75%節能要求新規定下組合自保溫墻體系統在夏熱冬冷地區的應用研究

郭 鋒 (江蘇尼高科技有限公司，江蘇 常州 213141)

夏熱冬冷地區主要氣候特征是夏季悶熱，持續時間長，冬季寒冷潮濕，氣溫日差較小。夏熱冬冷地區對圍護結構節能設計有較高的要求，該地區圍護結構設計需要同時考慮冬季保溫與夏季隔熱，為了使保溫層能夠有效地發揮“即開即冷”“即開即熱”的效果，需要對建筑外墻的保溫形式提出較高的要求[1]。

2017年住建部公布的《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》提出，加快提高建筑節能標準，引導京津冀、長三角、珠三角等重點區域城市率先實施高于國家標準要求的地方標準，在不同氣候區樹立引領標桿[2]。以江蘇省為例，2021年7月1日開始實施的《居住建筑熱環境和節能設計標準》（DB32/4066-2021）規定江蘇省居住建筑節能率由65%提升到75%，同時江蘇省建設領域“十四五”重點推廣應用新技術公告中，建筑節能領域主要推薦墻體自保溫、外墻內保溫和裝配式保溫系統，傳統外墻外保溫僅推薦保溫裝飾一體板外墻外保溫系統。一般來說，單純的墻體自保溫系統很難滿足節能率75%的要求，本文通過對原有墻體自保溫技術進行拓展，創建了可以適應75%節能要求新規定下的新型組合自保溫墻體系統，使其在夏熱冬冷地區建筑節能工程中得以廣泛應用。

1 組合自保溫墻體系統

1.1 系統構造

組合自保溫墻體系統是以自保溫墻體材料為主，外墻外側采用輕質高強防水找平系統，外墻內側采用NK系列保溫膠泥或無機保溫膏料組合而成的建筑墻體節能體系，其基本構造如圖1所示。其中，自保溫墻體材料優選蒸壓加氣混凝土砌塊、混凝土復合砌塊等輕質墻材；輕質高強防水找平系統由輕質高強防水找平層和抗裂防水面層、輕質功能膩子和涂料飾面層組成；外墻內側優選熱工性能更好的無機保溫膏料外墻內保溫系統。組合自保溫墻體系統是無空腔體系，外墻外側的輕質功能膩子可以解決冷熱橋保溫問題，輕質高強防水找平系統減少了傳統外墻保溫材料開裂、脫落、滲漏等質量隱患，兼顧保溫、防水、防火、抗裂等功能。組合自保溫墻體系統是一種新型的組合保溫技術體系，可以靈活使用，滿足不同建筑節能設計要求。

圖1 組合自保溫墻體系統基本構造

1.2 輕質功能膩子

輕質功能膩子是一種具有保溫隔熱功能的膏狀膩子材料，其中引入了多種超輕骨料，除了具備普通外墻膩子的找平功能以外，還具有較好的熱工性能，其主要技術要求如表1所示。試驗測試3mm～5mm厚輕質功能膩子涂層的附加熱阻可達0.32m2·K/W以上，相較于普通外墻膩子，其施涂于建筑墻體外側可以減少墻體內側保溫層的厚度且解決剪力墻部位冷熱橋的問題。

表1 輕質功能膩子主要技術指標

1.3 無機保溫膏料

無機保溫膏料與保溫膠泥或傳統的保溫砂漿相比，采用有機、無機多元膠結體系而非傳統的利用水泥或石膏作為單一的膠結材料，試驗發現在相同干密度下，乳液與水泥或其他無機膠凝材料形成的多元膠結體系的力學性能更好，因此可以在保溫材料較低的干密度下實現同等的力學性能。相較于傳統的保溫膠泥或保溫砂漿的導熱系數一般在0.08W/(m·K)左右，無機保溫膏料的導熱系數可以達到0.06W/(m·K)以下，從而實現同等厚度保溫層的熱阻提升26%，無機保溫膏料主要技術指標見表2。

表2 無機保溫膏料主要技術指標

2 工程應用實例分析

2.1 不同節能設計標準下節能設計方案對比

根據《江蘇省居住建筑熱環境和節能設計標準》（DGJ32/J71-2014）（65%節能要求）和《江蘇省居住建筑熱環境和節能設計標準》（DB32/4066-2021）（75%節能要求），以一個具體工程案例對比組合自保溫墻體系統在新舊標準下的節能設計方案。

65%節能要求下組合自保溫墻體系統采用30mm厚輕質高強防水找平層材料+加氣混凝土砌體20mm厚無機保溫膠泥，其節能計算見表3，節能計算結果滿足設計要求；75%節能要求下組合自保溫墻體系統采用5mm厚輕質功能膩子+30mm厚輕質高強防水找平層材料+加氣混凝土砌體21mm厚無機保溫膏料，其節能計算見表4，節能計算結果滿足設計要求。

表3 65%節能要求下組合自保溫墻體系統節能計算

表4 75%節能要求下組合自保溫墻體系統節能計算

由表3、表4可知，節能要求由65%提升到75%后，組合自保溫墻體系統中通過增加5mm厚輕質功能膩子和將保溫膠泥替換成熱工性能更優異的無機保溫膏料，保溫層厚度基本維持不變即可滿足75%節能設計要求。

2.2 組合自保溫墻體系統與外墻外保溫系統對比

自從2014年《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）實施以來，對保溫材料的防火性能做出了全面的規范，導致了市場上缺乏質量穩定可靠的外墻外保溫系統，以江蘇省為例，近年來市場上主流的是勻質保溫板外墻外保溫系統。在75%新標準的節能設計要求下，其節能計算見表5，勻質保溫板厚度需要47mm才能滿足設計要求。在外墻通過粘錨結合的方式安裝接近50mm厚的保溫板，后期存在很大的安全隱患，如果材料和施工質量控制不好極易出現脫落的風險，且如此厚度的勻質保溫板安裝，也需要每層增設托架，會造成整體施工造價的上升。

表5 75%節能要求下勻質保溫板外墻外保溫系統節能計算

2.3 工程施工

組合自保溫墻體系統是一種兼顧建筑節能和防火安全的節能保溫系統，近年來在常州清云瀾灣、泰州環溪花園等工程中得到應用。

組合自保溫墻體系統的施工包括自保溫砌體施工、輕質高強防水找平系統施工和無機保溫膏料外墻內保溫系統施工，工程施工中應滿足以下要求：

（1）自保溫砌體施工應符合《蒸壓加氣混凝土砌塊自保溫系統應用技術規程》（DGJ32/TJ107）、《混凝土復合保溫砌塊（磚）非承重自保溫系統應用技術規程》（DGJ32/TJ85）和《燒結保溫磚(砌塊)自保溫墻體系統應用技術規程》（DGJ32/TJ167）的規定。

（2）輕質高強防水找平層應分層施工，每層厚度不應大于8mm；抗裂防水面層施工時，應在抗裂防水面層材料中壓入耐堿玻璃纖維網布，耐堿玻璃纖維網布之間的搭接寬度不應小于100mm，陰陽角處的搭接不應小于200mm；輕質功能膩子宜采用批涂或噴涂施工。批涂施工應分道進行，每道厚度不宜大于2mm。

（3）無機保溫膏料應分層施工，每層厚度不應大于8mm；無機保溫膏料保溫層施工完畢后，外側應設置抗裂防護層，應預先將抹面砂漿均勻涂抹在保溫層上，再將耐堿玻璃纖維網布均勻壓入抹面砂漿中，耐堿玻璃纖維網布之間的搭接寬度不應小于100mm，陰陽角處的搭接不應小于200mm。

3 結語

（1）夏熱冬冷地區使用組合自保溫墻體系統，是將自保溫技術、內保溫技術和輕質高強防水找平技術相結合，充分發揮其各自的優點，同時避免各自的缺陷。

（2）外墻外側使用的輕質高強防水找平系統，通過“輕質高強防水找平層+抗裂防水面層+輕質功能膩子+涂料飾面層”與傳統的“砂漿找平層+保溫層+抗裂砂漿層+外墻膩子+涂料飾面層”外墻外保溫做法相比，簡化了構造層次，且兼顧了保溫、抗裂、防水、防火的功能。

（3）無機保溫膏料用于外墻內側，熱工性能優于保溫膠泥和傳統保溫砂漿。

（4）組合自保溫墻體系統在保溫層厚度基本維持不變的前提下即可滿足75%節能設計要求，系統的安全性優于傳統外墻外保溫系統，取得了較好的工程應用效果。