淺析建筑節能施工技術

呂丹桂

（貴州建工集團第四建筑工程有限責任公司,貴州 貴陽 550002）

引言

建筑物的能耗主要是由構成建筑物的圍護結構和建筑物內的用能設備影響,由于建筑節能的要求,這兩方面的施工技術都發生了深刻變化。在圍護結構中墻體變成了保溫墻體,屋面變成了保溫隔熱屋面,門窗和幕墻不僅有保溫隔熱要求而且部分還增加了遮陽系統,樓地面增加了保溫或采暖制冷系統；不僅要提高設備的效率,而且逐步發展可再生能源和新型能源,因此,相應的施工技術也應與時俱進。

一、節能墻體對施工新技術的要求

保溫墻體多為無機與有機材料的復合，我國傳統圍護結構墻多為無機材料組成,如磚石砌體、混凝土、水泥砂漿等,如今為了節能保溫的需要,引入了大量有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統墻體材料的保溫性能強得多,如1cm的模塑聚苯乙烯泡沫板就相當于18cm燒結粘土磚或35cm混凝土的的保溫效果,所以有機保溫材料在建筑圍護結構節能中廣泛應用,形成了一種無機與有材料復合墻體,這樣就對施工工藝提出了新的要求。

典型的保溫墻體,是有機與無機材料相間復合而成,而這種墻體除了傳統的承重、隔聲要求外,還增加了保溫隔熱的要求。要求無機材料和有機材料組合成一個整體,在自然環境中能共同作用,因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的要求,如抹灰再不是傳統意義上的水泥砂漿抹灰,膩子也不是普通外墻膩子,涂料也不同于水泥砂漿外墻,貼面磚也不是貼于傳統墻面上,施工工藝產生了深刻的變化。

節能墻體要求防水、透氣。傳統的防水工程主要是指屋面、地下室以及室內廁衛間,節能墻體同樣要解決防水問題。保溫板與非保溫部位的結合部容易產生裂縫,在保溫系統的截止部位應對不同材料材質變換處應做柔性防水處理,因此,在施工中部分防水功能在墻體上有所體現。墻體不僅要求防水而且要求透氣(水汽),一方面防止水分侵入到保溫系統內,外保溫系統應具有防雨水和地表水滲透性能,雨水不得透過抗裂防護層,不得滲透至任何可能對墻體保溫工程隔熱復合墻體造成破壞的部位;另一方面要求透氣(水汽)即水蒸氣分子能從內往外滲透。因為保溫隔熱層有透汽性的要求,所以對防護材料又提出透汽性的要求,如此聚合水泥抗裂砂漿就應運而生。

二、保溫墻體飾面磚施工技術

墻體飾面磚層出現空鼓脫落主要有以下原因:⑴由于墻體內外溫差的變化而形成飾面層開裂引起面磚脫落;⑵中間過渡層如砂漿抹灰層變形空鼓,造成大面積面磚脫落;⑶水分滲入所引起的反復凍融循環,造成面磚粘接層破壞,引起面磚脫落;⑷外力引起的面磚脫落:如地基不均勻沉降引起結構物墻體變形、錯位造成墻體嚴重開裂、面磚脫落;⑸組成復合墻體的各層材料不相容,變形不協調,產生位移。后兩種情況所見不多,主要是⑴、⑵、⑶種情況,因此無論在什么材料上貼面磚都應有效地克服上述三類情況出現。

在外墻外保溫墻面上粘貼面磚,需要考慮的關鍵技術因素主要有:⑴要在保護保溫層的前提下,使外保溫系統形成一個整體,著力于改善面磚粘貼基層的強度,以達到標準規定要求;⑵要考慮外保溫材料的壓折比、粘結強度、耐候穩定性等指標以及整個外保溫系統材料變形量的匹配性,以釋放和消納熱應力或其他應力;⑶要考慮外保溫材料的抗滲性以及保溫系統的呼吸性和透氣性,避免凍融破壞而導致面磚掉落;⑷要提高外保溫系統的防火等級,以避免火災等意外事故出現后產生空腔,若外保溫系統喪失整體性,在面磚飾面的自重重力的影響下將大面積脫落;⑸要提高外保溫系統的抗震和抗風壓能力,以避免偶發事故出現后的水平方向作用力對外保溫系統的巨大破壞。

三、門窗、透明幕墻及遮陽系統施工

透明圍護結構的保溫隔熱,除提高玻璃和框扇本身的熱工性能和保證中空玻璃的密閉性之外,還與玻璃和邊框接縫,以及框扇搭接縫的嚴密程度有密切的關系,只有各部分接縫足夠嚴密,才能保證盡量減少空氣的滲透,而空氣滲透是能量損失的重要途徑之一。

施工中提高氣密性一般是采用各種密封條或密封膠來解決。各種門窗的密封膠條種類繁多,應與型窗的設計合理結合,最理想是設計型窗或幕墻時,同時設計配套的密封條,必要時需多道密封,而且必須選用彈性好,耐老化的材料,一般以三元乙丙和氯丁橡膠為宜,劣質的密封條將過早老化失效,會給用戶帶來極大的不便和經濟上的損失。玻璃的鑲嵌除采用密封壓條外,往往采用玻璃膠或兩者相結合使用。玻璃幕墻,尤其是隱框玻璃幕墻,更多采用硅酮結構膠,但應特別注意密封膠與玻璃以及所接觸配套材料的相容性,否則將導致密封失敗,甚至產生嚴重的安全隱患。除窗和幕墻本身的密閉之外,不可忽視窗和墻體接觸部位的密封與防水,長期以來,在居住建筑中,一直采用水泥砂漿來堵塞窗框與墻體接縫的做法是錯誤的,砂漿的干縮,必然造成縫隙的空氣滲透,尤其是水泥砂漿遇水堿性將對鋁合金框材產生腐蝕作用,加速窗戶的損壞。正確的方法應該是在框與墻接觸的縫隙中填入高效的保溫材料(例如發泡聚氨酯等),然后再在窗戶的兩邊與墻的交界處,用密封膠封閉,防止雨水侵入。戶門和陽臺門應選用填充聚苯板或巖棉板的門,并與防火、防水要求相結合。

提高門窗及幕墻結構與圍護結構的一體化節能技術水平,改善墻體總體節能效果。重點解決門窗、幕墻錨固及填充技術和利用太陽能、空氣動力節能技術。大型公共建筑新近出現一種稱之為"雙層皮"的幕墻結構形式,即在外窗或幕墻外面再設一層玻璃幕墻,一般是外層為單玻,內層為中空玻璃,兩層間的距離20～60cm不等,每層樓內,外層玻璃的上、下端均設有可調節的通風口。冬季在有陽光照射的時候,可以打開外層幕墻下端和內層窗上端的通風口,使兩層玻璃之間被陽光加熱的空氣進入室內,減少采暖能耗。而夏日則可將外層上、下端的通風口都打開,使兩層墻之間的空氣層,在陽光照射下形成很好的向上流通的氣流,把熱空氣散發掉,降低內層窗外表面的溫度,從而減少室內的降溫空調負荷,如果在雙層幕墻之間加設可調節的遮陽百葉,其增加舒適度和節能效果就更加顯著了。

在夏季較熱的地區采用建筑遮陽的方式,同樣能達到建筑節能的目的,而且是一個自然降低能耗的、經濟實用而又效益不錯的好方法。就節能而言,室外遮陽系統優于室內遮陽系統。根據我們的實踐,在通常條件下,安裝室外遮陽系統可使室內溫度降低7～8℃,節省40%～60%的空調能耗;安裝室內遮陽系統可使室內溫度降低4～5℃,節省30%～45%的空調能耗電量。安裝遮陽系統的一次性投資,可在2～3年內在空調耗電節約費中收回。遮陽系統的設計與施工又是我們施工的一個新課題。為解決窗戶的遮陽問題,現在已經研發出低發射率(Low-E)玻璃,其遮陽系數可達到0.5以下,而遮陽型的Low-E中空玻璃窗,還可進一步降低遮陽系數,取得更好的遮陽效果,夏季對降低室內溫度起著很好的作用。但是當冬季需要獲得更多的太陽熱能的時候,它卻會影響熱輻射的進入,增加采暖能耗。室外的各種固定遮陽板和格柵等,同樣利弊參半。在設計遮陽時應根據地區的氣候特點和房間的使用要求以及窗口所在朝向,把遮陽做成永久性或臨時性的遮陽裝置。遮陽措施也可以采用各種熱反射玻璃如鍍膜玻璃、陽光控制膜、低發射率膜玻璃等,因此近年來在國內外建筑中普遍采用。

總結：

總之,建筑節能工程施工中采用了大量新技術、新材料、新工藝,這將對建筑施工技術創新帶來深刻的影響。以上僅對外墻外保溫、外保溫層貼面磚、新型節能門窗及遮陽等新技術應用例證,從中已經看到施工技術與傳統施工技術的不同,筆者認為建筑節能工程的實施將帶來建筑圍護結構施工的巨大變化,部分施工工藝及標準隨之也應做適當改變。