嚴(yán)寒地區(qū)外墻保溫節(jié)能措施的探討

金煥

摘 要：隨著我國(guó)能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，北方嚴(yán)寒地區(qū)保溫節(jié)能墻體的研究和開發(fā)在建筑節(jié)能中占有重要地位。針對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)的能源儲(chǔ)備及氣候特點(diǎn)，介紹了外墻保溫體系的種類及特點(diǎn)，著重總結(jié)了實(shí)現(xiàn)65%節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能措施，并對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)外墻保溫節(jié)能的發(fā)展提出了建議。

關(guān)鍵詞：嚴(yán)寒；保溫；節(jié)能；外墻；砌塊

引言

我國(guó)能源相對(duì)貧乏、人均耕地面積較少，能源短缺是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，節(jié)能環(huán)保是我們所面臨的重要課題。近幾年來(lái)，建筑工程中建筑能耗越來(lái)越多，據(jù)資料顯示，我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)建筑采暖能耗占全國(guó)建筑總能耗的30%以上，建筑能耗給環(huán)境與能源帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此，建筑節(jié)能是一項(xiàng)具有重要意義的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，是建筑業(yè)發(fā)展過(guò)程中迫切解決的問(wèn)題。

目前，建筑節(jié)能已經(jīng)被我國(guó)列為重點(diǎn)節(jié)能領(lǐng)域。建筑物的外圍護(hù)墻體的能耗是建筑能耗的主要組成部分，外墻節(jié)能是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要內(nèi)容。由此可見(jiàn)，對(duì)于我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)，改善建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫效果，有效減少建筑采暖能耗對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑保溫節(jié)能具有至關(guān)重要的作用。

1 外墻保溫體系的種類

外墻節(jié)能的關(guān)鍵問(wèn)題，在于提高建筑物的外圍護(hù)墻體的保溫隔熱性能，從而大幅度降低建筑物采暖能耗，對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能乃至國(guó)家能源戰(zhàn)略性可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。目前，我國(guó)的外墻保溫技術(shù)和保溫材料均有顯著發(fā)展，外墻保溫形式主要包括外保溫、內(nèi)保溫及自保溫[1]。

外墻外保溫是在墻體外側(cè)設(shè)傳熱系數(shù)很小的保溫層，通常采用保溫性能良好的保溫絕熱材料，如聚苯板、聚氨酯、巖棉等。外墻外保溫體系有效減少了冷熱橋，不影響建筑室內(nèi)使用空間，保溫效果較好，在北方嚴(yán)寒地區(qū)普遍應(yīng)用。但是，外墻外保溫的施工工藝復(fù)雜，施工質(zhì)量難以保證，保溫層極易開裂或脫落，并且耐久性及防火性能較差。

外墻內(nèi)保溫是在墻體內(nèi)側(cè)設(shè)保溫層，該種保溫體系安全性及保溫效果比外保溫好，造價(jià)低，施工質(zhì)量容易控制，應(yīng)用面更廣。但是，由于外墻內(nèi)保溫體系存在冷熱橋問(wèn)題及二次裝修問(wèn)題，而且會(huì)占用更多的室內(nèi)空間，故在我國(guó)應(yīng)用并不普遍。

外墻自保溫是無(wú)需在墻體內(nèi)外側(cè)設(shè)保溫層，采用節(jié)能型墻體材料及配套專用砂漿，通過(guò)一定的建筑構(gòu)造即可達(dá)到規(guī)定的建筑節(jié)能要求。外墻自保溫體系解決了外保溫體系的安全性問(wèn)題，更可以解決耐久性及防火問(wèn)題，而且具有施工方便、便于維修改造和保持與建筑物同壽命等特點(diǎn)。工程實(shí)踐表明，自保溫體系很適合節(jié)能市場(chǎng)需求，對(duì)提高建筑節(jié)能工程質(zhì)量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)應(yīng)用較多的自保溫墻體材料主要有加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、多孔磚及復(fù)合墻板等，其中蒸壓加氣混凝土砌塊自保溫墻體應(yīng)用最為廣泛。

2 節(jié)能達(dá)標(biāo)措施

《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》[2]中強(qiáng)調(diào)：“推進(jìn)建筑節(jié)能，大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑，推動(dòng)新建住宅和公共建筑嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，直轄市及有條件的地區(qū)要率先實(shí)施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)?！蓖鈮?jié)能是實(shí)現(xiàn)建筑保溫節(jié)能的關(guān)鍵，保溫隔熱性能好的節(jié)能外墻的應(yīng)用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能65%具有重要意義。

目前，嚴(yán)寒地區(qū)的節(jié)能砌塊得到了廣泛的應(yīng)用，包括混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土空心砌塊（陶粒、粉煤灰、煤矸石、爐渣、浮石）、加氣混凝土砌塊及復(fù)合砌塊等，根據(jù)不同的砌塊墻體，可以采用不同的外墻節(jié)能達(dá)標(biāo)途徑，主要包括四種節(jié)能措施。

2.1 單一材料砌塊墻體

采用單一材料砌塊外墻實(shí)現(xiàn)節(jié)能達(dá)標(biāo)，有施工方便、效率高的優(yōu)勢(shì)。通常采用超輕集料砌塊或加氣砌塊，結(jié)合保溫砂漿來(lái)達(dá)到自保溫隔熱的目的。采用密度等級(jí)為200～300級(jí)超輕陶粒配制的混凝土砌塊時(shí)[3]，墻厚需400mm～500mm才能滿足節(jié)能要求。因此，該方法在嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用所帶來(lái)的問(wèn)題主要是墻體厚度較大，需使砌塊的密度控制在一定范圍，砌塊的生產(chǎn)比較困難，故在北方嚴(yán)寒地區(qū)并未廣泛推廣。研究表明，加氣混凝土砌塊墻體保溫節(jié)能效果良好，可以較好地實(shí)現(xiàn)單一材料砌塊自保溫墻體。然而，在北方嚴(yán)寒地區(qū)，由于室外溫度低，對(duì)外墻自保溫體系的研究尚不完善，并未實(shí)現(xiàn)廣泛推廣和應(yīng)用。

2.2 夾芯苯板砌塊墻體

夾芯自保溫外墻是在砌筑過(guò)程中，在內(nèi)外兩頁(yè)砌體墻中間夾EPS板等保溫絕熱材料[4]，該方法保溫效果較好，造價(jià)較低，能較好地達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，墻厚明顯比單一材料砌塊墻體減小，通常300mm厚墻體基本滿足要求。北方嚴(yán)寒地區(qū)以前曾廣泛地應(yīng)用該方法，但由于該方法存在施工復(fù)雜、質(zhì)量不容易保證及熱橋等問(wèn)題，目前已不提倡采用。

2.3 外貼保溫板砌塊墻體

外貼保溫板輕集料砌塊墻體是北方嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用最廣泛的節(jié)能達(dá)標(biāo)方法[5]，普遍采用的保溫材料有聚苯保溫板（EPS）、擠縮聚苯板聚苯保溫板（XPS）及聚氨酯硬泡體。外圍護(hù)輕集料砌塊墻體厚度通常為190mm，外貼60mm～90mm苯板即可滿足節(jié)能65%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?？紤]造價(jià)方面問(wèn)題，外墻外貼EPS苯板系統(tǒng)價(jià)格最低，應(yīng)用最廣泛。

2.4 輕集料復(fù)合節(jié)能砌塊墻體

隨著節(jié)能要求的不斷提高，研制出了多種新型外墻材料，效果最顯著的是復(fù)合節(jié)能砌塊。輕集料復(fù)合節(jié)能砌塊由塊體、保溫層及面層組成，在砌塊成型機(jī)模箱內(nèi)，EPS苯板與塊體復(fù)合一次成型，通過(guò)拉筋將三部分連接一起。在砌筑時(shí)，各復(fù)合節(jié)能砌塊互相咬合，保溫層形成一整體。通過(guò)實(shí)踐表明，復(fù)合保溫節(jié)能砌塊保溫隔熱性能及耐久性能較好，施工方便且造價(jià)低，對(duì)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)寒地區(qū)建筑節(jié)能65%的設(shè)計(jì)要求具有良好的效果，該種外墻節(jié)能措施具有廣闊的發(fā)展前景。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上可見(jiàn)，我國(guó)的保溫節(jié)能墻體有了顯著的發(fā)展，但嚴(yán)寒地區(qū)由于受氣候及能源等原因的影響，普遍采用外貼保溫板的節(jié)能墻體系統(tǒng)，有些效果顯著的外墻節(jié)能措施并未廣泛推廣應(yīng)用。因此，嚴(yán)寒地區(qū)的墻體保溫節(jié)能措施有待進(jìn)一步的研究和開發(fā)，為使嚴(yán)寒地區(qū)能盡快地普遍實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能65%的目標(biāo)，現(xiàn)提出兩點(diǎn)建議：

（1）根據(jù)區(qū)域能源儲(chǔ)備情況，因地制宜，充分利用天然輕骨料及工業(yè)廢料，大力研制開發(fā)保溫效果更理想的新型節(jié)能砌塊，不僅有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而且符合綠色、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

（2）確保新型節(jié)能塊材的應(yīng)用，加快保溫節(jié)能墻體的推廣[6]。在北方嚴(yán)寒地區(qū)，加氣砌塊墻體及復(fù)合節(jié)能砌塊墻體的受力性能及解決措施有待深入研究，努力實(shí)現(xiàn)不設(shè)置保溫層的自保溫節(jié)能墻體的廣泛應(yīng)用，有利于提高保溫外墻的耐久性、耐火性及施工質(zhì)量和效率等。

參考文獻(xiàn)

[1]董臻曼.寒冷地區(qū)加氣混凝土外墻自保溫體系節(jié)能設(shè)計(jì)研究[D].山東建筑大學(xué)，2012.

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[6]張澤平，李珠.建筑保溫節(jié)能墻體的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].工程力學(xué)，2007，12（24）：121-128.