高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體節(jié)能技術(shù)探討

文/榮超，云南大學(xué)滇池學(xué)院

1 外墻內(nèi)保溫技術(shù)

外墻內(nèi)保溫施工工藝比較簡(jiǎn)單，是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層，對(duì)保溫材料的覆蓋要求相對(duì)較低，施工速度快，保溫材料價(jià)格低廉的特點(diǎn)。外墻內(nèi)保溫保溫層做在墻體內(nèi)部，減少了商品房的使用面積；其次是影響居民的二次裝修，內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外墻出現(xiàn)兩個(gè)溫度場(chǎng)，形成溫差，外墻面的熱脹冷縮現(xiàn)象比內(nèi)墻面變化大，這會(huì)給建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不穩(wěn)定性，保溫層易出現(xiàn)裂縫。

2 夾心復(fù)合墻保溫技術(shù)

夾心保溫墻體是將保溫材料夾在兩面墻體（內(nèi)葉墻、外葉墻）之間形成的一種復(fù)合墻體。內(nèi)葉和外葉墻一般是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，保溫板一般用B1或B2級(jí)有機(jī)材料，拉接件一般用復(fù)合材料或不銹鋼。夾心保溫墻板廣泛應(yīng)用于預(yù)制墻體或現(xiàn)澆墻體中，但預(yù)制混凝土外墻更便于采用夾心保溫墻體技術(shù)。

復(fù)合夾心墻體砌筑應(yīng)按外葉墻--保溫層--內(nèi)葉墻--拉結(jié)鋼筋序連續(xù)施工；復(fù)合夾心墻砌筑宜雙面掛線，砌筑外葉墻在外側(cè)掛線；砌筑內(nèi)葉墻應(yīng)在內(nèi)側(cè)掛線，砌筑高度按設(shè)計(jì)構(gòu)造要求及保溫板的規(guī)格因素沿高方向分項(xiàng)砌筑。安裝保溫板，豎向縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，每塊保溫板四周縫應(yīng)擠緊，不能有空隙；如有空隙用巖棉板或聚苯乙烯泡沫板塞嚴(yán)，苯板接縫應(yīng)企口搭接。安裝保溫板，應(yīng)采取臨時(shí)固定措施，施工時(shí)采取有效措施；避免雨雪及施工用水進(jìn)入夾心板體內(nèi)，嚴(yán)禁苯板受潮。內(nèi)葉墻砌筑完后同，及時(shí)清除苯板的砂漿，消除“熱橋”。砌內(nèi)葉墻應(yīng)采用一順一丁的形式，灰縫砂漿飽滿(mǎn)，防止砂漿掉入保溫層內(nèi)。砌體水平灰縫和豎立灰縫厚度應(yīng)控制在8-12mm，砌體灰穎應(yīng)橫平豎直，全部灰縫應(yīng)鋪滿(mǎn)砂漿，水平灰縫砂漿飽滿(mǎn)度不低于90%；豎縫不低于80%。

3 外墻外保溫技術(shù)

外墻外保溫體系是將憎水性、低收縮率的保溫材料通過(guò)粘結(jié)或錨固牢固地置于建筑物墻體外側(cè)，并在其外側(cè)施工裝飾層的方法。外墻外保溫提高了墻體的保溫隔熱性能，增加了室內(nèi)的熱穩(wěn)定性。在住宅工程中，主要流行有聚苯顆粒漿料外墻外保溫、聚苯板薄抹灰外墻外保溫、現(xiàn)場(chǎng)模澆硬泡聚氨酯外墻外保溫等幾種外保溫技術(shù)。置于建筑物外側(cè)的保溫層，大大減少了自然界溫度、濕度、紫外線等對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響，能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物的壽命。由于溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，建筑物外圍的熱脹冷縮可能引起建筑物部分非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開(kāi)裂，外墻采用外保溫技術(shù)可以降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。

通常保溫施工是在建筑笏主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后再進(jìn)行施工，避免主體結(jié)構(gòu)應(yīng)力奕形期發(fā)生奕形影響保溫施工。同時(shí)在外墻外保溫施工時(shí)還須采取必要的防雨水措施，避免保溫材料經(jīng)雨水浸泡保溫性能下降。外保溫不僅適用于北方需冬季保溫地區(qū)的采暖建筑，也適用于南方需夏季隔熱地區(qū)的空調(diào)建筑;既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節(jié)能改造；舊房改造。現(xiàn)今全國(guó)有許多既有建筑由于外墻保溫效果差，耗能量大，冬季室內(nèi)墻體結(jié)露、發(fā)霉，居住環(huán)境差。采用外墻外保溫進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，不影響居民在室內(nèi)的正常生活和工作。

4 墻體節(jié)能材料的選擇

4.1 外墻保溫材料的選擇

在現(xiàn)階段施工的建筑中，外墻外保溫材料的使用以擠塑板、聚苯板為主。擠塑板具有密度大，導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，它的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W（m.K），是抗裂砂漿（導(dǎo)熱系數(shù)為0.93W（m.K））的32倍。聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042W（m.K）是抗裂砂漿的22倍。因此擠塑板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。

4.2 增強(qiáng)網(wǎng)的選擇

玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護(hù)層的關(guān)鍵增強(qiáng)材料在外墻外保溫技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。一方面它能有效的增加保護(hù)層的拉伸強(qiáng)度；另一方面有效分散應(yīng)力，將原本可以產(chǎn)生的裂縫分散成許多較細(xì)裂縫，從而形成抗裂作用。再則由于保溫層的外保護(hù)開(kāi)裂砂漿為堿性，而玻纖網(wǎng)格布的長(zhǎng)期耐堿性能就決定了其在對(duì)抗裂縫中的廣泛應(yīng)用。

4.3 外保護(hù)層材料的選擇

由于傳統(tǒng)水泥砂漿的強(qiáng)度高、收縮大、柔韌性變形不夠，如直接作用在保溫層外面.易引起開(kāi)裂，而且還有可能脫落。因此必須采用專(zhuān)用的抗裂砂漿并輔以合理的增強(qiáng)網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維。如外飾面為面磚，在抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片。面磚的短邊應(yīng)至少覆蓋在兩個(gè)以上網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

5 影響建筑節(jié)能的相關(guān)因素分析

5.1 墻體外圍面積對(duì)能耗影響大。高層建筑外圍護(hù)墻體耗能量較大，占整個(gè)建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數(shù)越大耗能越多，國(guó)外的一些高層建筑造成圓塔形，比如美國(guó)洛杉磯的好運(yùn)飯店、法國(guó)戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、紐約第三大街53號(hào)辦公樓都是圓型或橢圓形，相同的面積，圓的周長(zhǎng)最短，這樣使建筑外露面積較小。因此，基于能量損耗的考慮，高層建筑的形體變化不宜過(guò)多、復(fù)雜。

5.2 風(fēng)對(duì)建筑能耗的影響。在冬季，風(fēng)力對(duì)建筑的熱損失很大，增大冷空氣的滲透量，使室內(nèi)熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當(dāng)，墻體內(nèi)部易產(chǎn)生冷凝水。高層建筑的“風(fēng)環(huán)境”是影響建筑耗能的又一重要因素。因此，建筑保溫材料的選用，建筑構(gòu)造的合理性應(yīng)建立在科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)上。

6 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)新能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，能源多樣化為緩解建筑能耗提供了有利條件，但這些能源的合理應(yīng)用仍需深入進(jìn)行研究和實(shí)踐，并不是“拿來(lái)就用”那么簡(jiǎn)單。我國(guó)城市化進(jìn)程的速度正在加快，建筑節(jié)能減排，使能耗增量減緩的目標(biāo)就不能改變。因此，墻體節(jié)能依然是一個(gè)艱巨的攻關(guān)項(xiàng)目。