兩種不同的外墻外保溫施工工藝節能效果對比分析

朱三普

摘 ?要：通過理論計算，得出采用全現澆外墻外保溫（無網體系）和GKP外保溫施工工藝的外墻傳熱系數，分析兩種施工工藝對節能效果的影響，給出不同施工工藝下保溫層厚度的優化方案。

關鍵詞：全現澆外墻外保溫;GKP外保溫;大模內置保溫;后貼保溫;保溫施工工藝;外墻傳熱系數

1 ?引言

近些年來，我國高層住宅樓建設項目驟增，全現澆外墻外保溫技術自1997年北京推廣開始[1]，迅速應用到全國。目前剪力墻結構高層住宅大多仍采用該施工工藝。該施工工藝對比之前的GKP外墻保溫施工工藝，缺少了保溫粘接層，施工簡單，成品質量更易得到保障。但粘接層的缺失會對外墻節能效果產生怎樣的影響卻未有細致定量的研究。本文通過計算，對比采用上述兩種施工工藝的鋼筋混凝土外圍護結構的傳熱系數，分析不同施工工藝對外墻節能效果的影響，并定量分析不同施工工藝下保溫層厚度的定量優化。

2 ?外圍護結構保溫基本構造

GKP外墻外保溫施工工藝就是常說的后貼保溫，是在主體結構完成后，外貼保溫板，通過粘接層和鉚釘將保溫板固定在結構墻面上，保溫外部采用聚合物抗裂砂漿與玻纖網格布進行封閉和找平，具有使用靈活，適用面廣的特點。全現澆外墻外保溫施工工藝就是常說的大模內置保溫，是在主體結構施工過程中，墻面鋼筋安裝完成后，將保溫板固定在鋼筋外側，直接將保溫板固定在墻體模板內，澆筑墻體砼時一次性澆筑成型，具有連接牢靠、施工簡單和節約工期等優點，但后砌填充墻部分仍需要采用GKP工藝施工。

GKP和全現澆外墻外保溫施工工藝的主要構造差異在于全現澆外墻外保溫施工工藝缺少了GKP工藝中的粘接層。兩種施工工藝的詳細構造詳見表1。

表1中節能計算簡化模型各構造層厚度的選用參考了西安及咸陽區域高層住宅建筑外墻外保溫常用的數據，構造做法參照《建筑施工手冊》（第四版，中國建筑工業出版社），全現澆施工工藝有網體系因其保溫板外部加設鋼絲網與GKP施工工藝構造差距太大，故本文選用無網體系與GKP施工工藝進行對比。

2.1 ?不同施工工藝下圍護結構傳熱系數計算

為簡化計算，本文個材料的導熱系數均選用《建筑施工手冊》（第四版，中國建筑工業出版社）中數據，其中聚合物抹灰砂漿參照水泥砂漿。另外，在對水泥砂漿與空氣復合層的平均熱阻計算時，對表1中的粘接層構造也做了簡化，如圖1所示。

根據計算，得出各構造層熱阻如表2所示。

根據表2計算結果，分別計算GKP和全現澆施工工藝下的圍護結構傳熱阻R（m?·K/W）分別為：1.731m?·K/W、1.699m?·K/W，相差0.03m?·K/W;傳熱系數K分別為0.578 W/（m?·K）、0.587 W/（m?·K），相差-0.01 W/（m?·K）。從結果可知，GKP施工工藝相較于全現澆外墻保溫施工工藝對外墻傳熱系數和熱阻有一定影響。在西安區域，采用常用外墻保溫構造的情況下，GKP施工工藝相較于全現澆外墻外保溫工藝，對外圍護結構冬季保溫效果有正面影響。

2.2 結果分析

為更直觀地感受GKP施工工藝對外墻傳熱系數的影響，本文通過表3中熱阻的差值計算出提供相同熱阻所需的保溫層、鋼筋砼墻體及抹面砂漿層的對應厚度。即相較于全現澆外墻外保溫施工工藝，若采用GKP外墻外保溫施工工藝，從冬季保溫效果上講，其保溫效果相當于1.3mm厚的聚苯板、55.4mm厚的鋼筋混凝土墻體或者29.6mm厚的砂漿層。

3 ?結束語

綜上所述，可知以下結論。（1）采用相同保溫材料和厚度，不同外墻施工工藝可能引起外墻傳熱系數的變化;（2）GKP和全現澆外墻保溫施工工藝相比較，GKP施工工藝會對外墻保溫效果產生正面影響。參考西安外墻外保溫常用參數，GKP施工工藝可使外墻傳熱系數減少0.01W/（m?·K），使外墻傳熱阻增加0.03m?·K/W;（3）僅從熱工性能方面考慮，剪力墻結構高層住宅樓若采用GKP外墻外保溫施工工藝，可適當減少保溫層、結構層及砂漿層的厚度。

參考文獻：

[1] 余永禎，周世明等.建筑施工手冊（第四版縮印本）[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.