗形變能力及抗沖擊能力，甚至會在使用后出現(xiàn)大面積開裂問題，影響外墻整體質(zhì)量。因此，外墻保溫節(jié)能使用中，一定優(yōu)選施工材料，確保外墻的保溫效果及施工質(zhì)量。③確保外墻保溫層平整度。外墻保溫節(jié)能施工中平整度控制是比較難的，因此，實際施工中必須要加強平整度控制，防止保溫層與基礎墻體間發(fā)生開裂問題。以聚苯板施工為例，在實際施工中要嚴格按照施工規(guī)范要求進行粘貼，先是彈好基準線及控制線，粘貼過程中要使用2m 靠尺及托線板隨時檢查板的平整度及垂直度，在墻角處應采取交錯互鎖的方式進行聚苯板連接，等等，防止出現(xiàn)脫落及開裂問題，保障外墻保溫節(jié)能施工質(zhì)量[4]。

1.3 屋面保溫節(jié)能施工技術

建筑土建屋面保溫節(jié)能施工中，要重點考慮選用吸水能力強、密度低、導熱系數(shù)小的材料，應用到防水層與屋面之間，實現(xiàn)節(jié)能。比如，常用的屋面保溫主要有聚苯乙烯板、水泥聚苯板、瀝青珍珠巖板等。而屋面保溫節(jié)能施工常用的方法主要有兩種，一種是使用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料及粉煤灰、水泥等在現(xiàn)場進行發(fā)泡澆筑；另一種是反鋪法，即在屋面保溫層下方設置防水層。這兩種保溫節(jié)能措施相對比來說，反鋪法的造價成本比較高，所以屋面保溫節(jié)能實際施工中使用第一種技術措施比較多。

1.4 門窗節(jié)能施工技術

門窗節(jié)能施工中通常會選擇斷橋門窗材料，為了進一步優(yōu)化節(jié)能效果，在安裝門窗的過程中，不僅要使門窗與主體結構有效連接，而且也要填充密實門窗周圍的縫隙，對窗及附框的連接點進行加固處理，優(yōu)化門窗的保溫隔熱效果。另外，也需要提高門窗的密封性，即對門窗的漏氣位置進行有效的加密處理，并且在安好門窗玻璃之后，也要在做一次加固處理，以防玻璃安裝不嚴影響門窗的密封性。

2 案例工程概況

某建筑土建項目總建筑面積約為45675.93m2，地上建筑共計26 層，面積約40132.93m2，地下建筑2 層，面積約5543m2，以框架剪力墻結構為主。該建筑的外表面積約為5494.95m2，建筑體積約為30247.45m3，體型系數(shù)為0.19。地上建筑1-4 層是裙房，用于辦公，5～26 層是標準層的塔樓，13 樓為設備層。為了響應當?shù)卣?jié)能減排的號召，擬定對該項目的外墻進行外保溫節(jié)能改造。具體如下：

3 外墻現(xiàn)狀及外墻傳熱系數(shù)計算

3.1 改造前外墻現(xiàn)狀

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查觀測可知，該項目的裙房外飾面采用的是干掛花崗石，其他樓層的外墻采用是涂料飾面。在實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)涂料飾面多處出現(xiàn)起鼓、開裂、掉皮（見圖1）等現(xiàn)象，而且外墻面污染嚴重。

圖1 外墻掉皮現(xiàn)場圖

3.2 外墻傳熱系數(shù)計算

為了確保該項目外墻保溫節(jié)能改造的科學性及合理性，在改造前對原外墻傳熱系數(shù)進行了計算分析，得出了該項目外墻的主體部位構造、熱工性能及熱橋部位構造、熱工性能等情況，具體結果見表1、表2。

表1 外墻的主體部位構造及熱工性能

表2 熱橋構造及熱工性能

根據(jù)該項目的實際開間、層高、窗戶尺寸等數(shù)據(jù)，代入外墻平均傳熱系數(shù)公式（1）計算得出實際的外墻平均傳熱系數(shù)為1.75W/（m2·K）。

注：公式（1）中Km為外墻主體結構的傳熱系數(shù)，W/（m2·K）；Fp為外墻主體結構面積，（m2）；KB1、KB2、KB3為外墻各熱橋部位的傳熱系數(shù)，W/（m2·K）；FB1、FB2、FB3為外墻各熱橋部位面積，（m2）。

3.3 改造前外墻熱工性能測試

3.3.1 測試設備

該項目中在改造前使用JTRG-II 溫度、熱流巡回檢測儀對外墻的熱工性能進行了全面測試。JTRG-II 溫度、熱流巡回檢測儀可以在測試外墻內(nèi)外表面溫度的同時，也可測試器熱流，從而獲得準確的外墻熱阻及傳熱系數(shù)。

3.3.2 測試流程

選擇20 層的東北角房間南墻作為測試位置，先是在熱流計板上涂上黃油，然后安裝到測試墻的表面。在測試外墻主體傳熱系數(shù)時，應將測試點設在窗戶下方30cm 位置處；而測試墻體熱流時，可將測試點設在熱橋部位。安裝溫度傳感器的時候，應安在墻體兩側的表面上，另外，內(nèi)側傳感器應布置在接近熱流計的位置，外側傳感器應布置在對應的熱流計位置。

3.3.3 測試結果分析

通過現(xiàn)場對外墻主體結構及熱情部位進行測試，得出結果如下：①外墻主體結構的外壁、內(nèi)壁平均溫度分別為-2.51℃、20.2℃，熱流密度平均值為22.58W/m2，經(jīng)計算得出，該外墻主體結構的傳熱系數(shù)為0.91W/（m2·K）。②經(jīng)測試得出外墻熱橋部位的溫度平均值為-2.52℃，內(nèi)壁的表面溫度為17.6℃，熱流密度平均值為118.35W/m2，經(jīng)計算得出外墻熱橋部位的傳熱系數(shù)為3.12W/（m2·K）。③根據(jù)現(xiàn)場測試得到實際數(shù)據(jù)計算得出外墻的實測傳熱系數(shù)評價值為1.9W/（m2·K），超過了當?shù)氐南嚓P規(guī)范規(guī)定，不滿足要求。

4 外墻外保溫節(jié)能改造方案

結合上述實測及計算結果，經(jīng)專家研究決定，此次外墻外保溫節(jié)能改造選用玻璃絲綿（厚度40mm）裝配式龍骨外保溫系統(tǒng)，即先將鋁合金龍骨安裝到建筑混凝土構件上，然后再用保溫螺栓將玻璃絲綿固定到建筑原墻面上，接著把面板固定到鋁合金龍骨上，最后用硅酮耐候膠將面板之間的縫隙封堵嚴密。該玻璃絲綿裝配式龍骨外保溫系統(tǒng)具有以下幾個特點：①防火性能好。該項目中保溫材料主要是無機保溫材料玻璃絲綿，該材料屬于A 級不燃材料，且玻璃絲棉也不會釋放有害氣體，能有效杜絕保溫系統(tǒng)火災問題，因此說該保溫系統(tǒng)防護性能良好。②耐久性好。無機保溫材料玻璃絲綿的化學能比較穩(wěn)定，所以使用壽命也比較長。③可延長保溫系統(tǒng)的使用壽命。該保溫系統(tǒng)的外表面選用的是干掛面板，因此，不會發(fā)生開裂問題，這而言有利于延長外保溫系統(tǒng)的使用壽命[5]。

5 外墻外保溫節(jié)能改造施工的技術要點

5.1 安裝固定幕墻龍骨

通過在現(xiàn)場試驗得知，加氣混凝土主墻無法承載鋁合金幕墻龍骨，因此，實際安裝施工中，為了確保龍骨穩(wěn)定、牢固，應將其安到外墻的混凝土構件上，具體來說，先是把化學錨栓安入混凝土主梁中，固定住鋼板，然后在將槽鋼與鋼板連接牢固。

5.2 固定保溫材料

先將玻璃絲棉用保溫螺栓固定到原墻面上，且不用對原墻面進行基層處理。固定用的保溫錨栓主要是有套管、壓盤及鋼釘組成，實際錨固作業(yè)中，需先將玻璃絲綿粘貼到墻面后，再錨固。且需要先在保溫板上鉆孔，再穿入套管，再在壓盤上套好鋼釘，最后用錘子將其敲進套管內(nèi)，壓緊。每塊玻璃絲棉需用6～9 個保溫錨栓固定，且要將錨栓均勻布置，對于玻璃絲棉板的接縫位置應用錨釘固定牢固。最后是用鋁箔貼到玻璃絲棉外側，以此來實現(xiàn)防潮隔熱的目的。

5.3 安裝固定玻璃幕墻

該項目中玻璃幕墻選用的是6mm+12A+6mm 雙鋼化中空Low-e 玻璃，安裝過程的時候直接在鋁合金龍骨選好螺釘固定好即可，然后使用兩道三元乙丙膠條將玻璃幕墻間的縫隙密封嚴實，條件允許的情況下，也可加一層耐候膠，以優(yōu)化密封效果。

5.4 安裝固定面板

該保溫系統(tǒng)中用的面板為厚度2.5mm 的氟碳呂單板，使用螺釘把面板固定到鋁合金龍骨上面，然后使用阻燃硅酮密封膠將板間縫隙密封嚴實。

6 節(jié)能改造后的效果及分析

節(jié)能改造完之后，整理對比了改造前后兩個采暖期的能耗、電耗及室內(nèi)溫度等數(shù)據(jù)，具體如下：

6.1 節(jié)能改造前后兩個采暖期能耗

統(tǒng)計了節(jié)能改造前后兩個采暖期的能耗數(shù)據(jù)進行對比，結果見表3 所示。

通過表3 可以看出，進行節(jié)能改造之后，總體的耗煤量、CO2排放量等相比較未做節(jié)能改造之前均有明顯降低，說明此次節(jié)能改造有效減少了煤炭資源的消耗量，有利于優(yōu)化當?shù)卮髿猸h(huán)境。

表3 節(jié)能改造前后能耗對比

6.2 節(jié)能改造前后兩個采暖期的電能消耗對比

經(jīng)對節(jié)能改造前后兩個采暖期的電能消耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及對比分析，結果見表4 所示。

表4 節(jié)能改造前后兩個采暖期電能消耗對比

通過表4 可知：節(jié)能改造后換熱站的年耗電量降低了11%，年電單耗也降低了11%。

6.3 節(jié)能改造前后室內(nèi)溫度對比

對節(jié)能改造前后的室內(nèi)溫度進行統(tǒng)計對比分析，結果見表5 所示。

表5 節(jié)能改造前后室內(nèi)溫度對比

通過表5 對比結果可知，經(jīng)節(jié)能改造后，建筑物外墻、外窗等結構的傳熱系數(shù)比改造前有明顯減小，有效提高了室內(nèi)的蓄熱能力，使室內(nèi)溫度普遍增高。

7 總結

綜上所述，通過研究分析案例項目的外墻保溫節(jié)能改造可知，在建筑土建工程中應用節(jié)能施工技術，不僅可以有效減小建筑物的傳熱系數(shù)，降低能耗，而且也有助于提高建筑物整體的質(zhì)量，延長其使用壽命。鑒于此，廣大建筑企業(yè)及其技術人員必須要積極研究和創(chuàng)新節(jié)能技術，不斷提高建筑土建工程的節(jié)能施工技術水平，促使建筑土建工程在實現(xiàn)質(zhì)量目標的同時，也可以獲得最大化的環(huán)保效益及社會效益，進而為我國建設環(huán)境友好型社會注入強大動力。