浅谈现代建筑保温节能墙体的发展现状及趋势__墨水学术,论文发表,

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:156

副标题#e#    【摘要】：本文分析了建筑保温节能的重要性，我国建筑保温节能的政策要求，得出了墙体节能在建筑节能中占重要地位的结论。介绍了目前我国保温节能墙体的形式、特点，以及一些发展成熟的保温墙体的做法。同时对我国建筑工程保温节能墙体的发展提出了几点建议。
    【关键词】：保温节能；保温节能墙体；内保温复合墙体；外保温复合墙体
0　前言
     目前，我国每年的能耗消费约为13亿t标准煤，其中城市建筑的建造与能耗占全社会总能耗的13%以上，连同墙体材料生产能耗共占总能耗的25%左右，而且这个比例随着城市化建设经验，建筑耗能量将占全社会能源消费量的1/3据计算，到2010年我国将需要一次性能源达30亿t标准煤，而实际可供能源仅为18亿t。建筑节能已成为提高全社会能源使用效率的重要环节，也是中国改革和发展的迫切要求。建筑外围护结构作为建筑运转耗能的最主要部位将构成解决建筑保温节能技术问题的突破口。
1　建筑保温节能的重要性
      我国地域广阔，冬寒夏热十分突出，与同纬度其他国家相比，自长江以北至东北地区冬季温度偏低10℃～18℃，夏季温度偏高2℃。由于我国对建筑物的保温、隔热、气密性重视不够，使得既有建筑和新建建筑的保温、隔热和气密性大部分都很差，采暖系统热效率普遍偏低。据统计，到2000年底，能够达到建筑节能设计标准的建筑累计仅占全部城乡建筑总面积的0.5%，占城市既有采暖居住建筑面积的9%，绝大部分新建建筑仍是高能耗建筑。随着我国国民经济的快速增长和人民生活水平的提高，人们对居住舒适度的要求也越来越高，在现有非节能住宅中提高居住舒适度必然会增加能源消耗量。对于以前的非采暖地区,城市和农村的住宅中越来越广泛的安装了空调、地暖等采暖设施，尤其是南方地区，空调的安装率已超过50%，这些势必会加剧我国能源紧张的局面。
       建筑物在其漫长的“生命周期”内，需要不断消耗大量的能源，主要用于采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面。据统计，人类从自然界获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设施，这些建筑在建造与使用过程中又消耗了大量的能源；；在环境总体污染中，与建筑有关的占到了34%，建筑垃圾则占人类活动产生垃圾总量的40%。剧增的建筑还造成了侵占土地、破坏生态等现象的日益加重[1]。随着全球环境保护意识的增强和可持续发展观念的日益深入人心，建筑节能问题已成为当前世界各国普遍重视的问题，也是我国经济工作的倡议重点。
       我国城乡建筑发展十分迅速，房屋建设规模日益扩大,建筑用能增长速度较快。由于我国的城乡建设正处在快速增长时期，建筑用能缺口很大，仅靠单方面加强能源投入和基础设施建设根本无法满足快速增长的社会发展需求,也不能扭转能源供给日益紧张的局面。如果任由高能耗建筑继续大力兴建，能源供应将难以为继，势必影响我国国民经济发展倡议目标的实现，并危及子孙后代的生存。建筑节能的经济效益和社会效益无疑是十分显著的。
2　我国建筑保温节能的政策分析
       目前，已颁布的专门用于建筑节能的标准有《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《公共建筑节能设计标准》等；；相关标准有《建筑气候区划标准》、《民用建筑热工设计规范》、《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》、《外墙外保温工程技术规程》等；；另外，《建筑节能工程施工验收规范》、《居住建筑节能设计标准》的制#p#副标题#e#定工作也已启动。随着一系列建筑节能标准的颁布，建筑保温节能在地域上从三北严寒、寒冷地区，逐步推行到夏热冬冷地区和夏热冬暖地区。建筑保温节能的范围也从建筑物的新建、改建、扩建，逐步推行到既有建筑的改造，从单一的居住建筑向公共建筑领域推进。建筑保温节能标准从节能30%到50%再到65%逐步提高。
        与此同时，我国众多政策法规从税收、贷款等各方面对使用新型墙体、塑料门窗等节能材料和节能技术进行鼓励。《建筑节能“九五”计划和2010年规划》、《建筑节能“十五”规划纲要》指明了不同时期建筑节能的目标、重点、任务、措施和步骤。《中华人民共和国建筑法》修订稿中，也已将建筑节能的内容纳入其中。2005年7月1日,我国第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准《公共建筑节能设计标准》正式实施。20多年来，我国建筑节能工作一直在艰难曲折的过程中不断地向前推进。
3　我国建筑保温节能墙体的发展现状
3.1　单一墙体
3.1.1　实心粘土砖墙体
       我国现有建筑墙体用实心粘土砖的生产企业约有12万个，占地500多万亩，每年烧砖近7000亿块，取土14亿m3，相当于毁田120万亩；同时实心粘土砖保温性能差,每年采暖能耗12多亿吨煤。实心粘土砖同国外同体积墙体材料相比，其生产能耗平均为发达国家的2倍以上，外墙外保温隔热性能相差4倍～5倍，空调和采暖的很大一部分负荷是由墙体造成的，宝贵的能源白白浪费了[2]。然而,由于诸多因素影响，全国以粘土砖和非节能建筑为主的格局尚未得到根本改变。
3.1.2　空心砖和空心砌块墙体
        据统计，目前我国在170个城市实行了禁止生产和使用实心粘土砖的政策，随着墙改工作的推进，有些城市将粘土空心砖也列为禁止生产的产品。在土地资源紧张的大城市及其周边地区和人均耕地较少的东部沿海发达地区,应限制粘土制品(包括空心粘土砖)的生产和使用。
3.1.3　加气混凝土墙体
       与传统粘土砖墙体材料相比较，加气混凝土的计算导热系数约为粘土砖砌体的30%。因此，加气混凝土是一种保温性能好、节能效果显著的墙体材料。利用加气混凝土的这一的优势，将其用于框架填充墙及低层建筑承重墙,可取得较好的保温效果。
3.2　复合墙体
        作为承重用的单一材料墙体，往往难以同时满足较高的绝热(保温、隔热)要求，因而在满足建筑保温节能要求的前提下，复合墙体已经成为建筑墙体的主流。复合墙体一般采用砖砌体或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合；采用钢或钢筋混凝土框架结构时，用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。常见的复合墙体形式有内保温复合墙体、外保温复合墙体、混凝土夹心墙体等。
3.2.1　内保温复合墙体
       内保温复合墙体的做法是将绝热材料复合在承重墙内侧，简便易行，目前应用较为广泛。目前较为常用的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法[3，4]。
       增强粉刷石膏聚苯板外墙内保温墙体是最常见的一种内保温复合墙体。这种墙体以阻燃型泡沫聚苯板为保温材料，这种板材货源充足、导热系数低、具有一定强度、尺寸灵活、切割方便、密度可依设计要求，一般以大于18kg/m3为宜。这种内保温复合墙体的表面微孔结构可改善呼吸透气效果，并具有良好的防火性能。当采用被覆中碱玻纤网格布做增强材料时，可提高墙体的整体强度、刚度和表面抗裂性及保温层的抗冲击性能。
内保温复合墙#p#副标题#e#体的保温结构一般为干作业施工，可加快施工进度，提高生产效率。它的优点表现在：
1)对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高，取材方便。纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求；
2)内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，施工方便，不需搭设脚手架。    3.2.2　外保温复合墙体
1)外保温复合墙体及其优点。
外保温复合墙体的做法是将绝热材料复合在承重墙外侧。外保温复合墙体与内保温复合墙体相比，具有以下优点：
①保护主体结构，延长建筑物使用寿命。
②基本消除了热桥的影响。
③墙体潮湿情况基本得到改善。
④有利于室温保持恒定。
⑤便于既有建筑物的节能改造。
⑥避免了装修对保温层的破坏。
⑦增加了建筑物的使用面积。
2)外保温复合墙体的种类及其技术。
①外挂式外保温复合墙体。外挂式外保温复合墙体外挂的保温材料有聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板，包括EPS、XPS)、岩(矿)棉、玻璃棉、硬质聚氨酯泡沫塑料板、聚苯仿石装饰保温板等。
②聚苯板与混凝土墙体一次浇注成型墙体。聚苯板与混凝土墙体一次浇注成型墙体是将聚苯板内置于建筑模板内，位于浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型。这种复合墙体分为有网体系和无网体系两种[5]。
对于有网体系，内置的聚苯板可采用带有双面钢丝网或单面钢丝网的形式。
无网体系是将聚苯板背面设计成锯齿形以加大与混凝土的粘结与锚固力，同时将板材周边设计成高低槽，安装时相互粘结，加强了板的整体性，同时采用尼龙锚栓将保温板和混凝土墙体连接在一起，使保温板与混凝土外墙紧密结合。
③涂抹聚苯颗粒保温料浆保温墙体。涂抹聚苯颗粒保温料浆保温墙体由保温隔热层和抗裂防护层组成。其中保温隔热层材料是由保温胶粉料与聚苯颗粒轻骨料分别按配合比配置而成，将水、保温胶粉料及聚苯颗粒混合搅拌成膏状体即可使用。抗裂防护层是由水泥抗裂砂浆、复合涂塑耐碱玻纤网格布、配套柔性耐水腻子、硅橡胶弹性底漆组成，可长期有效地防止面层(防护层)产生裂缝。这种墙体保温层整体性好，施工厚度易控制，浆料保温、耐火、耐水、耐冻融、耐候性好。
3.2.3　混凝土夹心墙体
       夹心墙体是集承重、保温、维护或装饰为一体的新型复合墙体。最常见的夹心墙体是混凝土夹心墙体，该墙体是将混凝土墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等填入夹层中,形成保温层。混凝土夹心墙体由四部分组成：混凝土结构内墙、保温材料、混凝土装饰墙体、连接内外墙的低导热性连接件。这种墙体具有耐久、防火性能好的特点。但其抗震性能较差，施工难度较大，容易形成热桥。
4　我国建筑保温节能墙体的发展趋势
       近年来，通过卓有成效的墙体改革，我国的保温节能墙体得到了长足的发展，但我们与国外发达国家的差距依然存在，与我国建筑保温节能政策的要求仍有相当大的差距，因此需继续加大保温节能墙体的研究和开发。结合我国国情，为尽快实现建筑节能65%的目标，现提出几点建议：
1)积极开发和发展高质量的利废制品。
        发展利废墙材产品始终是我国墙材革新的主导方向。我们要围绕利废量大、环境污染少、节能效果显著的生产技术，开发优质利废墙材产品。当前重点是开发和发展优质的、高掺量的粉煤灰和煤矸石墙材产品。随着国家产业政策对以粘土为基材的烧结制品的限制和环保对大气污染的严格控制，必须积极开发和发展非烧结工艺的优质利废制品，以贯彻国家清洁生产法。
2)大力研制开发新型的复合墙体体系和墙体材料。世界上建造建筑物的主体材料大多数是混凝土，尤其是在全#p#副标题#e#面“禁砖”的今天，混凝土材料的使用更加广泛。作为建筑物的主体材料混凝土保温性能很差，保温系数为1.7W/m•K左右。要使混凝土墙体满足保温节能要求,就必须依靠其内外保温材料进行保温，这样不仅增加施工工序，加大建造成本，而且不利于结构受力和安全。因此,从系统科学的方法与原理出发，研究开发既具有一般混凝土的物理力学性能，同时又具有保温性能，符合绿色、环保的高效益生态建筑墙体保温材料是十分必要的。
3)提高保温节能墙体产品标准。
产品标准是墙材质量的基础，也是保证。以产品标准为手段，同样可以调整产品结构，引导产品发展方向。近年，有的用户反映某些新型墙材产品存在质量问题，后经调查发现，这些产品的技术性能指标均已达到国家标准或行业标准的要求，这说明问题出现并不是生产质量问题，而是标准存在问题，是产品标准定得过低，达不到建筑功能需求，不能满足住户的要求。
4)确保新墙材应用，加快保温节能墙材的推广应用的步伐。
适应住宅产业现代化的要求，把保温节能墙材应用指标纳入住宅建设计划，确保逐步提高保温节能墙材应用比例。用典型实例向社会各界广泛宣传发展保温节能墙材的意义、优越性及经济合理性，为推广应用创造良好的社会环境，带动保温节能墙材在建筑中的应用。重视产品规格系列化、配套化、产品标准及应用技术标准的制定和执行工作，充分发挥建筑业企业的龙头作用，加快保温节能墙材的应用步伐。
5　结束语
       综上所述，作为围护结构的墙体，不仅是房屋建筑中的重要组成部分，而且与建筑物的自重、成本、施工工期、建筑能源消耗有着直接的关系。一个国家新型墙体的发展也客观的反映了一个国家的建筑水平和建材工业的发展水平。随着我国新型墙体技术的日益完善与成熟，新型墙体在今后我国的建筑行业中必将有着十分广阔的发展前景。


参考文献
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[5]　DBJ/T01-66-2002，外墙外保温技术规程(现浇混凝土模板内置保温板做法)[S].北京：北京建设委员会，2001.DBJ/T01-66-2002，Technical  specification  of  exteriorin  sulation (insulation  board  in  cast-in-place  concrete  form)[S].Beijing：The  Construction Board  of  Beijing，2001.(in  Chinese).