分析建筑節能與新型墻材的應用

摘要：近幾年來，隨著我國建筑事業的飛速發展，新型墻體材料在建筑中得到廣泛應用，并提升了建筑整體質量。本文將研究對象設定為建筑施工圖，深入分析本地區新型墻材在建筑節能設計中的應用現狀，將其存在的問題尋找出來，然后提出應該極大力度發展復合外墻外保溫體系，這和鋼筋混凝土的結構形式相符合。

關鍵詞：建筑節能；新型墻材；應用技術

建筑節能和新型墻材應該一方面使室內舒適的環境得到切實有效的保證，另一方面對建筑物的各種能耗進行有效的控制。建筑屋頂、外墻和外窗是對建筑舒適性及建筑節能造成深刻影響的3類因素，而墻體材料是對建筑外墻節能造成深刻影響的主要因素，墻體外飾面是對墻體材料節能效果、墻體構造形式等是造成深刻影響的主要因素。

1、調研方法和樣本

選取本市2014年1月-12月100份民用建筑施工圖，其中居住建筑施工圖60份，綜合性建筑施工圖25份，公共建筑施工圖15份。在樣本所用新型墻體材料類型及所占比例方面，頁巖多孔磚、蒸壓加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊、蒸壓泡沫混凝土磚、陶粒空心（實心）砌塊分別占60%、25%、8%、5%、2%。

2、新型墻材的節能設計

1）墻體的熱傳系統隨著砌塊（或磚）的厚度的增加而降低，隨著砌塊（或磚）的厚度的減少而提升，二者呈顯著的負相關關系，而墻體的熱惰性指標隨著砌塊（或磚）的厚度的增加而提升，隨著砌塊（或磚）的厚度的減少而降低，二者呈顯著的正相關關系。依據相關節能標準，實際并沒有過高地要求重質墻體的熱傳系統，依據墻體厚度，細則對傳熱系統的要求基本上能夠在新型墻體材料作為單一墻材體系的作用下得到有效的滿足。從本次抽選的樣本來看，普通混凝土多孔磚、頁巖燒結多孔磚的熱惰性并未得到滿足，增加了原材料的使用，提高了建筑前期成本，。在所調查的樣本中，基準建筑的厚度要求（180mm）均能夠在所用墻材的作用下得到有效的滿足，但加氣混凝土類墻材除外，因為其采用的厚度為190mm或200mm。如果新型墻材體系沒有滿足細則要求，依據樣本情況，則應該采用將保溫涂層增加其上的措施進行3/4的節能設計，但可以采用增加內外抹灰砂漿厚度到不合理狀態（>30mm）的方式來滿足另外1/4的節能設計。

砌塊（或磚）的形體精度。墻體灰縫影響系數會在砌塊的砌筑砂漿硬化密度及灰縫的寬度的作用下發生變化，進而對墻體的節能效果造成直接而深刻的影響。細則規定，在灰縫的影響下，由于砌筑砂漿和砌體之間的導熱系統存在差異，因此應該有效修正加氣混凝土砌塊墻體等的導熱系數及蓄熱系統，但是細則中并沒有規定是否應該修正陶粒（煤渣）實心砌塊等和砌筑砂漿導熱系數具有較大的差異的其他材料。在研究樣本中，如果墻材選取為加氣混凝土等之外的材料，那么并不考慮對其系數進行修正。

3、墻體構造和節能設計

頁巖燒結盲孔多孔磚墻、普通混凝土多孔磚在抽查樣本中作為單一墻材均無法使傳熱系數和熱惰性指標的要求得到有效的滿足，要想使其達到節能設計的要求，通常情況下采用將聚苯顆粒保溫涂層增加其中的方法。該類符合外墻保溫體系有效體現了墻體構造問題，即墻體中保溫涂層的內外保溫問題。聚苯顆粒保溫砂漿內保溫是抽查樣本中20%左右的建筑采用的保溫方式。依據細則要求，圍護結構的材料厚度、蓄熱系統等是影響墻體傳熱系統及熱惰性指標的唯一因素，在保溫涂層內置或外置狀態下，自然通風狀態下外墻內表面最高溫度和制冷狀態下房間的能耗之間的差異并不顯著。但外墻內保溫體系存在諸多劣勢，如將使用面積減少、極易發生保溫面層開裂、無法有效保證保溫隔熱效果。隨著墻體中鋼筋混凝土梁、柱所占的面積百分比的降低而降低，規定的性能指標（表1）的要求無法得到有效的滿足。在研究樣本中，如果建筑使用非透明外門，那么在其節能設計中沒有依據門實際材料的熱工參數計算墻體節能參數的門的部分占總數的65%。

表1 砌體和鋼筋混凝土部分加權平均后外墻體系的傳熱系數（K）和熱惰性指標（D）值[8]

墻材 砌體部分 加權平均后熱傳系統及熱度性指標（K/D）

類型 的K/D值 20% 30% 40% 50% 60%

Ⅰ 0.810/3.770 1.246/3.536 1.464/3.419 1.682/3.302 1.900/3.182 2.118/2.974

Ⅱ 1.230/3.920 1.582/3.365 1.758/3.524 1.934/3.392 2.110/3.260 2.286/3.022

Ⅲ 1.430/3.550 1.742/3.360 1.898/3.265 2.054/3.170 2.210/3.075 2.366/2.904

Ⅳ 1.660/2.644 1.926/2.635 2.059/2.631 2.192/2.626 2.325/2.622 2.458/2.614

V 2.000/2.162 2.198/2.250 2.297/2.293 2.396/2.337 2.495/2.337 2.594/2.460

4、外墻節能措施和新型墻材的節能效率

在圍護結構對外界氣候影響進行抵御的過程中，建筑外墻飾面屬于第一道防線，圍護結構的熱工性能受到其材料的熱工性能的直接而深刻的影響。對本地區來說，建筑節能設計受到建筑墻體飾面的影響主要通過太陽輻射熱的吸收系數在圍護結構外表面的情況體現出來：（1）房間制冷狀態下影響房間能耗的力度；（2）直接影響墻體傳熱系數K的力度；（3）自然通風狀態下房間影響墻體內表面最高溫度的力度。細則規定，采用淺色外飾面節能措施的過程中，在對建筑外墻的總熱阻進行計算時，可以將隔熱措施的當量附加熱阻0.2附加其中，當細則的要求在其構成影響下無法再外墻的傳熱系統中得到有效的滿足時，要想使細則對傳熱性能的規定要求在每種材料的K值中得到有效的滿足，包括厚度為200mm的鋼筋混凝土，則應該將淺色外飾面的節能措施充分利用起來。現階段，瓷磚、涂料、金屬幕墻材料等是本地區建筑的主要外墻飾面，而瓷磚、涂料是其中最為典型的2類外墻飾面。全部或部分采用淺色外飾面是抽查的樣本中88%左右的建筑采用的飾面形式，但是淺色外飾面的有利影響并沒有在其節能設計中得到充分的考慮。

參考文獻：

[1]張振忠.新型墻材及保溫材料在民用建筑節能中的應用[J].建材發展導向（下），2014，（3）：123.

[2]鹽城：新型墻材應用列為建筑節能先期監管內容[J].墻材革新與建筑節能，2012，（4）：16.

作者簡介：錢進，男，1984年10月9日生，漢族，南京人。畢業于：德國斯圖加特大學。現工作于：中國建筑西南設計研究院有限公司，建筑師。