淺談嚴寒地區農宅外墻保溫體系的可持續發展

趙暉

摘要：提高現代新農村居住環境質量，改善農民的居住條件，因地制宜地發展地方特色，探索適宜我國國情和農村地域特點的住宅技術模式，是建設社會主義新農村的一項重要內容。

關鍵詞：農宅舒適性；可再生能源；節能

1.農宅外墻節能保溫技術

1.1節能材料的采用

我國建筑墻體材料的發展趨勢主要體現為“節能、廢舊材料利用、環保、輕質、高強”，農村地區的地域特殊性，這一趨勢體現在以下三個方面：第一，粘土磚在城市已經不允許使用，但是在農村地區，由于缺乏可替代資源，交通不便利，使得這個政策不能得到有效落實。第二，利用工業廢渣，可以減少耕地資源在農村地區的浪費和對環境的污染破壞。第三，在農村地區自然資源豐富的植物材料仍是最主要原料，如果提高技術的使用，將能達到良好的環境效益和經濟效益。

1.1.1新型秸稈材料：草磚、草板為秸稈材料的代表，它的制作過程比較簡單，只需要壓草機即可，過程簡單，污染小，但是這種新型材料需要加入護面紙及護面膠，高溫高壓給生產造成了一定的難度。

1.1.2新型秸稈材料使用要點：首先，由于此種材料易燃，因而不宜作為建筑材料，但是我們可用采用表面抹水泥砂漿的方法提高其耐火性，從而克服這一缺點；其次，植物類材料容易發霉及腐蝕，因此使用時應保證材料的干燥，并且在做結構時要注意防潮，比如設計防潮層、通風孔等；再次防蟲也是其使用中需要注意的地方，植物腐爛后會生蟲，其承載力就會下降，因此在制作材料時加入生石灰或者防蟲劑會取得良好效果；最后由于草磚承重能力差，故這種材料適合用于非承重結構。

1.2外墻保溫技術

外墻保溫指采用固定的構造方式，把導熱系數較低的絕熱材料與建筑物墻體固定為一體，增加墻體的平均阻值，從而達到保溫或隔熱效果的一種工程做法。外墻保溫分為單一材料保溫和復合保溫材料。單一保溫材料包括：加氣混凝土砌塊、燒結保溫磚、草磚等。復合保溫外墻按照保溫材料設置位置的不同，可分為內保溫、外保溫和夾心保溫外墻。復合保溫外墻相對于單一材料保溫來說應用并不廣泛，其原因為造價太高，施工復雜。但隨著農村經濟的發展，復合保溫外墻因其良好的保溫效果定能廣泛使用。

1.3外墻保溫優缺點

外墻內保溫指的是將保溫材料置于外墻體的內側。它的優點有：對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不甚高，紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求，取材方便；施工方便，不需搭設腳手架。外墻內保溫在當前得到了廣泛的應用，但其仍有缺點存在。例如墻體受室外氣候影響大，晝夜溫差和冬夏溫差大，容易造成墻體開裂；不便于二次裝修和吊掛飾物；由于材料、構造、施工等原因，飾面層易出現開裂等。

外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的內、外側墻片之間，內、外側墻片可采用混凝土空心砌塊、燒結空心磚、粘土磚等。外墻夾心保溫技術的優點為：對內側墻片和保溫材料形成有效的保護，對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛現場澆注材料等均可使用；對施工季節和施工條件的要求不十分高，不影響冬期施工。缺點是：在非嚴寒地區，此類墻體與傳統墻體相比尚偏厚；內、外側墻片之間需有連接件連接，構造較傳統墻體復雜；外側墻片受室外氣候影響大，晝夜溫差和冬夏溫差大，容易造成墻體開裂和雨水滲漏。

外墻外保溫是將保溫材料置于外墻的外側，外掛的保溫材料有巖棉、聚苯板、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板等。其中聚苯板因有優良的物理性能和廉價的成本，被廣泛應用。與外墻內保溫相比，外墻外保溫的優點為：緩沖了因溫度變化導致結構變形產生的應力，避免了雨雪凍融干濕循環造成的結構破壞；消除了熱橋的影響；便于對室內進行裝修改造。缺點：外保溫產品技術不過關時，大風可能會吹落保溫層；外保溫層一旦出現裂縫，很難處理。

1.4外墻保溫技術的發展歷史

外墻保溫技術起源于歐洲20世紀40年代，首先在德國和瑞典開始應用。因為二戰時德國有大量建筑物受到破壞，為了修補外墻裂縫人們在建筑物外墻粘貼一層聚苯乙烯或巖棉板來修補裂縫。不久以后人們發現這種做法不但能遮避裂縫還有很多其他的優點。保溫、隔音、防潮性能大幅提高，而且居住舒適度也大為提高。外墻外保溫技術真正得到快速發展是在1973年世界能源危機以后。因為能源短缺，同時在歐美各國政府的大力推動下歐美外墻外保溫技術的市場容量以每年15%的速度迅速增長。由于歐美嚴格的立法要求，目前歐美同緯度的新建建筑的節能效率大約是我國的2～3倍。

我國外墻保溫技術起步于20世紀80年代，受當時條件限制，主要在墻內保溫方面做了一些應用，一開始主要應用于我國北方較嚴寒地區，經過實踐，外墻外保溫技術在北方并采用供熱采暖地區的缺陷日益顯露，由于室內外溫差過大易形成冷凝水，內墻發霉等問題。因而在學習和引進國外先進技術的基礎上外墻保溫技術逐步發展起來。

1.5外墻構造技術

參閱《嚴寒和寒冷農村住房節能技術指南》中的能源效率標準，嚴寒地區外墻的傳熱系數為0.45W/（m2·K），若以粘土磚作為主要建材，在滿足隔熱保溫條件下，其厚度要求為1250-2000mm，這顯然是不合理的需求。因而我們使用高性能保溫復合墻體結構形式。粘土磚復合墻體為例，其保溫形式分為外保溫、內保溫和夾心保溫三種形式。以內保溫為例，復合墻體的構造層次依次為：水泥砂漿、石棉網、聚苯板、膠粘劑、水泥砂漿找平層、燒結普通磚、石灰砂漿等。

2.屋頂節能保溫技術

屋頂處于建筑物頂部的位置，它不僅要有很好的保溫節能性能，而且還應具有良好的防水，排水性能。平、坡屋頂是最常見的農村結構形式，其中坡屋頂的比例較大。因為坡屋頂可有效排除積雪、雨水，保證屋頂結構不被破壞。

從屋頂的節能構造上來看，保溫層的位置和材料種類的選擇與屋頂的結構形式密切相關。當采用木屋架結構時，保溫層通常設置在天棚上，保溫材料不僅可以采用板狀材料，如聚苯板、草板等，也可以采用散狀材料，如膨脹珍珠巖、草木灰、稻殼、木屑、爐渣等。當采用鋼筋混凝土屋架結構時，保溫層應設在鋼筋混凝土結構層之上，以防止結構層凍裂，保溫材料只能選擇板狀材料。除了傳統的保溫材料外，近些年，農村地區又出現了金屬面夾芯板復合保溫屋面板，同時兼有保護、防水或保溫等多種功能，具有重量輕，強度高，施工方便、快捷，可多次拆卸，重復安裝使用等優點。

3.門窗保溫節能技術

3.1窗

窗體對住宅耗熱量的影響主要由兩部分組成：一部分是窗體本身的傳熱損失；另一部分是通過窗縫的冷風滲透所引起的熱量損耗。因而窗體的保溫性能取決于它的傳熱系數和密封性能。塑鋼窗在城市建筑物已經被廣泛使用，由于其良好的密閉性，較低的傳熱系數，它逐步取代傳統的木質窗戶，并逐漸影響到農村地區。農村地區的塑鋼窗我們根據構造形式可以分為單框雙玻窗、單框三玻窗和單框單玻+單框雙玻窗。

由于一些農村地區偏遠，經濟落后，塑鋼窗的采用還有一定困難。木窗仍是這些農村地區的主要類型。木窗主要分為單層木窗和雙層木窗。單層木窗（傳熱系數4.6w/（m2·K））在冬季的傳熱很大，一般滿足不了住宅保溫要求。因而如果塑鋼窗實在難以在農村地區采用，那我們最好采取雙層木窗（傳熱系數2.2W/（m2·K））形式。

3.2門

對于傳統民居來說，門在整體圍護結構中可以說熱損失所占比例很小，但它仍不能被忽略。因為冬季取暖，需要經常把燃料運到家里，或經常有人員內外走動，這給內外聯通創造了條件，外門的冷風滲透對室內溫度的影響也是很大的。因而我們需要把門避開主導風向，其次要設置雙門或門斗。目前，外門材料的種類非常豐富，有木門、塑鋼門、金屬保溫門等。