科技前沿·新聞信息外墻保溫與建筑節(jié)能陜西金泰氟堿化工有限公司技術中心康永山西省監(jiān)理建筑有限公司柴海濤摘要:建筑節(jié)能己成為我國實施能源節(jié)約戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié),建筑節(jié)能反映在墻體上,就是對墻體圍護結枃進行保溫處理。隨著建筑節(jié)能要求的進一步提高,墻體保溫體系對現(xiàn)有的保溫材料提出了新的技術和要求,對各種新型墻體材料的研究和應用是建筑建材工業(yè)及民用可持續(xù)發(fā)展的又一個新趨勢關鍵詞:建筑節(jié)能外墻保溫能源節(jié)約戰(zhàn)略環(huán)保我國是能耗大國,建筑能耗又占全國總能耗的鍵,建筑墻體保溫材料是實現(xiàn)建筑節(jié)能的最基本的與很大一部分,單位建筑能耗比同氣候條件下發(fā)達國條件。在國外發(fā)達國家已經(jīng)廣泛使用的背景下,全國節(jié)家髙出二十余倍,這使得我國的建筑能源在高消耗范圍內(nèi)新型建筑墻體保溫材料的用量日益增多,推的過程中很容易對環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響。建設資行使用的政策力度加大。建材工業(yè)“十五”規(guī)劃對新源節(jié)約型社會,是我國做出的重大戰(zhàn)略決策,建筑節(jié)型墻體材料的發(fā)展和結構調整重點作了明確規(guī)定:能在我國經(jīng)濟發(fā)展中占有重要地位,直接關系到社即“發(fā)展新型墻體材料,促進經(jīng)濟與資源、環(huán)境協(xié)調會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展”。人們逐漸意識到節(jié)約能源和環(huán)境保護的重要性,1建筑節(jié)能與建筑能耗向高居住質量、高健康狀智能化方向發(fā)展,將是實現(xiàn)建筑節(jié)能,是指在不降低建筑物使用功能的前可持續(xù)發(fā)展理念的大趨勢,也是中國經(jīng)濟社會面臨提下,提高建筑中的能源利用效率,降低建筑能耗。的重要任務。對此相關政府部門制定了一系列的建筑節(jié)能包括三個方面:一是建筑本體的節(jié)能包括政策和法規(guī),把對建筑節(jié)能的關注提升到了重要高建筑規(guī)劃與設計、圍護結構的設計節(jié)能等;二是建筑系統(tǒng)的節(jié)能,包括采暖與制冷系統(tǒng)等設備的節(jié)能;三提髙建筑的保溫隔熱性能是降低建筑能耗的關是能源管理,規(guī)范管理的方式以達到合理用能。海(三)城市基礎設施,是指城市生存和發(fā)展所必須具備的工程性基礎設施和社會性基礎設施的總稱包括材道路、隧道、橋梁、軌道交通、供排水園林綠化、水利、港口等建設工程(四)大型公共建筑,是指單體建筑面積在二萬平方米以上的公共建筑;(五)能效測評,是指對反映建筑能源消耗量及其用能系統(tǒng)效率等性能指標進行檢測計算,并給出其所處的水平;(六)見證取樣檢測,是指在建設單位、監(jiān)理單位人員的見證下,由施工單位的試驗人員按照有關技術標準0規(guī)范的規(guī)定,在施工現(xiàn)場從檢測對象中抽取檢測樣品,并送至具備檢測資質的檢測機構進行檢測的活動;(七)綠色建筑,是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康適用、高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑第五十一條鼓勵農(nóng)村村民個人建設住房和臨時建筑采中國煤化工六第五十二條本條例自2011年1月1日起施行。CNMHG科技前建筑能耗,是指建筑物在整個生產(chǎn)和使用過程溫材料要求科技含量高材料配套齊全施工工藝先沿中的能耗,建筑使用能耗主要包括采暖空調、熱水供進合理。推行建筑外保溫技術將刺激我國高新技術應電器照明等方面的能耗,各部分能耗所占比例如產(chǎn)業(yè)的節(jié)能材料的發(fā)展。新表所示。由表1可以看出,采暖空調在建筑能耗中所(2)保護主體結構,延長建筑物壽命占比例很大,約為2/3。采用外墻外保溫方案,由于建筑物圍護結構外倍表1建筑能耗各部分所占比例側緩沖了因溫度變化導致結構變形產(chǎn)生的應力避息建筑耗能構成采暖空調|電器照明熱水供應其他免了雨、雪、凍、融、干、濕循環(huán)造成的結構破壞,減少了空氣中的CO2及水對混凝土的碳化以及導致鋼筋15結構的銹蝕,減少了空氣中有害氣體和紫外線對維現(xiàn)在我國每年新建房屋20億平方米中,99%以護結構的侵蝕。事實證明,只要墻體和屋面保溫隔熱上是髙能耗建筑而既有的約430億平方米建筑中,材料選材適當,厚度合理,外保溫既可以減少維護結P9只有4%采取了能源效率措施,單位建筑面積采暖能構的溫度應力,又對主體結構起保護作用,從而有效耗為發(fā)達國家新建建筑的3倍以上。根據(jù)測算,如果地提高了主體結構的耐久性,故比內(nèi)保溫更科學合環(huán)不采取有力措施,到2020年中國建筑能耗將是現(xiàn)在理。的3倍。(3)基本消除了“熱橋”的現(xiàn)象,較好地發(fā)揮了材2外墻保溫與建筑節(jié)能料的節(jié)能保溫功能保與節(jié)能隨著建筑節(jié)能的深入和要求的提高,單一的節(jié)熱橋”是指在內(nèi)外墻交界處、構造柱、框梁柱能墻體逐漸地不能滿足節(jié)能標準的要求,單一材料門]窗門洞等部位形成的散熱主要渠道。據(jù)有關資料導熱系數(shù)太大,一般為高效保溫材料的20倍,不能統(tǒng)計,建筑物沿外墻“熱橋”增加熱損失約占25%,可滿足保溫隔熱的要求,于是產(chǎn)生了承重材料與高效見“熱橋”所增加的熱負荷是相當大的。而“熱橋”對保溫材料組成的復合墻體。復合墻體就是由基層墻內(nèi)保溫和夾心保溫而言,幾乎難以避免,采用外保溫體再輔以輕質高效保溫材料構成,其中基層墻體可在避免“熱橋”方面比內(nèi)保溫更有利,外保溫既可防止以是傳統(tǒng)的空心磚墻或混凝土墻等,也可以是各種“熱橋”部位產(chǎn)生結露,又可消除“熱橋”造成的附加熱新型的輕質多孔材料砌筑的輕型墻體。復合墻體既損失。計算表明,在厚度為370mm磚墻內(nèi)保溫條件下,不會使墻體過厚,又能承重,保溫效果好,因此發(fā)達周邊“熱橋”使墻體平均傳熱系數(shù)增加10%左右;在厚國家新建建筑已基本上采用了此種方式。外部復合度為240mm磚墻內(nèi)保溫條件下,周邊“熱橋”使平均墻體即所稱的外墻,按照其保溫材料位置的不同,可傳熱系數(shù)比主體部位傳熱系數(shù)約增加51%-59%,以分為外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和夾芯保溫,其中外而在厚度為240mm磚墻外保溫條件下,這種影響墻內(nèi)保溫和外墻外保溫是大量采用的技術,在建筑近2%-5%,可見外保溫做法更有效地減少了室內(nèi)的上節(jié)能開展的不同歷史階段,二者先后發(fā)揮了重要作熱負荷。用。外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側,4墻體潮濕情況得到改善,有利于室溫穩(wěn)定以賦予建筑物良好保溫隔熱性能的建筑節(jié)能措施。采用外保溫時,由于蒸汽滲透性高的主體結構材除了保溫隔熱功能以外,由于將絕熱體系置于外墻材料處于保溫層內(nèi)側,用穩(wěn)態(tài)傳濕理論進行冷凝分外側,從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降溫析,只要保溫材料選擇適當,在墻體內(nèi)部不會發(fā)生冷二度變形減小,從有利于結構穩(wěn)定性方面來說,外墻外凝現(xiàn)象,故無需設置隔汽層。墻體由傳熱體變成蓄熱保溫具有明顯的優(yōu)勢。因而外墻外保溫技術到目前體結構層的整個墻身溫度提高了,不僅降低了它的為止,依然是最主要的外墻保溫技術。外墻外保溫有含濕量,還不用再設空氣層,同時墻體能吸收和釋放0如下構造及技術優(yōu)點:能量,有利于氣溫的穩(wěn)定,可得到室內(nèi)舒適的熱環(huán)境。年(1適用范圍廣,技術含量高由于采用外保拱施后結構昆的整個墻身溫度提外保溫不僅適用寒冷地區(qū)的民用建筑及工業(yè)采高了,因中國煤化工性能。另外,采暖建筑,也適用于溫暖地區(qū)的制冷空調建筑既可用用外保CNMHG墻體的潮濕,還六于新建工程更適合舊建筑物的節(jié)能改造工程。外保改善了墻體的氣密性,大大提高了墻體防雨水浸濕期沿的功能。料研制開發(fā)方面,開始以輕質多功能復合漿體保溫(5改善室內(nèi)熱環(huán)境質量材料為主。此類漿體保溫材料的各項性能較傳統(tǒng)漿由于內(nèi)側的實體墻熱容量大,當室內(nèi)受到不穩(wěn)體保溫材料明顯提高,如具有較低的導熱系數(shù)和良聞定的熱作用,如間歇采暖和間歇空調時,室內(nèi)空氣溫好的使用安全性及耐久性等。同時這類復合漿體保信度上升或下降時墻體結構層能夠吸收或釋放熱量,溫材料又具有優(yōu)異的功能性,如無氟里昂阻燃型聚息故有利于室溫保持穩(wěn)定,從而有利于改善室內(nèi)熱環(huán)氨酷泡沫復合漿體保溫材料、超輕質全僧水硅酸鈣漿體保溫材料等,可以滿足不同使用條件的要求同6)相對于外墻內(nèi)保溫,外墻外保溫具有明顯的我國自1992年國務院下發(fā)《關于加強墻體材料經(jīng)濟綜合優(yōu)勢革新和推廣節(jié)能建筑的意見》以來,各地大力開展新首先外墻外保溫減少了保溫材料的使用厚度;型墻體材料的研究與推廣工作,新型墻體材料在所P10在進入裝修階段,內(nèi)外墻可同時進行,工期短,施工有墻體材料中的比重由1992年的5%提高到目前的速度快,節(jié)約人工費,避免室內(nèi)裝修對保溫層的破壞;40%左右。建設部在2005年的建筑節(jié)能座談會上提環(huán)保溫效果好,可減少暖氣散熱器面積減少鍋爐房建出:2010年,既有建筑節(jié)能改造逐步開展,大城市完保筑面積減少總投資預算延長建筑物的使用壽命,成改造面積25%,中等城市達到5%,小城市達到與減少長期維修費用,同時可享受墻改節(jié)能的優(yōu)惠政10%;到2020年,北方和沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和特大城市實現(xiàn)建筑節(jié)能65%的目標,絕大部分既有建筑3墻體保溫材料的類型和特點完成節(jié)能改造。建筑保溫墻體材料的類型很多,按材質,可分為5總結無機保溫材料、有機保溫材料和金屬保溫材料三大無論是經(jīng)濟發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,在各國類。按形態(tài),又可以分為纖維狀、多孔(微孔、氣泡狀、的總能耗中,建筑能耗都占有相當大的比重。據(jù)統(tǒng)計層狀等數(shù)種。還可以分為保溫砂漿、保溫板材等。全世界有30%的能源消耗在建筑上。建筑能耗包括建筑墻體保溫材料應具備如下特點螞隔熱保溫建材生產(chǎn)、建筑施工、建筑日常運轉及建筑拆除等項或保冷,阻止熱交換、熱傳遞的進行,減輕建筑物的自日的能耗,其中比重最大(約占80%左右)的是建筑重。因此保溫材料的選用應符合以下基本要求:①.具日常運轉能耗(主要為采暖、空調、照明、電器、熱水有較低的導熱系數(shù)。優(yōu)質的保溫絕熱材料,要求其導等能源)。隨著各國工業(yè)化和人民生活水平的提高,熱系數(shù)一般不大于0.4W(mK,即要求具有較高的民用建筑的發(fā)展,尤其是居住建筑的發(fā)展建筑能耗孔隙率和較小的表觀密度質量輕厚度薄。一般體的比重將越來越大。因此做好建筑節(jié)能這一富有深積密度不大于600Kg/m3,厚度在不考慮承重的情況遠意義的課題將在二十一世紀引起世界廣泛關注上下盡量薄,不同保溫材料在同一保溫效果下的使用海厚度是不同的有時往往相差很大。②具有一定的承參考文獻重能力。保溫絕熱材料的強度必須保證建筑和工程設I王宏.?；⒅楸厣皾{系統(tǒng)的耐久性硏究D·太原材備上的最低強度要求,其抗壓強度應大于04MPa太原理工大學,2010③.具有較低的吸濕性。大多數(shù)保溫材料吸收水分后,[2]楊公俠建筑、人體、效能。天津:天津科學技術出版社,其保溫性能會顯著降低,甚至會引起材料自身的變2000質,因此保溫材料要使其處于干燥狀態(tài)。④具有良[3]賈衡.人與建筑環(huán)境關].北京:北京工業(yè)大學出版社好的穩(wěn)定性和足夠的防火防腐能力。⑤.必須造價低200廉,成形和使用方便4]王顯斌。杭州市節(jié)能住宅經(jīng)濟性綜合評價研究[D].杭州年4墻體保溫材料前景展望淅江大學,200.隨著建筑節(jié)能、生態(tài)與環(huán)境保護、健康住宅等概杲溫絕熱材料與應用技術(第一版)念的出現(xiàn),墻體保溫材料正向著高質量、良好的熱工北中國煤化工六性能、有利于人類居住健康的方向發(fā)展。CNMHO性能試驗研究及技術與l前,在3材料的熱潮下,各國在墻體保溫材經(jīng)濟分析.太原:太原理工大學,200