自保温体系设计案例分析

1、目目 录录重庆围护结构保温的发展墙体自保温技术要点墙体自保温设计案例一一二二三三1. 任职单位及职务任职单位及职务l中煤集团重庆设计研究中煤集团重庆设计研究院院 副院长副院长l国家一级注册建筑师国家一级注册建筑师l国家一级注册结构师国家一级注册结构师l香港建筑师协会会员香港建筑师协会会员l教授级高级工程师教授级高级工程师2. 专业特长专业特长l工业及民用建筑设计工业及民用建筑设计l建筑节能设计及咨询建筑节能设计及咨询l绿色建筑设计咨询绿色建筑设计咨询隔热隔热保温保温隔热隔热兼顾兼顾保温保温重庆地处夏热冬冷地区，节能措施为隔热兼顾保温处理。主城区夏季空调能耗远大于冬季采暖能耗，部分区县冬季采采暖

2、能耗高于夏季空调能耗值。主城区节能65%能耗限值：空调能耗电量（kwh/m2） 采暖年耗电量（kwh/m2） 20.9 12.0采取的围护结构节能措施应当遵循地区气候特点和能耗构成特征，任何一种成熟的节能措施都不是万能的，并不是在每个地方都是适宜的。一、重庆围护结一、重庆围护结构保温的发展构保温的发展至至2005年年10月月10日发日发布布重庆市建设委员重庆市建设委员会关于加强民用建筑会关于加强民用建筑节能管理工作的通知节能管理工作的通知（渝建发（渝建发2005193号文），全面启动执号文），全面启动执行节能行节能50的设计标的设计标准以来，基本形成了准以来，基本形成了以外保温技术为主导以外保

3、温技术为主导的建筑节能技术路线。的建筑节能技术路线。 EPS板薄抹灰板薄抹灰聚苯颗粒浆料聚苯颗粒浆料（涂料饰面）（涂料饰面）聚苯颗粒浆料聚苯颗粒浆料（面砖饰面）（面砖饰面）外保温的优点外保温的优点外保温的不足外保温的不足l基本消除了基本消除了“热桥热桥”的影响；的影响；l保护主体结构，延长建筑物保护主体结构，延长建筑物 寿命；寿命；l使墙体防水能力得以提升；使墙体防水能力得以提升；l有利于室温保持稳定，改善有利于室温保持稳定，改善 室内热环境质量；室内热环境质量；l有利于提高墙体的气密性；有利于提高墙体的气密性；l无法与建筑同寿命；无法与建筑同寿命；l施工过程相对复杂；施工过程相对复杂；l防火

4、性能较差；防火性能较差；l工程造价相对较高；工程造价相对较高；l用于高层建筑的安全隐患用于高层建筑的安全隐患 比较突出比较突出外墙内保温外墙内保温增强石膏复合聚苯保温板；增强石膏复合聚苯保温板；内墙贴无机发泡保温板，内墙贴无机发泡保温板， 如右图所示。如右图所示。常用的有：常用的有：聚合物砂浆复合聚苯保温板；聚合物砂浆复合聚苯保温板；内保温的优点内保温的优点内保温的不足内保温的不足l作业面大，施工方便灵活，作业面大，施工方便灵活， 不存在与上下层的保温交圈不存在与上下层的保温交圈 问题；问题；l材料强度要求相对较低，材料强度要求相对较低， 技术性要求比外保温低；技术性要求比外保温低；l造价相对

5、较低。造价相对较低。l“热桥热桥”不易处理；不易处理；l二次装修时容易被破坏；二次装修时容易被破坏；l减少了房屋使用面积；减少了房屋使用面积；l对材料的阻燃性要求高对材料的阻燃性要求高（B1级级 ）；）；为解决传统保温形式出现的防火性能较差、用于高层建筑的安全隐患比较突出、无法与建筑同寿命、施工过程相对复杂、工程造价相对较高等问题，确保建筑节能工程质量和安全，2006年，由市建委组织，市建设技术发展中心牵头实施，组织开展了建筑节能经济适用安全技术路线研究，结合重庆地区气候特征、建筑结构体系、经济发展水平和地方产业现状，深入开展了墙体自保温技术体系应用技术研究。2008年，为进一步推进墙体自保温

6、技术的推广应用及其相关产业的发展，由市科委、市建委组织，中煤国际工程集团重庆设计研究院牵头实施，组织开展了新型节能维护结构体系应用技术研究与产品开发，根据我市资源、地理、气候等特点，开发与墙体自保温技术相适应的建筑节能墙体材料、楼面保温材料、高效节能门窗产品，以及建筑活动外遮阳产品，通过示范总结，编制新型自保温围护结构体系配套设计标准与规范图集。目前，JN烧结页岩空心砖砌块、蒸压加气混凝土砌块等自保温墙体材料已开发完成，并形成了一定规模的生产线。在工程应用实践的基础上，已编制发布了蒸压加气混凝土砌块自保温墙体建筑构造图集和JN节能型烧结页岩空心砖砌块自保温墙体建筑构造图集，墙体自保温技术体系在

7、我市已具备规模化推广应用的技术基础和产业基础。 二、墙体自保温技术要点二、墙体自保温技术要点2.1自保温系统基本构造自保温系统基本构造 墙体自保温系统按墙体自保温系统按基层墙体材料不同基层墙体材料不同可分为可分为蒸压加气混蒸压加气混凝土砌块墙体自保凝土砌块墙体自保温系统温系统、节能型烧节能型烧结页岩空心砌块墙结页岩空心砌块墙体自保温系统体自保温系统、陶陶粒混凝土小型空心粒混凝土小型空心砌块墙体自保温系砌块墙体自保温系统统等。其系统基本等。其系统基本构造见表构造见表2.1、表、表2.2。 2.2自保温系统及组成材料的技术要求自保温系统及组成材料的技术要求 2.2.1系统 墙体自保温系统的性能应符

8、合表2.3的要求。 2.2.2 墙体材料蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块性能指标应符合蒸压加气混凝土砌块GB 11968-2006的要求。其主要性能指标见表2.4。 烧结页岩空心砌块节能型烧结页岩空心砌块主要热物理性能指标应符合表2.5的要求，其他性能指标应满足烧结空心砖和空心砌块GB13545-2003的要求。 陶粒混凝土小型空心砌块陶粒混凝土小型空心砌块的吸水率不得大于20%，陶粒掺量（体积比）不得少于60%，主要热物理性能指标应符合表2.6的要求，其他性能指标应满足轻集料混凝土小型空心砌块GB/T 15229-2002的规定。 2.2.3专用砌筑、抹灰砂浆专用砌筑、抹灰砂浆 2.2.

9、4饰面层饰面层 涂料饰面 建筑外墙用腻子 建筑外墙用腻子性能指标应符合建筑外墙用腻子JGT 157-2004的要求。 饰面涂料 饰面涂料必须与墙体自保温系统相容，其性能指标应符合设计及有关标准要求。 2.2.5其他材料和附件其他材料和附件挂网材料及锚固等附件应符合设计及有关标准要求。 2.3自保温系统常见热桥处理节点构造自保温系统常见热桥处理节点构造 三、墙体自保温设计案例三、墙体自保温设计案例案例1 塔式高层1层平面图234层平面图立面图从设计结果看，三种自保温方案墙体厚度均为300mm，热桥均采用100mm加气混凝土保温，外保温方案为40mm聚苯颗粒保温浆料+200mm加气混凝土，在其他围

10、护结构设计一致的情况下，四种方案都达到了节能65%标准的要求。其中，加气混凝土自保温方案节能率最高为66.61%，外保温方案节能率最低为65.11%，加气混凝土自保温与JN型烧结页岩空心砖自保温两种方案节能效果相当。 设计图例建筑节能设计说明专篇建筑节能范围线平面图中虚线表示该部分外墙需做保温，对楼梯间、厨房、卫生间等部位根据节能范围线决定是否做保温处理。 阴影部分为架空楼板示意，二层该部分楼板为架空楼板节点大样节点大样自保温方案造价远低于外保温方案，仅为外保温方案的40.7%43.8% 造价比较案例2板式小高层1层平面211层平面立面该建筑体形系数较好，只有0.37，但窗墙面积比较大，最大达

11、0.62，因此分户楼板必须设置保温层。从设计结果看，三种自保温方案墙体厚度均为300mm，热桥均采用100mm加气混凝土保温，外保温方案为35mm聚苯颗粒保温浆料+200mm加气混凝土，在其他围护结构设计一致的情况下，四种方案都达到了节能65%标准的要求。其中，加气混凝土自保温方案节能率最高为66.79%，外保温方案节能率最低为65.49%，加气混凝土自保温与JN型烧结页岩空心砖自保温两种方案节能效果相当。 设计图例建筑节能范围线平面1层节能范围线平面211层节能范围线平面三维模型节点大样造价比较自保温方案造价远低于外保温方案，仅为外保温方案的43%46.7%，节省造价一半以上 案例3 花园洋

12、房1层平面2层平面3层平面4层平面5层（跃下）平面6层（跃上）平面立面该建筑体形系数较差，为0.50，最大窗墙面积比为0.51，体形系数和窗墙面积比都超过节能65%标准设计标准的上限，因此围护结构除窗以外各项指标都必须满足节能标准的要求。三种自保温方案墙体厚度均为300mm，热桥均采用100mm加气混凝土保温，外保温方案为45mm聚苯颗粒保温浆料+200mm加气混凝土，外窗设计上均采用了Low-E玻璃，方案1、方案2和方案4为塑料窗框+6高透光Low-E +12A +6透明，方案3为6较低透光Low-E+12A+6透明，其余围护结构设计相同，四种方案都达到了节能65%标准的要求。节能率上，加气

13、混凝土自保温方案节能率最高为65.72%，JN型烧结页岩空心砌块最低为65.07%，外保温方案节能率为65.28%。三种自保温方案相比较，陶粒混凝土空心砌块用于该建筑实现难度较大些，需采用较低透光的外窗玻璃才能满足节能设计标准的要求，由于使用了低头光的玻璃建筑使用效果被降低。 设计图例节点大样门窗和墙体总造价上，三种自保温墙体相差不大，方案1造价相对最低方案3由于外窗造价增加，总造价在三种自保温方案中最高，但仅比方案1增加了2%的成本；外保温方案总造价在寺中方案中仍属最高，比自保温方案高出32%34.6%。若只比较墙体部分，自保温方案墙体部分造价为外保温方案的42.8%47.1%，墙体部分节省

14、造价一半以上 造价比较案例4 别墅该建筑体形系数为0.54，最大窗墙面积比为0.55，体形系数和窗墙面积比都超过节能65%标准设计标准的上限，因此围护结构除窗以外各项指标都必须满足节能标准的要求，但别墅本身不存在分户楼板的问题，因此楼板未作保温处理。方案1和方案2墙体厚度均为300mm，热桥均采用100mm加气混凝土保温；方案3由于陶粒混凝土空心砌块导热系数相对较高，需320mm厚的墙体才能满足外墙加权平均传热系数不大于1.0W/m2K的要求，热桥用120mm加气混凝土保温处理；外保温方案为30mm聚苯颗粒保温浆料+200mm加气混凝土。外窗均为塑料窗框+6透明+12A+6透明，其余围护结构设

15、计相同，四种方案都达到了节能65%标准的要求。 节能率上，加气混凝土自保温方案节能率最高为66.86%，陶粒混凝土空心砌块自保温方案最低为65.69%，外保温方案节能率为65.72%。三种自保温方案相比较，加气混凝土与JN型烧结页岩空心砌块相差不大，陶粒混凝土空心砌块用于该建筑实现难度较大些，需采用增加墙体厚度才能满足节能设计标准的要求。 设计图例4各标准层模型 三维模型 构造大样 造价比较 自保温方案造价为外保温方案的51.5%54.4%案例4 公共建筑设计图例 节能范围说明本建筑由于建筑造型风格要求，所有外墙均为600厚墙体，因此涉及到的所有外墙（处地下室外墙）均为节能外墙，即填充墙体部分

16、为200烧结页岩空心砖+200空气层+200加气混凝土砌块，窗户部分热桥用30mm厚聚苯颗粒保温浆料保温处理。负一层餐厅、雅间、办公室等空调房间楼板和一层办公室底下为车库的空调房间楼板按架空楼板作保温处理。 构造大样造价比较 比较四种方案，外保温方案造价最高，加气混凝土自保温方案造价最低，方案1造价为方案5的65.9%，自保温方案造价为外保温方案的54.5%61.4%，若不考虑建筑造型风格的需要，采用自保温方案最为经济。该建筑经过一年多的运行，2008年全年整栋建筑空调照明总耗电量为142.89万千瓦，经计算该建筑年平均空调照明耗电量为44.65KWh/，低于设计能耗值59.52 KWh/。根

17、据对重庆市办公楼供热和空调的能耗调查，年平均耗电量为69.80 KWh/，本项目仅为调研办公楼年平均能耗的2/3，节能效果显著。 对五种类型的建筑分别采用自保温和外保温方案进行了比较分析，加气混凝土自保温和JN型烧结页岩空心砌块对各种类型建筑都适宜，填充墙体厚度均设计300mm厚，热桥处理除了案例5因造型风格需要设计的聚苯颗粒保温浆料外，其它四类居住建筑均用100mm加气混凝土砌块做为热桥保温材料，对于一般的公共建筑同样可采用加气混凝土作为热桥保温材料，这样设计材料之间的结合性更好，保证了建筑的安全使用效果。 结论对陶粒混凝土空心砌块自保温方案，按照节能65%标准，高层和板式小高层实现起来较为容易，同样填充墙体采用300mm厚，热桥用100mm加气混凝土砌块就能达到节能65%的要求；对花园洋房和别墅这两类体形系数和窗户面积较大的建筑，采用陶粒混凝土自保温方案实现节能65%标准有一定的难度，通常只有增加墙体厚度或提高其它围护结构设计要求来满足节能的要求。公共建筑采用陶粒混凝土空心砌块自保温方案难度也较大，案例5采用360mm厚墙体才能达到节能50%的要求。但不同的建筑节能效果不一样，要根据具体建筑来进行设计和判断。 经济性上，自保温方案对各种类型的建筑，都比外保温经济