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浅谈新型建筑节能墙体材料及其施工技术

文章作者:admin发布时间:2016-06-08 09:47浏览次数:

1 概述
据有关资料统计,全世界有近30%的能源消耗在建筑上,在我国建筑能耗已经超过全国能量消费总量的1/3,并且仍呈现上升趋势。因此,降低用于建筑物之上的建筑节能墙体施工,降低单位建筑面积的耗能率,对我国实现节能目标起着至关重要的作用。
我国的建筑节能目标为:“到2010年,城镇建筑节能达到50%,其中各特大城市和部分大城市率先实施节能65%的标准,到2020年实现大部分既有建筑的节能改造,新建建筑东部地区要实现节能率75%,中部和西部也要争取实现节能率65%。”要实现这一目标,我们分析一组资料。建筑节能的内涵包括围护结构(墙体、门窗、屋面)节能;设备节能;照明节能;运行管理节能;制造过程节能;建造过程节能;可再生能源利用。其中,建筑节能的难点在于围护结构的节能。墙体作为维护结构的一种,墙体材料在房屋建材中约占70%,是建材的重要组成,建筑物能量的损耗约50%来自墙体。建筑能耗细分后各自所占比例约为:外墙25.6%,窗户23.7%,换气23.1%,楼梯间隔
墙10.8%,屋顶8.6%,阳台门3.1%,地面2.3%,户门2.8%。
从以上资料可知,对于建筑物来说,墙体节能性能的强弱,直接影响建筑物的耗能量。要实现国家建筑业降低能耗的目标,必须加大对新型建筑节能墙体材料的研发、使用和推广。
2 建筑节能墙体材料的分类
建筑保温节能墙体材料按品种分,主要包括砖、块、板等。其中砖、块类材料由原来的实心砖、块材料转化为现在的保温节能空心材料。例如:空心黏土砖、普通混凝土小型空心砌块、砼多孔砖、砼空心砖、轻集料砼小型空心砌块、煤矸石烧结空心砖、粉煤灰多孔砖等。板材主要包括轻质内墙隔条板和复合板材。其中轻质内墙隔板条包括:石膏条板、轻质混凝土条板、植物维条板、植物维条板、硅镁加气水泥隔墙板;复合墙板主要包括:聚苯乙烯夹芯复合板、聚氨酯夹芯复合板、混凝土岩棉复合外墙板。
按材质,节能墙体材料可分为无机保温材料、有机保温材料两大类。无机绝热保温材料又包括泡沫混凝土、加气混凝土、岩棉纤维、硅藻土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及其制品等。有机保温绝热材料包括:泡沫塑料、植物纤维类绝热板等。
目前,节能墙体材料多种多样,涵盖从内墙的砖体砌块,到外墙的保温层、装饰层,都均存在各种保温材料,但由于在材料使用过程中,受到成本、强度、耐蚀性、耐久性的影响,在建筑的保温材料选择的考虑过程中需要合理搭配各类型节能墙体材料。做到既能达到所需保温效果,又可以减少施工步骤节约成本,又满足建筑本身强度、耐久性的考验。
3 建筑节能墙体体系
本文认为,在建筑墙体施工过程中,采用不同的墙体材料和施工工艺,所建造形成的具有一定构造的墙体系统叫做墙体体系。目前,形成的比较完善的节能墙体体系有四种,分别是外墙外保温墙体体系、外墙内保温墙体体系、夹心复合保温墙体体系、自保温墙体体系。这四种保温墙体体系,选择不同的墙材进行组合加工,其保温隔热性能各具特点,可适用于我国的严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷等地区的建筑保温。
一般来说,在建筑物里,北方的能耗在于采暖,适合采用外墙外保温墙体体系;南方地区,建筑耗能主要在于制冷,宜采用外墙内保温墙体体系、自保温体系或复合保温墙体体系。下面介绍4种墙体体系的施工方法以及其优缺点。
3.1 外墙外保温墙体体系
外墙外保温技术是将保温层设置在墙体外侧,然后用耐碱玻纤网布和聚合物砂浆组成的纤维增强层或钢丝网防水水泥砂浆做保护层,在保护层上进行饰面。
3.1.1 外墙外保温系统的优点
①提高防水功能和气密性,保护主体结构,延长建筑物寿命。保温层在建筑物维护结构外侧起到隔离作用,降低了外界雨、雪、紫外线、有害腐蚀物质等对主体结构的侵蚀作用而提高主体结构的耐久性缓冲了,温度导致的结构内应力。②基本消除了钢筋混凝土楼板处或框架梁、柱处的“热桥”,降低热量损失,同时也防止热桥部位产生结露。③适用范围广。既适用于新建建筑、也适用于旧建筑物节能改造。④有利于室内热舒适度。墙体由传热体转变为蓄热体,可在一定程度上稳定气温。⑤不减少使用面积,也有利于室内装修。⑥可使产品构件化,实现标准化、工厂化生产,装配化施工。产品可以做成带饰面的保温板,降低现场作业的质量的控制难度。
3.1.2 外墙外保温系统的缺点
①外墙外保温系统受外墙装饰面寿命影响,在建筑使用期间内,有保温层脱落现象。因此,外墙外保温系统日常的维护及维修,在使用一段时间之后,会产生新的花费。但目前为止,该费用由开发商来承担还是由业主来承担尚无定论。②保温层易燃,存在防火隐患。由于外墙外保温系统在安装和使用过程中,保温板质量以及施工过程管理出现的问题,有资料显示,近年来,国内已发生多起由外墙外保温系统引发的火灾的案例。③目前为止,外墙外保温系统施工工序复杂,要求高,施工管理水平相对较低,质量得不到良好的保证。④地震作用后,外墙外保温系统耐久性受到极大影响,导致质量下降。
3.2 外墙内保温墙体体系
外墙内保温是将保温材料粘贴或锚固在墙体内侧,在保温层表面设钢丝网粉刷层、胶粘剂加耐碱玻纤网抹面层等防护层。保温材料有聚苯板、玻璃棉板、珍珠岩板等。
3.2.1 外墙内保温系统的优点
①外墙内保温体系的优点在于造价低,施工简便,相对经济。其一是可以充分利用工业废弃物;其二是在室内施工,无需考虑天气影响,也无需施工防护。②安全可靠。保温材料粘贴或挂贴于墙内,绝对高度低,因此,在施工过程中安全性较高。③由于保温板在室内,受外界恶劣环境的影响较小,因此,对饰面和保温材料耐候性要求较低。 3.2.2 外墙内保温系统的缺点
①“热桥”不容易解决。钢筋混凝土楼板处或框架梁、柱处,在通风较差部位容易结露、结水,需要另做专门措施。②占用了室内的使用空间,也不利于室内装修和既有建筑的节能改造。由于主体结构跨度和尺寸一定的条件下,内保温将使室内内部空间尺寸减小,使空间利用率降低。③由于墙体的内外温差应力不同,导致室内饰面层容易开裂,影响美观和使用。④由于保温板材料属于高分子难降解材料,因此,存在着“白色污染”问题。
3.3 夹心复合保温墙体体系
夹芯保温复合外墙,是由内页墙、保温层、外页墙三层构成。根据构造特点不同,外墙夹芯保温可分为填充式外墙夹芯保温和发泡式夹芯保温。填充式外墙夹芯保温即在外墙体内、外页墙之间放置保温板材。发泡式夹芯保温即在内、外页墙中采用现场发泡,使泡沫塑料充填于夹芯墙中。
3.3.1 夹心复合保温系统的优点
①可有效保护保温材料。②绝热性能优异。③夹芯部分厚度可调,对施工季节和气候条件要求低。④造价较低。
3.3.2 夹心复合保温系统的缺点
①墙体厚度较大,构造复杂。②存在热桥。③抗震性较差。④墙体结构易破坏。
3.4 自保温墙体体系
外墙自保温体系是指以单一墙体材料,通常是各种空心保温砖块材料,即能满足现有节能要求的外墙保温体系,保温材料即墙体材料本身,一般多应用于非承重墙体。
3.4.1 自保温墙体系统的优点
①安全性高。②可以达到与建筑物同寿命。③围护与保温一体化。④方便外装修和二次内装修。⑤经济性好。⑥墙体材料体系研发与省地、废弃物的资源化利用等政策相结合。
3.4.2 自保温墙体系统的缺点
①强度较低,抗裂性不理想。②存在热桥。③寒冷地区,要达到节能65%,厚度大。④短肢剪力墙大量应用,使墙体比例降低。
4 结论
总之,在进行建筑墙体节能设计的过程中,需要因地制宜,选择最为合适的墙体材和墙体保温体系,以期最终达到,既降低建筑成本,又达到节能目标,并且也能使建筑具有良好的保温效果的墙体节能设计。