建筑外墻自保溫體系應用分析

陳敏

泰安市公共資源交易中心

建筑外墻自保溫體系應用分析

陳敏

泰安市公共資源交易中心

當前，我國對于建筑的節能性提出了新的要求，建筑物的圍護結構技術也進入了一個新的發展階段。外墻自保溫體系在目前建筑過程中應用較為廣泛，以其節能、經濟等特點受到歡迎。

建筑外墻；自保溫；應用

1 引言

建筑能耗在當前世界上的能源消耗量中所占的比重越來越大，而我國在建筑過程所使用的能耗也同樣存在這樣的發展趨勢。建筑外墻在圍護結構中的占用范圍較大，所以從當前的趨勢來看，建筑外墻的自保溫和節能技術顯得越來越重要。

2 圍護結構的保溫隔熱性能

隨著國家對高效節能的大力提倡，人們對建筑外墻提出了新的要求，不僅僅是建筑物外墻的美觀度，人們也更加重視建筑物所帶來的舒適度及保溫性能。以此為出發點，建筑商在進行施工與選擇施工材料時更加重視節能性、經濟性、保溫性。建筑圍護結構對于建筑物來說具有良好的保溫性能，可以科學合理地控制建筑物外部與內部之間的熱量進行交換[1]，一方面可以使人們所希望的溫度達到要求，另一方面也可以實現節能的目標。在建筑物消耗的能量中，外圍結構占了較大的比重，所以若想有效削減建筑能耗并提高保溫效果，就要加大對建筑外墻的控制，提高技術水平。

3 外墻保溫體系的分類

據了解，目前的外墻保溫體系有4種，分別為：外墻外保溫、外墻內保溫、外墻混合保溫和外墻自保溫，外墻自保溫體系的廣泛使得人們對其研究越來越深入。外墻自保溫指的是建筑物不使用夾芯保溫層，而是通過對建筑材料的改變，加入適量的陶料等保溫材料，或者通過提高技術水平改變墻體的空隙，從而實現外墻結構的保溫體系。首先，墻體自身有一定的保溫隔熱效果，加上一些保溫材料的使用能夠達到更好的保溫效果。在市場上，經常見到的自保溫材料多種多樣，都能夠很好地實現保溫性能。自保溫體系以其自身方便易行、使用年限久等優點廣受歡迎，但其也存在著一些缺點：熱橋問題較嚴重并且需及時進行處理；設計標準較高等。

4 外墻自保溫技術

4.1 結構形式及經濟分析

在自保溫體系中，墻體的厚度大都在180mm與240mm之間。當前，外墻自保溫體系有兩種結構（以220mm框架結構為例進行說明）：一種是220mm自保溫材料搭配建筑物墻體專用砂漿；另一種是用超過220mm的材料搭配專用砂漿[2]。無論兩者中的哪一種結構，都需要進行進一步的處理，考慮所使用的混凝土的處理，建設保溫層，做好保溫體系。同時，要選用合適的保溫材料，提高技術水平，防止建筑墻體出現問題。

從生命周期理論對建筑的方案進行分析，評價一個建筑項目的經濟效益。將使用外墻自保溫體系的建筑與普通的建筑外墻進行對比可以發現：盡管自保溫外墻的生產成本比普通外墻要高大約45%，但是卻可以達到減少大約125元/㎡的空調使用費的效果；一年中，尤其以夏季和冬季的節能效應最為明顯，下面就詳細闡述夏季和冬季節能效果。

在夏季和冬季，室內外溫度懸殊，要保證樓層內人們居住的舒適性，須使墻體有很好的隔熱、保溫效果。鑒于節能和保溫性能方面考慮，外墻節能技術應該具有良好的節能效果并且所用材料可以經久耐用；由于各地區氣候、環境等因素各不相同，室內外溫差也不盡統一，因此外墻節能技術要因地制宜，對氣候有差異的地區、環境各異的地區的建筑，甚至包括建筑風格不同，樓層高度相異、占地面積不同等建筑以及不同建筑標準的建筑，應該根據各個地區建筑的環境、建筑標準、使用需求等情況選用適用不同環境下的墻體節能技術。目前我國自主研發的多款節能砌塊的導熱系數已接近（0.12～0.3）W/m.K的高水平，在寒冷的北方室內外溫差較高，采暖地區砌體厚300mm～370mm，墻體的傳熱系數可以＜0.5W/（m2.k），在南方由于天氣炎熱，砌體厚240mm，傳熱系數可以＜1W/（m2.k），均能滿足不同地區55%或者70%的節能標準。無論是在炎熱的南方，還是在寒冷的北方，自保溫材料墻體均能縮短施工時間、減少工程費用和維修費用，并且在很大程度上增加了墻體結構和主體建筑結構的使用壽命等非常顯著的綜合效果和經濟效益。全國多個大中城市逐步認識到自保溫墻體節能技術的重要性和必要性，并加以推廣使用；比如江蘇省已經在各個城市內進行推廣實施，而成都、合肥、武漢等城市也相繼在2009年、2010年組織會議，研討相關推廣事宜，四川省已經編寫出“建筑自保溫墻體熱工性能技術導則”來指導和督促四川各地區建筑自保溫墻體材料的推廣應用。

經研究分析和實際建筑工程反映,節能建筑外墻保溫材料,選擇墻體自保溫材料,如保溫磚、砂加氣砌塊等,其熱阻指標均能滿足節能標準的要求,并且具有節能、經濟、環保、耐用等特點,應用前景非常好。相關部門應盡快制定其施工驗收技術規程,以便更好地推廣應用于各地區的建筑中。

4.2 技術問題及措施

我國地域廣闊，針對不同地區的外墻自保溫結構，所采用的墻體厚度也有一定的區別，厚度的確定需要根據當地的氣候、溫度等因素的變化情況進行分析，厚度的不同又會影響其他的施工方面，需要進行具體問題具體分析，從而設計出符合當地的自保溫體系。例如我國北方和南方的建筑外墻就有較大的差別。同時，要對建筑物是否適合使用自保溫體系進行分析，其問題的關鍵在于建筑物的構造。在設計的過程可能會出現以下幾個值得注意的地方：

(1)熱橋問題

建筑外墻圍護中經常會出現熱橋，無論是外保溫體系還是自保溫體系，不僅會影響能耗，還會有結露，因此需要進行及時處理。相對于外保溫體系，自保溫體系的問題相對難以處理。根據保溫層厚度不同可以分為三種情況進行分析：一種是熱橋不大于50mm時，通過外漏柱結構進行處理；第二種是熱橋介于50mm和100mm之間時，采用半包柱結構的形式；第三種是熱橋大于100mm時，采用全包柱結構。因此，當發生熱橋問題時，根據熱橋厚度的不同而采取相應的應對措施。

(2)材料選擇及阻燃性能考慮

在外墻自保溫體系中需要較多的專用材料，例如砂漿，砂漿的熱度要與外墻自保溫體系中的保溫性能相適應，如果過高或過低都會影響保溫效果。泡沫混凝土、混凝土砌塊等都是較為常用的自保溫材料。泡沫混凝土是一種常見的輕質保溫材料；而混凝土砌塊則是一種效果較佳的節能材料，通過使用可以使導熱指標降低以及加快工程建設速度。就我國研發出的節能砌塊來看，它已經能夠達到（0.12～0.3）W/m.K的導熱水平。在南方地區，若使用砌塊使砌體厚度達到240mm時，就可以降低1W/（m2.k）的傳熱指標，這可以實現地區65%左右的節能指標。同時，無論在北方還是南方，這種自保溫體系都可以達到減少工程周期、降低成本等效果，也會增加墻體的穩固性和延長使用時間。現在，這種建造技術已在我國多個地方使用和推廣，技術水平也在不斷更新。

建筑節能與防火性能同樣重要，不能顧此失彼，這兩項要求是我國建筑標準的根本要求。我國建筑節能工作的逐步推廣，也使越來越多的人關注墻體保溫系統的防火安全性能，尤其是近年來國內發生多起嚴重火災都與墻體材料的選用有很大的關系，因此要從根本上提高建筑節能標準，選用既節能又阻燃的材料，以滿足建筑標準要求。因此在自保溫材料的選用方面要慎之又慎，既要能保證節能保溫的效果，又要兼顧材料的防火性能。相關部門要認識到外墻保溫系統的防火安全性的重要性，并嚴格按建筑標準執行和監督。

此外，應當前國家高效節能的號召，節能材料目前已應用到建筑過程中。相比較居民一直以來所使用的暖氣供熱系統，通過使用市場上出現的節能材料不僅可以達到同樣的保溫效果，而且可以大大降低能耗，大致可以降低50%左右[3]。據數據統計，使用1噸節能材料可以減少3噸煤的使用，這可以在很大程度上減少當前我國對煤資源的過度使用，緩解資源短缺現狀。此外，通過使用節能材料而結余的效益相當于生產成本的10倍，實現生態效益與經濟效益的統一。當前我國的節能保溫材料尚處在一個初步發展階段，因此，需要不斷加大技術投入，充分利用各種材料能源，從而使這種實用性較強的技術進行推廣。

5 結語

建筑外墻自保溫體系與當前我國的建筑業的發展現狀相適應，所以使用范圍越來越廣，不僅能夠促進節能材料的發展，不斷開發新材料，建筑技術也會得到進一步的改進和發展，并且能夠在以后的建筑物中顯現出其重要性。

[1]劉琳,邸芃.建筑外墻自保溫體系應用分析[J].消防科學與技術,2015(11):1451～1454.

[2]王海軍,劉琳,巴特爾.建筑外墻自保溫體系應用分析[J].硅酸鹽通報,2016(1):179～184+191.

[3]王偉超,李壯文.建筑外墻保溫節能技術研究進展[J].科技導報,2013(13):76～79.