李彥新
(山西潞安工程有限公司,山西長治 046102)
近年來,我國社會逐漸朝著低碳經(jīng)濟、綠色環(huán)保方向發(fā)展。建筑行業(yè)作為我國資源“能耗大戶”,如何有效控制器其能耗增長成為一大重要問題。根據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,2014年建筑能耗為7.5億噸標準煤,2018年此數(shù)值已經(jīng)升至13.0億噸標準煤,建筑能耗在中國能源總消耗量中的占比也從17.7%增至27.9%,由此加強建筑節(jié)能問題研究具有必要性與緊迫性。
提到建筑節(jié)能,必須明確建筑能耗范圍,對此國際上已經(jīng)有了較為統(tǒng)一的認知,主要可分為建筑材料的生產、建筑施工、建筑使用、建筑拆除四個方面的能耗,尤其是建筑施工壽命較長,因此使用能耗在全壽命周期總能耗的占比達到70%~90%。結合相關實踐總結可知,建筑使用能耗中,建筑圍護結構散失能量、供暖制冷系統(tǒng)能耗占據(jù)絕大部分,因此多數(shù)也是從這兩方面來分析建筑節(jié)能工作。
本文以建筑外墻保溫節(jié)能技術為主要研究對象,結合相關數(shù)據(jù)分析俠士,維護結構在整個建筑物中傳熱量大,占比70%,其中尤以外墻損耗最多,占比25%,其次分別為窗戶、樓梯間隔墻、其他屋面、陽臺門,因此在建筑工程實施中科學落實外墻保溫,將可獲得顯著的節(jié)能降耗效果,同時也有利于營造良好的建筑環(huán)境,真正打造節(jié)能建筑、優(yōu)質項目。
結合我國建筑外墻保溫節(jié)能技術的運用情況來看,常見的主要有以下幾大體系。
外墻內保溫是我國建筑節(jié)能施工早期較多采用的一種技術,結構構造如圖1所示,主要是在墻體內側設保溫材料,主要材料有玻璃棉等,其施工難度小、結構處理簡單且成本低。
圖1 內保溫體系構造
但是經(jīng)由多年的發(fā)展,內保溫工程不少缺陷開始暴露,包括無法隔斷柱子、橫梁與外墻的傳熱過程,絕熱性能受到性能;內保溫材料容易出現(xiàn)積水、結露等問題,出現(xiàn)進一步損壞。變形問題,對建筑物美觀度、節(jié)能效果均大打折扣;外墻保留在外,受到濕度、溫度等因素的影響,容易出現(xiàn)變形的情況;保溫材料設置在外墻內部,在一定程度上占用建筑實際使用面積,給用戶帶來較多不便。
總的來說,內保溫只是國內部分地區(qū)為實現(xiàn)節(jié)能暫時采取的一種保溫技術,未來必然會被其他技術取代,但若是遇到一些特殊情況,如區(qū)域氣候限制、歷史建筑修繕等,必須要維持外墻原本面貌,以致于無法進行外保溫施工,此時可合理選用內保溫技術,保證建筑節(jié)能效果。
此技術在建筑外墻保溫施工中較為常見,類似于“三明治”結構,主要是外側使用鋼筋混凝土或磚砌體,保溫材料設置在墻體內部如圖2所示,可現(xiàn)場作業(yè),也可由工廠生產出復合板,可適用于北方寒冷地區(qū)。
圖2 夾心保溫體系構造
外墻夾芯保溫技術的運用優(yōu)勢在于保溫效果好,施工便捷且成本低,但是由于墻體較厚,在一定程度上也影響了建筑實際使用面積,且鋼筋混凝土強度中間設保溫材料后,防震性能有所下降,一旦室內外的溫度出現(xiàn)較大的波動,極易引發(fā)墻體變形等問題的出現(xiàn),大大縮短外墻使用壽命。
此技術主要是在外墻的內、外側分別采用兩種不同的保溫措施,如內側施工無機保溫砂漿、外側施工保溫材料如圖3所示,以外保溫為主、內保溫為輔,獲得最優(yōu)的保溫效果。
圖3 外墻外表面構造
根據(jù)工程實踐經(jīng)驗分析顯示,外墻內外混合保溫技術的運用范圍較廣,且內外同時保溫,則單側保溫層厚度可適當減少;但是此類墻體長期使用下也會出現(xiàn)變形問題,產生裂縫,性價比相對較低。
此技術目前在我國的運用十分廣泛,主要是在墻體外側施工保溫材料+保護層+裝飾面如圖4所示,此技術在獲得較好保溫效果的同時,也有利于保護外墻體。
圖4 外墻外保溫構造
外墻外保溫技術的運用,可有效減少熱橋現(xiàn)象,且保溫材料不會對主體墻產生影響,外墻使用壽命較長,因此此技術對保溫材料強度、防火、耐久性等均提出更高的要求,由此方可更好地應對外部環(huán)境。
此技術一種新型保溫方法,從本質上來說,主要是通過提高墻體自身性能的方式獲得更佳的保溫效果,在外墻設計施工時,必須合理選擇墻體材料,如加氣混凝土砌塊、陶粒混凝土空心砌塊等,有效提高熱阻,降低導熱系數(shù)。
外墻自保溫技術的優(yōu)勢在于有效解決保溫材料與墻體壽命差異的問題,同時施工簡單、熱工性能穩(wěn)定,但是此類墻體的蓄熱能力相對較弱,且需要使用與保溫砌塊配套的砂漿,成本較高,柱、梁等熱橋位置需另外采取保溫措施,方可保證整體保溫節(jié)能效果。
本文僅以某高層小區(qū)項目為例展開詳細分析,以期可為類似項目提供有價值的參考。
本項目為某高層住宅小區(qū),地上32層、地下1層,鋼筋混凝土結構。冬、夏室外溫度分別為-15~-10℃、30~35℃。本項目建筑外墻采用外保溫技術,保溫材料為硬泡聚氨酯+膠粉聚苯顆粒保溫漿料,具體結構形式如圖5所示,在抗裂保溫節(jié)能方面表現(xiàn)較好。
圖5 外墻保溫體系結構形式
本項目外墻外保溫材料包括硬泡聚氨酯、砂漿、水泥、抗裂砂漿以及石英砂,所有材料性能經(jīng)檢測均滿足想技術要求,主要材料配置要求如表1所示。
本項目外墻外保溫體系施工技術要點如下:
(1)墻體基面檢查:保證基面干燥且無雜物,平整體復測,使用1:3水泥砂漿找平,保證墻體平整度≤±3mm;
(2)粘貼聚氨酯預制角板:粘貼位置包括保溫層收頭處、轉角處,確保角邊輪廓順直;
表1 外墻外保溫材料配置要求
(3)涂刷聚氨酯防潮底漆:墻體干燥后,使用毛刷、滾筒均勻涂刷底漆;
(4)噴涂聚氨酯現(xiàn)場發(fā)泡材料:先噴涂樣塊,檢查無誤后代氨基噴涂,每次噴涂厚度≤10mm,噴涂多遍;噴涂完畢20min后,修整凸出部分;
(5)涂刷聚氨酯界面砂漿:完成噴涂4h內,以滾筒、毛刷涂刷聚氨酯界面處理砂漿,厚度≤0.5mm;
(6)膠粉聚苯顆粒保溫漿料施工:采用保溫漿料自上而下找平,涂層厚度控制在20mm,涂抹2遍,每遍間隔時間≥24h,且前一遍厚度略大,控制好墻面門窗口平整度;完成施工5d后,施工抗裂砂漿保護層;
(7)掛熱鍍鋅鋼絲網(wǎng),抹抗裂砂漿、聚合物砂漿;
(8)粘貼飾面磚,采用瓷磚粘結砂漿,砂漿厚度為5mm,臥灰飽滿;
(9)勾縫,由專人負責,先水平縫、后豎縫,可以保持美觀、平直、連續(xù)。
本項目施工完成后,對外墻外保溫墻面施工質量進行檢查,顯示墻面平整度、立面垂直度、陰陽角方正度、陰陽角垂直度等均滿足要求、施工質量合格、無外墻污染、厚度不均等問題;根據(jù)實測顯示外墻傳熱系數(shù)K=0.538W/(m2·K),保溫效果好,經(jīng)過兩年觀察,外墻未出現(xiàn)裂縫問題,建筑運行可靠。
綜上所述,綠色節(jié)能是現(xiàn)代建筑的重要發(fā)展方向,做好外墻的保溫節(jié)能施工是基本要求,主要有外墻內、外墻外、外墻內外混合以及外墻夾芯、外墻自保溫等多種技術,每種保溫節(jié)能技術各有優(yōu)缺點,還需根據(jù)項目情況合理選用。工程實踐中,合理選擇保溫材料、制定保溫體系方案,規(guī)范落實每道工序,切實保證外墻具有良好的保溫、隔熱性能,同時強度、耐久性等均良好,可長久可靠運行。