建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能探析

徐夢(mèng)超

【摘要】墻體作為建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，除具有承重作用外，還具有保溫隔熱的作用，而且墻體的保溫性能不僅為住戶(hù)提供了舒適的工作休閑空間，還大幅度降低了房屋夏季制冷和冬季取暖所需的能量消耗。近年來(lái)，我國(guó)建筑事業(yè)飛速發(fā)展，多種墻體保溫節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這就需要建筑單位在實(shí)施施工期間結(jié)合實(shí)際情況合理應(yīng)用保溫節(jié)能技術(shù)。為此，本文主要介紹了目前建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體建設(shè)中常用的保溫材料、結(jié)構(gòu)及其施工技術(shù)方案，以期為項(xiàng)目施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】墻體保溫節(jié)能;圍護(hù)結(jié)構(gòu);保溫材料

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高，我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程加快，建筑工程項(xiàng)目越來(lái)越多。而面臨日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)和在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動(dòng)下，節(jié)能減排技術(shù)在建筑行業(yè)愈加應(yīng)用廣泛。據(jù)調(diào)查了解，建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)墻體在建筑整體能耗中占比較大，為此，本文旨在探究建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能技術(shù)方案，以期完善建筑節(jié)能理論體系，為我國(guó)建筑工程項(xiàng)目建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)、選材和施工提供可靠依據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保溫節(jié)能的目標(biāo)。

1、保溫節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體建設(shè)的必要性

據(jù)調(diào)查了解，我國(guó)建筑能耗占社會(huì)總能耗的30%以上，近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)城市建筑數(shù)量與日俱增，再加上我國(guó)人口不斷增多，能源枯竭問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題已成為我國(guó)盡帶發(fā)展急需解決為重大問(wèn)題。在此背景下，大力發(fā)展、應(yīng)用建筑外圍護(hù)墻體保溫節(jié)能技術(shù)不僅可以節(jié)約珍貴能源、減輕環(huán)境污染，同時(shí)也有利于消除冷熱橋現(xiàn)象，保護(hù)建筑物主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)其使用壽命。

2、建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體建設(shè)中保溫材料及其保溫結(jié)構(gòu)的選擇

2.1保溫材料

我國(guó)保溫材料種類(lèi)繁多，依據(jù)保溫材料的材質(zhì)可以將其劃分為有機(jī)保溫材料、無(wú)機(jī)保溫材料和金屬保溫材料三種。依據(jù)保溫材料形態(tài)可將其劃分為纖維狀保溫材料、多孔保濕材料、顆粒狀保濕材料、多層復(fù)合保溫材料和膏狀保溫材料。依據(jù)保溫保溫材料密度可將其劃分為超輕質(zhì)保溫材料（密度小于50 kg/m3）、輕質(zhì)保溫材料（密度介于50-350 kg/m3之間）和重質(zhì)保溫材料（密度大于350kg/m3）。而我國(guó)常用的建筑保溫材料基本可以劃分為保溫粉（砂漿）、保溫板材和現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡保溫材料三大類(lèi)[1]。保溫粉（砂漿）是由多種輕質(zhì)骨料、膠凝料和改性添加劑混合制成，其導(dǎo)熱性能與混合料配比相關(guān)，多呈漿體或粉狀，具有防火阻燃。保溫板材常見(jiàn)的有擠壓型聚苯乙烯泡沫板（XPS板）、聚苯乙烯塑料泡沫板（EPS板）、聚氨酯泡沫塑料板、酚醛樹(shù)脂泡沫保溫材料和符合硅酸鹽保溫板[2]。

2.2墻體保溫結(jié)構(gòu)

依據(jù)墻體保溫層與主體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置可以將建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫結(jié)構(gòu)劃分為墻體內(nèi)保溫和墻體外保溫兩種。墻體內(nèi)保溫是指墻體保溫層以粘結(jié)或錨接等方式置于主體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，保溫層施工和后期維修便利，且不易受外界環(huán)境因素的影響。墻體外保溫是指墻體保溫層位于主體結(jié)構(gòu)外側(cè)，是目前大力推廣和發(fā)展的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)，與墻體內(nèi)保溫相比，這種保溫結(jié)構(gòu)更易于發(fā)揮出保溫材料的固有特性，避免房屋墻體產(chǎn)生冷熱橋現(xiàn)象。

3、保溫節(jié)能技術(shù)在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體建設(shè)中的實(shí)踐

良好的建筑外保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以減少建筑50%的能源消耗，極大地降低能源總體消耗水平。下面筆者結(jié)合工作內(nèi)容與經(jīng)驗(yàn)詳細(xì)闡述建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能技術(shù)在實(shí)際工程項(xiàng)目的應(yīng)用方案。

3.1復(fù)合墻體

復(fù)合墻體是由多種建筑材料復(fù)合而成，通常是在原有墻體主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一層或幾層絕熱保溫符合材料，以改善整個(gè)墻體導(dǎo)熱性能。依據(jù)保溫結(jié)構(gòu)可以將目前常用的復(fù)合墻體劃分為以下幾種。

3.1.1內(nèi)保溫復(fù)合墻體

內(nèi)保溫復(fù)合墻體是指將保溫隔熱系統(tǒng)置于外墻內(nèi)側(cè)的保溫結(jié)構(gòu)，通常來(lái)講，外墻主體結(jié)構(gòu)為混凝土墻和砌塊等，施工簡(jiǎn)單，而且在保證建筑物承載能力的前提下，還可以適當(dāng)降低墻體厚度。例如目前常見(jiàn)的內(nèi)保溫復(fù)合墻有粉刷石膏聚苯板，與一般墻體結(jié)構(gòu)相比，該材料不僅導(dǎo)熱系數(shù)小、密度小、重量輕、防火性能好，而且便于切割、運(yùn)輸，施工便利，常用于工業(yè)建筑和民用建筑建設(shè)工程中 [3]，除此之外，還有內(nèi)貼預(yù)制保溫板和涂抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。值得注意的是，內(nèi)保溫施工前要確保相關(guān)墻體門(mén)窗安裝完成，對(duì)水電暖等工程需要的管線(xiàn)進(jìn)行預(yù)埋。盡管內(nèi)保溫技術(shù)在施工、維修和墻體保溫性能上有諸多優(yōu)勢(shì)，但同樣由于其結(jié)構(gòu)特性，其仍存在一定缺陷。一方面保溫節(jié)能層在墻體內(nèi)側(cè)，不可避免地會(huì)占據(jù)住戶(hù)一定的室內(nèi)使用面積，而且室內(nèi)懸掛物件和二次裝修都很容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)，另一方面內(nèi)保溫技術(shù)無(wú)法消除樓板、抗震構(gòu)造柱、圈梁等引起的冷、熱橋反應(yīng)。

3.1.2外保溫復(fù)合墻體

顧名思義，外保溫復(fù)合墻體是將保溫材料置于墻體外側(cè)的墻體保溫結(jié)構(gòu)，外保溫復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)中選擇合適的保溫材料可以有效削弱溫度對(duì)房屋和墻面變形的作用，避免頂層橫墻八字裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)可以將最大程度消除冷熱橋的影響，在保證建筑物保溫效果的前提下，節(jié)約保溫材料。（1）外掛式外保溫復(fù)合墻體。以粘結(jié)力和拉力將外保溫復(fù)合材料放置在墻體外側(cè)的保溫結(jié)構(gòu)。例如膨脹聚苯板薄抹灰外墻，保溫材料主要依據(jù)粘結(jié)固定方式與主墻結(jié)構(gòu)粘結(jié)在一起，也可輔以錨栓連接，施工期間禁止以聚苯板厚度和抹灰層找平，應(yīng)控制抹灰層厚度在3-5mm。由于施工工藝的特殊性，復(fù)合墻體保溫節(jié)能特性與其所用保溫材料息息相關(guān)。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料板保溫隔熱效果居所有建筑復(fù)合墻體用材前列，但由于其易燃性導(dǎo)致其應(yīng)用受到一定限制。（2）聚苯板一次澆筑成型墻體。是指將內(nèi)置聚苯板的建筑模板放置于澆筑墻體外側(cè)，以混凝土澆筑成型構(gòu)成的復(fù)合墻體。依據(jù)施工工藝可將其劃分為有網(wǎng)型與無(wú)網(wǎng)型兩種，其主要區(qū)別在于聚苯板的固定形式，有網(wǎng)型復(fù)合墻體中內(nèi)置的聚苯板是依靠自身與混凝土的粘結(jié)力以及鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配鋼筋綁扎在一起來(lái)固定[4]，而無(wú)網(wǎng)型復(fù)合墻體則是依靠錨接將保溫材料與混凝土墻體固定在一起，部分施工單位為降低墻體質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)將聚苯板切割成鋸齒形，以增大混凝土與其之間的摩擦力。整體而言，外保溫復(fù)合墻體施工便利，主要通過(guò)控制混凝土澆筑質(zhì)量提高復(fù)合墻體保溫節(jié)能效果，易于控制，在實(shí)際施工期間應(yīng)注意控制密度不小于20kg/m3，避免混凝土側(cè)壓力較大造成脹模。但是有網(wǎng)型復(fù)合墻體中使用了易導(dǎo)熱的鋼絲網(wǎng)架，其保溫節(jié)能效果要稍差一些。（3）涂抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。是指將聚苯顆粒與水、保溫膠粉料以一定比例混合制成膏體，再與抗裂防護(hù)層組合而成的復(fù)合墻體。這種復(fù)合墻體施工便利，成本低，但是復(fù)合墻體保溫隔熱效果與施工漿料密度和厚度密切相關(guān)，同時(shí)濕作業(yè)較多，在寒冷天氣和潮濕天氣下作業(yè)難以控制施工質(zhì)量。

3.1.3夾芯復(fù)合墻體

夾芯復(fù)合墻體是指將保溫隔熱材料置于外墻體內(nèi)外側(cè)之間的墻體結(jié)構(gòu)，即保溫層設(shè)在墻體支撐結(jié)構(gòu)材料之中的墻體。這種復(fù)合墻體可以充分發(fā)揮出墻體材料本身對(duì)外界環(huán)境的防護(hù)作用，但是對(duì)施工工藝要求就較高，一方面要依據(jù)我國(guó)建筑物防震要求做好內(nèi)外保溫墻之間的連接，并且做好充填工作，避免形成空氣對(duì)流，另一方面加防震構(gòu)造柱、圈梁等部位的施工質(zhì)量控制，盡可能額定降低冷熱橋效應(yīng)。

3.2加氣混凝土砌塊

加氣混凝土砌塊是一種新型建筑材料，且具有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，重量輕。第二，保溫隔熱效果好。加氣混凝土砌塊內(nèi)部均勻分布著大小相差不大的封閉小孔，多層結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其導(dǎo)熱系數(shù)小[5]。第三，隔音、抗震性能高。加氣混凝土砌塊內(nèi)部分布大量的封閉氣孔，不僅吸音效果好，而且自身容重較輕，震時(shí)慣性力小，抗震能力強(qiáng)。

結(jié)論：

隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，建筑能耗已成為我國(guó)能源消耗的主要領(lǐng)域，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約工作的開(kāi)展具有重大意義。為此，新時(shí)期下，施工單位一方面要立足實(shí)際，全面考慮建筑物各項(xiàng)性能，合理選用外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能技術(shù)方案，另一方面也要加大研發(fā)投入，不斷開(kāi)發(fā)、應(yīng)用新型建筑保溫節(jié)能材料，不斷提高我國(guó)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭國(guó)運(yùn).高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體節(jié)能技術(shù)及方法探討[J].山西建筑，2018，044（005）：193-195.

[2]付波，張?chǎng)?保溫隔熱材料在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究[J].新型建筑材料，2019，046（001）：85-88.

[3]姜向陽(yáng).傳統(tǒng)民居外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能優(yōu)化——以信陽(yáng)市新縣丁李灣村為例[J].建筑節(jié)能，2020，v.48;No.348（02）：106-108.

[4]魏舒樂(lè).新型外墻保溫技術(shù)和節(jié)能建筑外墻自保溫體系研究[J].粉煤灰綜合利用，2018，171（05）：149-151+159.

[5]陳武財(cái).淺談建筑外墻保溫施工技術(shù)[J].建材與裝飾，2018，554（45）：26-27.