新型節能材料在裝配式建筑中的研究與應用

張忠陽 陳大力 李斌輝

摘 ?要：介紹了幾種新型節能體系及相應的新型節能材料，并根據我國預制建筑的發展現狀，論述了新型節能材料的發展現狀及優勢。[1]

關鍵詞：新型節能材料;防水材料;保溫材料;預制建筑;節能系統

1防水材料在裝配式建筑中的應用

1.1直立屋面防水

屋面滲漏與防水設計、防水施工和防水材料選擇有關[2]。

該系統在明挖地鐵、隧道、水池、水渠的防水工程以及不允許明火的防水工程中應用優勢明顯。

1.2倒置式屋頂防水

該系統使用的保溫材料導熱系數低，吸水率低，表觀密度低，具有一定的強度。

右側防水絕緣層上的層。防水層由聚合物改性瀝青制成卷材或自粘聚合物防水卷材;保溫層通常是珍珠巖和水泥聚苯板、加氣混凝土、陶粒混凝土等材料，但這些材料吸收水性大，導致保溫性能低，不能滿足節能的需要，所以需要在防水層上面鋪設，防止水的滲透，保證系統具有良好的隔熱性能。

1.3種植屋面防水

該系統采用聚合物改性瀝青抗根膜，其防水機理主要是利用復合銅基質中的銅離子抑制植物根系頂端的分生組織，控制根系向防水層生長，美化環境，凈化空氣，減少城市熱島效應。種植屋面防水適用于各種混凝土屋面和各種輕鋼木屋面的防水結構。

1.4地下室防水

所采用的防水材料為聚合物改性瀝青防水卷材或自粘聚合物改性瀝青防水卷材。該系統防水層采用高分子改性瀝青防水卷材，其防水機理是利用高分子改性瀝青防水卷材抗氧化性好、耐久性好、穩定性強、使用壽命長、抗氯離子滲透性好等特點，實現優異的防水效果。地下室防水接縫結構簡單，整體性好，全封閉，適用于各種工業和民用建筑的地下室防水工程。

1.5室內防水

防水層采用聚氨酯防水材料制成，具有良好的防水性能，能有效提高抗拉強度，抵抗基層變形，能長期抵抗水侵蝕、腐蝕和霉變，特別適用于長期浸水部位的防水。

2保溫材料在預制建筑中的應用

2.1外墻外保溫

改性EPS板通常作為主要保溫材料，板內添加紅外吸收劑，具有優異的保溫隔熱性能，良好的防水性、抗風壓性和抗沖擊性，能有效減小保溫系統的厚度[3]，適用于各種建筑外墻保溫系統。

2.2內外復合絕緣

復合保溫系統應選擇外保溫型復合外墻結構，有利于降低墻體溫度波動，延長墻體使用壽命[4-5]。張芳、周漢文的研究表明，內外復合保溫系統對夏季空調和冬季供暖具有較好的節能保溫效果。

與傳統系統相比，該系統具有明顯的優勢，由于外保溫墻對室外溫度波動的適應能力強，采用內外復合保溫系統時，建筑主體結構可以保持較高的內部溫度，減弱了冬季溫差變化引起的溫度應力，很好地保護了建筑主體結構。內外復合保溫系統更適合寒冷地區冬季的節能保溫。

2.3隔熱地板

傳統地板普遍存在建筑能耗大的問題，會直接影響建筑的舒適體驗，保溫地板是在傳統地板基礎上發展起來的新型地板，具有保溫、節能、低能耗的特點。

保溫地板由基層（輕質隔音砂漿）、界面層處理和面層（抗裂混凝土）組成。底層輕質隔音砂漿是由脫硫石膏、礦物摻合料和各種添加劑組成的粉末，高性能聚合物發泡功能材料組成的復合添加劑，現場按特定比例加水攪拌混合而成，具有隔熱、輕質、隔音的功能，具有粘結性好、不空鼓、不開裂的特點，界面層滾涂或噴涂多功能界面劑成膜效果好，粘結強度高;抗裂混凝土由脫硫外加劑、精選骨料、抗裂外加劑和優質聚合物添加劑組成。

有效解決了傳統表面混凝土易開裂的問題，施工方法簡單;優質隔音砂漿層隔熱、輕質、隔音、粘結性能好，輕質隔熱砂漿施工后在基層凝結時間短，2～5小時即可進入下道工序;利用豎向隔墊來阻隔樓板與墻體、立柱與穿越樓板的豎向管道之間的聲橋，從而進一步提高系統的隔聲性能，與傳統的增加樓板厚度的方法相比，可以節約成本。

3工程應用效果及分析

該項目總建筑面積約25472.8m2，地面采用混凝土框架結構，子建筑之間的走廊采用鋼結構體系。地下室采用寶業引進、吸收、創新開發的新型雙面復合混凝土剪力墻體系。

本工程地下室采用復合墻板體系，墻體外側設置聚合物防水砂漿防水層，有效防止地下水滲入外墻，是防水體系的第一道防線;復合板平接縫處采用密封砂漿處理，有效防止水流從復合板平接縫處滲透，是系統防水的第二道防線;在中間現澆混凝土中埋設專用改性瀝青止水鋼板，有效防止地下水通過施工縫滲入地下室，是本系統防水的第三道防線。

本工程外墻采用“巖棉板+抗裂砂漿復合耐堿網格布+抗裂砂漿層”的外保溫設計，基本消除了建筑各部位冷熱橋的影響，達到了良好的節能保溫效果;屋面為種植屋面，采用“保溫巖棉板+聚合物改性瀝青防水卷材+聚合物改性瀝青抗根膜”的設計形式，達到美化環境、防水保溫的綜合效果。

4應用前景和展望

智能建筑是信息時代的產物，未來如何將智能建筑應用到現實生活中，尤其是在室內外工業化方面，我們應該進行充分的探索。雖然混凝土、鋼材等傳統建筑材料在預制建筑中仍被廣泛使用，但許多新型功能材料已經逐漸在預制建筑中占據一席之地。

第一，吸聲材料的應用。這種新型輕質吸聲材料的結構特點是材料中有許多相互連通的孔隙，其原理是微孔可以將入射到材料表面的聲波轉化為熱能，從而達到降低甚至消除噪音的目的。

第二，UHPC相關產品的應用。UHPC采用硅灰和纖維代替粗骨料，其高水泥用量和低水灰比使其具有優異的耐久性。UHPC具有很高的復制能力，可以創造出有吸引力的圖案和產品，并在一定程度上節約建設成本。UHPC可以制成幕墻板、外墻板、公園座椅等。具有很好的裝飾效果。

第三，鈦及鈦合金材料的應用。鈦及鈦合金材料已成為新一代優質輕質功能裝飾材料。鈦及鈦合金在建筑上的優點是：密度低、熱膨脹系數低、耐久性好、外形美觀、焊接性更優異。鈦鋅板是鈦及鈦合金在建筑中應用的典范，鈦鋅板具有較長的使用壽命，它可以通過自身形成的碳酸鋅保護層來防止表層進一步腐蝕，它可以在現場進行三維彎曲，完全滿足設計師的想象，目前在國內得到廣泛應用。

第四，綠色建材的應用。綠色混凝土是為響應環境保護的號召而開發的新型建筑材料，綠色高性能混凝土采用低熟料水泥來降低能耗，其他綠色建筑材料，如環保墻體材料、環保墻體裝飾等相關產品得到了廣泛應用。綠色建材的發展和裝配式建筑相輔相成，裝配式建筑的發展離不開綠色建材的推廣。綠色建材的創新密不可分，在政府的指導和支持下，企業也需要增加對綠色建材的投資，開發出更智能、更環保的產品。

結束語

裝配式建筑是目前我國正在大力推廣的一項新技術，經過近幾年的技術積累，裝配式建筑的保溫防水性能取得了很大的突破，同時一些新材料和新工藝的應用使裝配式建筑向高端化和智能化方向發展。現場技術人員應接受專業培訓，熟練掌握預制建筑防水保溫施工，嚴格按照相關規范操作，確保預制建筑構件防水保溫體系的標準化，使預制建筑產品得到越來越多的人的認可。

參考文獻：

[1]王鵬翔.裝配式建筑施工技術在建筑工程中的應用[J].價值工程，2020，39（16）：147-148.

[2]邱國富.地下室防水施工關鍵技術的探討[J].價值工程，2017，36（10）：89-91.

[3]彭夢月.被動式低能耗建筑圍護結構關鍵技術與材料應用[J].新型建筑材料，2015，42（1）：77-82.

[4]蔣志剛，龍劍.復合外墻內外保溫的傳熱特性研究[J].制冷，2006（2）：44-47.

[5]王金良.復合外墻內外保溫的傳熱分析與應用探討[J].能源技術，2004（6）：250-251+253.