結合工程實例淺析墻體自保溫技術的運用

郝思齊 夏新博

摘要：建筑本身就是能源消耗大戶，同時對環境有重大影響，節能是建筑的基礎性指標，同時還是貫徹落實新時期“綠色可持續”發展理念的重要部分，而圍護結構的節能更是重中之重。本文以防汛倉庫建設項目為例，對比分析圍護結構在不同保溫系統下的工期、成本及后期維護等方面的不同，有力說明了自保溫技術的前景廣闊。

Abstract： The building itself is a big energy consumer and has a significant impact on the environment. Energy saving is the basic index of buildings， also an important part of implementing the concept of "green and sustainable" development in the new era， and the energy saving of enclosure structure is the most important. Taking the construction project of flood control warehouse as an example， this paper compares and analyzes the differences in construction period， cost and maintenance of enclosure structure under different insulation systems， which strongly indicates that self insulation technologies have broad prospects.

關鍵詞：建筑能耗;自保溫技術;加氣混凝土砌塊

Key words： building energy consumption;self insulation technology;aerated concrete block

中圖分類號：TU111.41 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）30-0121-02

0 ?引言

隨著經濟社會的不斷發展，人們對“綠水青山就是金山銀山”的生態發展理念重視程度不斷增強，建筑作為能耗在全國總用能量中占比超25%的“大戶”，節能型建筑的要求愈加迫切。如何改善和減少能耗，建筑圍護結構是重要途徑之一，優化建筑圍護結構并推動其相關節能技術的應用是建筑節能工作未來的發展趨勢。

1 ?建筑節能的重要性

圍護結構在整個建筑結構中是能耗的主要部位。因此，建筑節能的重點是優化改善圍護結構。傳統的混凝土墻體保溫技術能耗較大，為減少建筑能耗，其優化產物——墻體自保溫技術應運而生，該技術主要是使用保溫隔熱性能好的砌塊，配套專用保溫砂漿從而達到目標效果，采用該種砌塊所砌筑的墻體既可以起到保溫隔熱又可起到墻體結構圍護的作用。

2 ?自保溫墻體的特點及分類

2.1 自保溫墻體特點

傳統的外墻保溫形式為“墻體+保溫隔熱材料”，在一定范圍內具有使用性較強，并能保證基本清除墻體與外界的熱橋影響。但不足之處在于施工困難，施工成本高，對鋪貼在外部的保溫隔熱材料的物理特性要求高。與其相比，自保溫墻體具有以下特點：

①保溫節能。不需要增加額外的保溫材料即可達到保溫效果。

②耐久性好。外墻外保溫技術很大程度上受材料、技術的影響，設計壽命一般不超過15～20年，超過年限則易開裂、脫落，難以實現與建筑物同壽命，外墻裝飾時也具有一定的局限性。自保溫墻體填充物多數采用的是無機材料，穩定性較好，安全及耐久性好，不易發生氧化，受環境影響變化小，可達到與建筑物同壽命。

③防火性能好。自保溫墻體砌塊內部填充物多為無機材料，屬于不可燃材質，砌筑的墻體可達到A級防火要求。

④施工流程簡便。自保溫墻體砌筑屬于薄層砌筑作業法，不存在外墻保溫程序，有效的降低了施工的難度。

⑤縮短工期。由于施工流程的減少可有效減少墻體砌筑階段施工工期。

2.2 常見的墻體自保溫技術

①加氣混凝土砌塊自保溫。目前，我國引進加氣混凝土制品近50年，與其他新型材料相比，其生產工藝、設備及施工工藝、流程趨于成熟，因此，是最常見的自保溫墻體材料。隨著對其的不斷改進和創新，目前該系統的適用范圍較廣。

②輕集料混凝土空心砌塊自保溫技術。該砌塊由于原材料的種類不同，其產品差異化較大、熱阻差異也比較大，致使該類型自保溫系統的保溫隔熱效果并不理想，因此應用在實際工程中應用較少。

③陶粒自保溫砌塊自保溫技術。該系統所用砌塊是一種輕質自保溫節能砌塊，由于可塑性較強，可根據具體工程實際進行設計，產品多樣性較好。由該砌塊砌筑的墻體不僅堅固性好，耐久性也較好，施工操作簡單方便，且造價相對較低，實用性較強。

④自保溫砌塊、空心磚自保溫技術。自保溫砌塊、空心磚是將無機材料顆粒填充至砌塊、空心磚的孔洞內，充實孔洞而成的一種新型自保溫材料。

本文主要針對加氣混凝土自保溫技術結合實際工程案例，與傳統外墻保溫技術進行分析對比。

2.3 配套材料

砂漿是加氣混凝土自保溫技術中最重要的組成部分，其中，砌體砌筑的灰縫寬度、砂漿密度等級和抹灰厚度等都對外墻整體性能有較大影響，因此，自保溫砌塊的施工配套材料及施工工藝要求更高、更嚴格。

①配套砂漿。隨著2001年加氣混凝土專用砂漿建筑標準的頒發布，國內建筑企業爭先恐后的研發各種特性的專用砌塊砂漿，隨著研發的深入，目前市場上的專用砂漿已可有效避免墻體開裂、脫落、空鼓等質量問題。專用的保溫砂漿具有干密度小、易性高、粘黏強度高、抗裂性強等特點，且本身又具有保溫隔熱效果，使得施工更快速、便捷。

②灰縫。在砌筑墻體時，一般砂漿砌筑灰縫不大于15mm，由于二者的導熱系數相差較大，熱橋、冷橋現象明顯，致使砌體能耗損失高達25%。經國內學者研究發現，灰縫寬度與對導熱系數的影響成反比關系。若灰縫寬度在3mm左右，修正系數便接近于1，否則，需要確定取值標準并對原值進行修正。

③抹灰厚度。在加氣混凝土砌塊設計中，抹灰厚度一般為40mm（內、外各抹灰20mm），由于厚度太大，材料成本造價較高。若使用專用抹灰砂漿，厚度可減少至8-15mm，即經濟合理也能滿足設計和施工要求。

3 ?結合工程實例進行分析對比

3.1 項目情況簡介

本次分析以防汛倉庫建設項目為基礎，該項目位于鄭州市黃河下游右岸大堤淤背區，黃古線以北，黃河大堤新老堤之間。屬于北方地區，該地區屬于溫帶季風氣候，主要特征為：夏季高溫多雨，持續時間長，冬季寒冷干燥，風力大，強對流天氣多。

設計庫房長60m，進深25m，建筑形式為矩形一層，單體庫房建筑面積1500m2，層高8.5m。倉庫內計劃儲存的主要物品為橡膠儲水罐、橡皮舟等對環境溫度、濕度有一定要求的防汛物資。

3.2 物資儲備標準

根據《中央防汛抗旱物資儲備管理辦法實施細則》（辦減【2011】35號）及《河南省省級防汛抗旱物資儲備管理辦法實施細則》中對以上物資的儲備條件的要求和規定：橡皮舟、橡膠儲水罐應在恒溫庫房內存儲，且相對濕度小于70%，庫房內應設有避光、安全監控和消防等設施，庫內保溫、防潮、通風、防鼠、防蟲、防污染，配備必要的裝卸設備。據此，設計庫房內溫度應控制在15-25℃之間，低于15℃，橡膠制品可能已經變硬發脆，搬運不當易變形。相對濕度應控制在60%以下，如濕度過大，會在物資上凝聚水珠，長期如此易導致儲備物資發生變質。

根據設計院實地勘測，該項目地塊夏季室外最高溫度為34.9℃，冬季室外溫度為-6℃，室外風速夏季2.2m/s，冬季2.7m/s，相對濕度61%。并不十分利于橡膠制品的長期存儲，因此需要增加額外的保溫及通風系統。

3.3 設計方案

項目地塊屬防洪工程用地，交通便利，物資調運便捷。但便利的區位優勢也給建筑物的施工帶來了巨大的挑戰。庫區因在新老堤之間，周邊環境風沙較大，熱傳導、熱損失比較大，與市區相比，平均溫差3-5℃。設計最初計劃采用外墻外保溫與內墻內保溫相結合，配備空調并輔助軸流機通風的方式，以確保防汛物資的溫度濕度達到儲備標準。

3.4 傳統保溫墻體與自保溫墻體對比

由于是防汛倉庫建設項目要在汛前完成庫房施工并具備搬遷條件，因此實際工期只有110天，施工工期緊、任務重、施工質量要求高。原設計將庫房外圍護墻體及內部隔墻±0.000以上均采用厚200B05級蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑，并在外墻及內墻各鋪貼80mm厚巖棉板，搭配鋼絲網片以達到保溫效果。

在實際施工中，為了更快更好的完成施工任務，經過與設計單位、施工單位溝通、協商，墻體自保溫系統進入大家的視野。最后經過充分的對比分析，確定選用200厚B級加氣混凝土自保溫砌塊進行墻體砌筑。

3.5 經濟效益對比

相對于傳統墻體，自保溫砌塊墻體由于其獨特的構造及內部填充物，其保溫隔熱性能顯著。除此之外，在實際中應用還具有以下優勢：

①直接造價。從經濟效益上來說，單體庫房砌筑墻體面積1900m2，B級自保溫砌塊綜合單價為470元/m2（含稅報價），而原設計墻體砌塊+保溫巖棉綜合單價為530元/m2（含稅報價），每平米差距60元。單體庫房在保溫子項中可節約11.4萬元，經濟效益顯著。

②施工工期。防汛倉庫建筑外墻設計簡單，沒有復雜的裝飾，施工單位預計保溫施工周期需要一個月左右的時間。使用自保溫砌塊后，由于不需要二次保溫隔熱工序，能使整個工期縮短10-15天，節約了本階段施工三分之一的工期，優勢明顯。作為公益建筑，能提前交付使用不僅具有良好的經濟效益，社會效益也十分明顯。

③后期維修費用。防汛倉庫設計的保溫工程使用年限是與建筑物同壽命的，但使用普通砌塊及保溫材料，存在材料耐久性不足的問題，超過年限后保溫材料老化，易滲水，經年日久，會造成建筑物外保溫系統功能的喪失，后期維護保養頻繁，維護成本較高，都對建筑物有一定的影響。

采用自保溫砌塊，通過標準化程序施工，可有效解決墻體開裂，由于建筑材料是無機的，受周圍環境影響小，不涉及膠粘材料，雨水、冰雪等惡略天氣的影響更小，幾乎不需要后期維護，大大降低了建筑綜合成本。

④工藝流程。普通砌塊外墻保溫屬于厚層砌筑作業法，涉及到的施工工藝后攪拌、砌筑、模板支護、混凝土澆筑、鋼筋綁扎、抹灰、保溫處理、刷面漆等。

而自保溫屬于薄層砌筑作業法，不存在外墻保溫程序，只需要墻體砌筑、抹灰、刷面漆即可，施工簡便。

4 ?結束語

結合案例可以看出，適當的使用墻體自保溫體系在實際中是可行的，也是合理的，與其它墻體保溫體系相比，墻體自保溫體系優勢明顯;在墻體砌筑時施工流程簡單，操作簡便，成品質量有保障，并可使建筑物達到節能標準，同時，做到墻體保溫系統與建筑物同壽命周期;由于與水泥的粘結強度高，裝飾后的飾面不易產生空鼓脫落等的問題，后期維護成本低。同時，自保溫體系中相關制品造價較低，可有效節約建筑成本。綜上所述，墻體自保溫技術的應用前景十分廣闊。

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作者簡介：郝思齊（1989-），女，河南鄭州人，工程師，碩士研究生，研究方向為管理科學與工程。