建筑节能与新型墙体应用技术

1、新型墙体在建筑节能中的研究应用学生姓名：冯萍 学号：20085095057土木工程学院 工程管理专业指导教师：王颂 职称：讲师【摘要】在分析和归纳我国建筑行业发展的背景下，阐述了建筑节能的重要意义，并扼要提出建筑节能与新型墙体应用技术的几个发展方向，几种外墙保温技术。 【关键词】建筑节能;新型墙体应用技术;外墙保温技术1.前言1.1研究背景以及研究论题1.1.1我国建筑能源的消耗现状据国家有关部门统计, 我国已有的建筑面积达400 亿平方米, 现在仍以每年增加20 多亿平方米的发展速度在建设, 其中95%以上属于高能耗建筑。我国建筑不仅耗能高, 而且能源利用效率很低。单从建筑用的水泥说起, 从

2、石灰石到水泥, 再用水泥制成建材制品, 中间需要消耗大量的能源, 单位建筑能耗比同等气候条件下的国家高出23 倍。另外，每年新建和改建的各类建筑要消耗掉大量的水源、电源和原材料, 造成耕地的减少, 同时又会产生各种污染和废弃物。我国建筑能耗问题亟待解决。1.1.2国外建筑节能的概况瑞典通过采用节能建筑结构、材料、机械和产品，提高建筑的保温隔热性能，减少采暖、通风、制冷，防止能源损失。在墙体建材上，主要采用空心砖墙及其复合墙体技术，以使建筑吸收的热量容易保存在墙内，不至于迅速流失。所有门窗使用双层设计，防止热量流失；并将节能供暖新系统地热泵引入瑞典家庭。房子大多装有温度传感器，可使供暖系统随时感

3、知室温变化，自动调整锅炉或热泵的供热效率，避免浪费能源。阿根廷首都布宜诺斯艾利斯位于南纬35度，这里四季分明，既有低到0的冬天，也有热到38的炎炎夏日。但是，在布宜诺斯艾利斯市，住宅楼安装空调并不多见，布宜诺斯艾利斯的住宅楼基本采用大窗户，以保证通风顺畅，而其特殊之处在于，每一个窗户和阳台门的外面，都安装了一层卷帘，卷帘由木片组成，木片大多5厘米宽，1厘米厚，长度与窗户取齐。这层卷帘完全放下时，室内几乎看不见阳光，能充分发挥遮阳、隔热的作用。在夏天，人们一般都会在清晨或傍晚收帘开窗，而白天大部分时间都把卷帘放下。就是这个简单的设计，使得布宜诺斯艾利斯人只有在夏天最潮闷的几天才需要开空调，而这样

4、的日子，一年中总共不到10天。1.1.3我国建筑节能的重要意义1实现建筑“四节一环保”的需要。我国人口众多，人均可利用土地相对稀少，所以建筑节地、节能、节水和节材势在必行。建筑能源消耗引起的污染严重，建筑用能对全国温室气体排放的“贡献率”已达25%，中国北方城市冬季由于燃煤导致空气污染指数是世界卫生组织推荐的最高标准的2至5倍，从环保角度考虑，建筑节能更加迫在眉睫。2建筑节能是发展国民经济的需要20世纪70年代的石油危机使人们终于明白，能源是浪费不起的，能源将是制约经济发展的重要因素。我国能源生产的增长速度长期滞后于国内生产总值的增长速度，据测算，我国年需各种能源共17亿吨标准煤，但生产的能源

5、仅有13.7亿吨标准煤，远低于世界平均水平。因此，节约能源是发展国民经济的客观需要。3建筑节能是宜人的建筑热环境的需要舒适宜人的建筑热环境是现代生活的基本标志，适宜的室内热环境，可使人体易于保持生理平衡，从而使人产生舒适感。我国夏热冬冷问题比较突出，创造舒适宜人的室内热环境，冬天需采暖，夏天要用空调，这些都需要能源的支持。然而我国能源供应十分紧张，这样，在节能技术的支持下改善室内环境质量就是必然之路。建筑节能是建筑领域中一个新的极为重要的热点, 是建筑业技术进步的一个重要标志, 也是贯彻国家可持续发展战略的一个关键问题。建筑节能是涉及人类生存环境的大课题, 其战略目标不仅是要节约有限的资源,

6、造福子孙万代, 还要改善被能耗所污染的环境, 使人类赖以生存的空间更洁净、更舒适。建筑节能的大发展不仅能带来重大的经济效益和社会效益, 还能带来相关节能产业的大力发展和建筑技术水平的提高, 有力地促进整个建筑业的大发展。2.实现建筑节能的技术途径有效的建筑技术措施可以降低2/33/4的建筑能耗,在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下,主要体现在维护结构的新材料和新技术的利用及其设计合理、科学的设计方面。由以下几个方面。2.1 门窗的节能技术措施门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,门窗是外围护结构节能的重点。在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量

7、减少外门窗洞口的面积,窗墙比在3050范围内时;通过改进门窗产品结构(如加装密封条),采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能,提高门窗气密性;设置遮阳设施,门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等;窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。2.2 墙体的节能技术措施(1)复合墙体多年以来,建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。由于单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,不能满足保温隔热的要求,因此,根据建筑节能的需要往往采用承重材料与高效保温材料(如岩棉、矿棉板或聚苯乙烯板等)组成复合墙体。

8、(2)保温材料按保温材料所处位置不同,分为多种方式,其中外墙内保温和外墙外保温是目前最常用的两种方式。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好。外墙内保温现今保温措施大多以岩棉或矿棉与石膏板复合、玻璃棉与石膏板复合、聚苯乙烯泡沫塑料与石膏板复合、充气石膏板和墙体上涂抹绝热砂浆为主要方式。2.3 市政工程设计中的节能措施(1)供热设计中的节能措施外网设计必须经过严格的水力计算,以避免出现失调。为了解决水平和垂直失调的问题,应在分支入口加流量控制装置。保温厚度也要根据当地气候情况、保温材质进行计算核准。锅炉房换热站的设计要满足设计负荷、部分负荷、各种设备均在高效

9、率运行的合理配台数和设备型号。(2)建筑给排水设计中的节能措施掌握准确的市政管网水压、水量等可靠资料,系统设计中为了减少一根立管而低层部分不利用市政管网压力供水整个建筑均采用加压泵二次供水导致人为耗能是不被允许的。另外支管减压也作为节能节水的重要措施,限制水龙头前的水压对节水、节能意义很大,在给水系统设计中应广泛推广支管减压的措施如采用质量好的可调式小减压阀等是非常必要的。采用常速泵组加高位水箱叠压供水是最节能、节水的供水方式。3.建筑节能与新型墙体应用技术的发展方向3.1发展混凝土小型空心砌块建筑体系为了节约资源，必须尽快减少实心粘土砖用量，积极发展混凝土小型空心砌块，努力提高砌体建筑的保温

10、隔热性能，切实解决墙体“渗、漏、裂”等工艺与技术问题。3.2发展框架轻墙建筑体系积极采用异形柱框架结构或整体预应力板柱结构体系，开发轻质保温隔热墙体材料和框架轻墙多层建筑工艺体系。3.3外墙外保温隔热技术建筑维护结构的保温主要应发展外保温技术。将发泡的聚苯乙烯板粘贴在维护结构基层墙体外侧，上抹聚合物砂浆，并在其内用满铺耐碱的玻璃纤维网布增强。外保温技术的成败关键在于认真选材，精心组织施工，以确保外保温技术在我国北方地区的成功应用。3.4积极采用节能保温门窗和门窗的密封技术改进节能门窗构造，重点在推广塑料门窗和门窗封闭条，切实保证其制作质量与安装技术水平。3.5高效先进的供热、制冷系统应用高效锅

11、炉及古引风机、水泵、换热器和先进的制冷设备；直埋式保温管道、水力平衡阀和管网双管接入系统，以及分室控制温度，按户安装热表等先进节能技术与设备，努力提高科学管理水平。在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大的份额。所以建筑墙体改革与墙体技术的发展是建筑节能的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种：4.外墙外保温技术4.1外挂式外保温外挂的保温材料有岩（矿）棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价

12、的成本。已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上。然后抹抗裂砂浆，压人玻璃纤维网格布形成保护层。最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上，然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上，直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。这种外挂式的外保温安装费时，施工难度大。且施工占用主导工期，待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。案例一某单位三栋住宅山墙内侧出现严重的泛霜、结露现象，居民多次反映，该单位也

13、进行了多次处理均无效果经现场了解该建筑山墙为37 cm厚砖墙。保温效果差，致使产生上述现象。该山墙饰面层为干粘石手摸有脱落现象。根据上述情况，我们进行了热工计算，确定出满足现行节能规范要求的保温层厚度，并制定了全套施工方案。首先进行基层处理，用钢刷去除松动的干粘石颗粒其次涂刷一层聚合物胶浆型界面剂，使基层变得牢固；然后直接在上面粘贴聚苯板做保护层，并在保护层表面重新做干粘石饰面，与原建筑墙体保持一致进行上述改造后，彻底消除了泛霜和结露现象，保温效果极佳，受到用户的好评案例二某开发单位前一年开发的六栋住宅的外墙内侧出现严重的泛霜、结露、甚至长毛等现象。经现场观察并研究图纸，我们了解到，这些建筑的

14、墙体均采用24 cm厚的山墙外贴68 cm厚的泡沫玻璃。由于采用的泡沫玻璃质量不稳定而且泡沫玻璃块之间均采用普通砂浆砌筑，形成许多冷桥所以，仅过一个冬天就沿砂浆灰缝出现了上述现象由于现有泡沫玻璃保温层已无法满足保温要求。因此必须进行节能改造。该建筑原外墙饰面为部分瓷砖、部分涂料饰面，瓷砖和涂料饰面均很坚固，除掉困难。因此。我们首先做了牯结剂与瓷砖和涂料的粘结强度试验，结果证明，完全可以采用我们自配的粘结剂，直接把聚苯板粘到上述两种墙面上进行EPS墙体外保温施工通过计算根据不同施工部位原保温层厚度情况分别采用23 cm厚的聚苯板，经过改造的墙体既彻底解决了泛霜、结露、长毛的现象，又满足了现行节能

15、规范的要求。节约了能源。4.2聚苯板与墙体一次浇注成型该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题，其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活。工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时。聚苯板起保温的作用，可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的，也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接，主要是依靠内

16、侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力，其结合性能良好，具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接，主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力，结合性能也较好。与双钢丝网相比较，单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰，节省了工时和材料。其造价可降低10左右。但此两种做法都采用了钢丝网架，造价较高，且钢材是热的良导体，直接传热，会降低墙体的保温效果。对混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明，在混凝土中水泥浆量合适的条件下，直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板，是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处

17、理之后，其与混凝土的粘接力进一步提高（其平均粘接强度可以达到0.07Mpa，而且破坏均发生在聚苯板内）。此技术取消了钢丝网架，其保温性能提高，而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后。工程中可以推广使用。4.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温将废弃的聚苯乙烯塑料（简称为EPS）加工破碎成为0.54mm的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便。可以减少劳动强度，提高工作效率；不受结构质量差异的影响，对

18、有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平，直接用保温料浆找补即可，避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题，从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较，在达到同样保温效果的情况下，其成本较低，可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较，每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。此外，节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以现场发泡）等填入夹层中，形成保温层。结束语利用建筑节能对建筑维护结构进行高

19、水平的保温隔热，是建筑节能的主要措施，挖墙外保温系统所具备的保温功能是建筑及节能的关键技术，这种技术可以有效解决我国冬夏两季室内外温差而造成的能源损失问题，他代表了我国节能保温技术的发展方向。该系统集保温、防水及装饰功能为一体，适用于新建工业与民用建筑，也适用于旧楼的节能改造。据专家介绍，与其他建筑节能技术相比较，外墙外保温不会产生“热桥”、“冷桥”现象，具有良好的建筑节能效果。冬天，当室内的热量经过墙体保温材料是隔绝保存下来，而当室内温度降下来墙体内的热量又会释放出来，调节室内的温度。在夏天外墙外保温同样会阻止太阳的辐射和外部热量传入室内，从而使建筑物室内环境“冬暖夏良”，四季怡人，住宅的室内环境和物理性能得到明显的改善。在大力推广外墙保温技术的同时，要加强新型节能材料的开发和利用，从真正的实现建筑节能。参考文献 ：1 王华.建筑业10项新技术应用.南京：江苏科学技术出版社，20022 杨善勤.民用建筑节能手册.北京：中国建筑工业出版社，19983 王亚明，申长雨.塑料门窗制造新技术.北京：中国轻工业出版社，20004李田书.新型建筑维护材料与施工.北京：中国建筑工业出版社，20005吴元乃等.建筑业10项新技术及其应用.北京：中国建筑工业出版社，2001 6 房志勇