保溫節能建筑優化設計方法研究

鄭建彪

【摘要】我國是人均資源短缺的國家，能源緊缺是制約我國經濟發展的主要矛盾。城市化水平不斷提高，建筑行業的不斷發展，使建筑能耗成為能耗大戶。據統計，在總能耗中，建筑能耗占30%～40%左右。因此建筑的節能非常重要，保溫節能建筑就是建筑節能的重要體現。保溫節能建筑可以改善人民生活環境質量，可以緩解我國能源緊缺壓力、減低能耗、減輕環境污染。是可持續發展戰略在建筑行業的重要實踐課題。推廣保溫節能建筑將是我國發展住宅建設的一項長期國策。本文作者結合多年來的工作經驗，對保溫節能建筑優化設計方法進行了研究，具有重要的參考意義。

【關鍵詞】保溫節能建筑；外墻保溫；

一、建筑保溫節能的概況

隨著國家對能源與保護環境的要求不斷提高，建筑節能保溫技術也在不斷提高。建筑物的保溫節能主要分為兩大類即外墻、屋頂、外窗等圍護結構的節能和空調、通風設備用能設施的節能。墻體保溫施工技術自二十世紀80年代中期以來，逐步應用于我國建筑工程上，其工藝水平在實踐中得到了發展。外墻體的保溫節能是建筑節能的重點。國內的建筑結構體系主要有框架結構、磚混結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構。由此可知建筑的主要外圍護結構體主要分為鋼筋混凝土墻體、砌塊墻體兩種。在建筑外墻保溫設計中，最主要的是運用保溫材料加強墻體抵抗風雨的能力，達到墻體保溫的目的。

二、建筑中常使用的外墻保溫材料及技術

目前，在建筑中常使用的墻體保溫主要包括外墻內保溫、外墻外保溫兩種方法。

外墻內保溫材料及技術

即在外墻結構的內部加做保溫層，達到墻體保溫的目的。外墻內保溫施工具有應用時間較長、施工技術及檢驗標準是比較完善、操作方便、技術成熟、速度快的優點，可以保證施工進度。但是內保溫會多占用使用面積，使“熱橋”問題不易解決，尤其在北方寒冷的冬天，容易引起墻體開裂問題，引起額外的熱損失，還可能使外墻內表面結露，影響美觀；且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。被廣泛采用的墻體內保溫技術有：抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布、增強石膏復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏等。

2、外墻外保溫材料及技術

外保溫適用范圍廣，既適用于南方需夏季隔熱的空調建筑，也適用于北方需冬季采暖的建筑；外保溫技術不僅適用于新建的結構工程，也適用于舊樓節能改造施工；既適用于剪力墻結構砼外墻的保溫，也適用于磚混結構建筑砌體外墻的保溫。是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術外保溫包在主體結構的外側，能夠保護主體結構，延長建筑物的壽命。外保溫墻體內構造施工工序是：外墻飾面、找平粉刷層、外保溫材料、建筑圍護墻體、內墻粉刷。與墻體內保溫相比有其明顯的優越性，既提高了墻體保溫隔熱性能，又增加了室內熱穩定性。技術含量高，技術合理，使用同樣尺寸規格、性能的保溫材料，比內保溫的效果好；可以增加建筑的有效空間，有效減少了建筑結構的熱橋問題。用于建筑外保溫的節能材料主要有：巖（礦）棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、玻璃棉氈、以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。這些材料的共同特點就是在表觀密度都較小，材料內部都有大量的封閉孔有良好的保溫隔熱效果。

三、常用的外墻保溫體系

1、外墻自保溫體系

外墻自保溫體系是指僅使用單一墻體材料本身來滿足建筑墻體保溫節能要求的外墻保溫體系，這種墻體保溫體系施工技術成熟簡單。優點在于對飾面的保溫材料的耐候性技術指標要求較低，施工范圍小，不需另搭腳手架。外墻自保溫體系的保溫材料就是墻體建設材料本身，材料具有密度小的特點，保溫隔熱性能、耐火性好。目前我國應用較多的自保溫墻體材料有混凝土多孔磚、復合墻板、加氣混凝土砌塊、蒸壓養磚以及燒結多孔磚。

2、外墻內保溫體系

外墻內保溫體系把保溫材料設在墻體的內側。這種保溫墻體體系施工難度不大，價格也便宜，但是內保溫占用建筑使用面積，容易產生“熱橋”，造成結露而使墻體出現霉斑、開裂現象，影響美觀。居民進行二次裝修容易破壞保溫層，影響保溫層的使用壽命。外墻內保溫體系所用材料主要包括水泥膨脹珍珠巖板、聚苯乙烯板、保溫砂漿、巖棉板、充氣石膏板等，現在最常用做法是內抹保溫砂漿和貼預制保溫板。

3、外墻外保溫體系

外墻外保溫體系就是在基層墻體外面利用保溫性能良好的絕熱保溫材料，如聚苯板，聚氨酯等作保溫層或外涂保溫砂漿，以此達到保溫的目的，墻體的外保溫與內保溫相比具有良好的優越性。優點是有利于室溫穩定，適用范圍廣，技術含量高；提高了防水功能和氣密性；基本消除了“熱橋”現象，較好地發揮了材料的節能保溫功能；保護主體結構，延長建筑物壽命。

4、夾芯復合保溫體系

夾芯保溫復合外墻是由內頁墻、保溫層、外頁墻三層構成。優點是整體系統有效地保護了保溫材料，防止外界因素對保溫材料的破壞；技術較易掌握對施工季節和施工條件的要求不高；可采用傳統的普通磚、混凝土空心砌塊，也可采用現澆混凝土墻。 這種體系的缺點是施工工藝復雜，在墻體隔熱上容易造成保溫面積的不足，會產生“熱橋”現象。根據構造特點不同，外墻夾芯保溫可分為發泡式夾芯保溫和填充式外墻夾芯保溫。發泡式夾芯保溫在內、外頁墻中采用現場發泡工藝，使泡沫塑料充填予夾芯墻中形成保溫層；填充式外墻夾芯保溫是在外墻體內、外頁墻之間放置保溫板材形成保溫層。兩者的主要區別是使用的保溫材料和工藝不同。保溫板材料主要是是塑料布密封包裝的膨脹珍珠巖保溫板、加氣混凝土保溫扳、水泥珍珠巖保溫板、巖棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、玻璃棉板等。

四、建筑外墻保溫節能技術在建筑施工中應用基本要求

在建筑施工中應用建筑外墻保溫節能技術，首先必須滿足以下幾點基本要求：一是保溫性能，為確保建筑外墻的保溫性能，應根據選用的建筑外墻保溫材料自身的熱工性能，計算保溫材料的厚度，這是確保建筑外墻保溫施工工作的關鍵性指標，確保其余建筑節能設計標準相符；二是穩定性，必須保證保溫材料與外墻墻體粘結牢固穩定；三是防水性能，必須對建筑的外保溫墻體表面進行專業的防水處理，預防雨水深入墻體內部導致其內部結構的破壞，確保其具備良好的防水性能。防水性能是衡量建筑外墻施工質量的重要標準之一；四是防火性能，為確保保溫墻體具有良好的防火性能，當建筑物的高度超過一定標準，應對防火構造進行專業的處理，當采用易燃保溫材料如聚苯乙烯板等保溫材料時，應選用阻燃型的板材，達到保溫與防火的統一；五是抗變性與抗擊性，抗變性主要是在與保溫材料相粘結結構出現正常的變形，但外墻的保溫體系不會產生裂縫或脫落的性能。抗擊性主要是針對建筑外墻的外保溫體系而言，要充分保證保溫墻體能夠接受各種物品搬運過程中出現的碰撞和人員的正常走動帶來的震動。

五、結語

隨著時代的發展，可持續發展觀深入人心，人們的節能環保意識有了較大的提升。建筑行業作為耗能大戶，施工節能技術水平的提高將會緩解能源壓力、提升企業核心競爭力。而且有利于形成社會、經濟、生態可持續發展。外墻保溫技術又是建筑保溫節能技術的核心部分，因此在建筑工程施工中要注意對外墻保溫節能技術的應用，以此來加強建筑保溫性能，降低建筑使用能耗，達到節約能源保護環境的效果。

參考文獻

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