结合工程实例浅析墙体自保温技术的运用
时间：2020-11-13 04:35:42 来源：达达文档网 本文已影响 人 
郝思齐 夏新博
摘要：建筑本身就是能源消耗大户，同时对环境有重大影响，节能是建筑的基础性指标，同时还是贯彻落实新时期“绿色可持续”发展理念的重要部分，而围护结构的节能更是重中之重。本文以防汛仓库建设项目为例，对比分析围护结构在不同保温系统下的工期、成本及后期维护等方面的不同，有力说明了自保温技术的前景广阔。
Abstract：
The building itself is a big energy consumer and has a significant impact on the environment. Energy saving is the basic index of buildings， also an important part of implementing the concept of "green and sustainable" development in the new era， and the energy saving of enclosure structure is the most important. Taking the construction project of flood control warehouse as an example， this paper compares and analyzes the differences in construction period， cost and maintenance of enclosure structure under different insulation systems， which strongly indicates that self insulation technologies have broad prospects.
關键词：建筑能耗;自保温技术;加气混凝土砌块
Key words：
building energy consumption;self insulation technology;aerated concrete block
中图分类号：TU111.41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）30-0121-02
0 引言
随着经济社会的不断发展，人们对“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念重视程度不断增强，建筑作为能耗在全国总用能量中占比超25%的“大户”，节能型建筑的要求愈加迫切。如何改善和减少能耗，建筑围护结构是重要途径之一，优化建筑围护结构并推动其相关节能技术的应用是建筑节能工作未来的发展趋势。
1 建筑节能的重要性
围护结构在整个建筑结构中是能耗的主要部位。因此，建筑节能的重点是优化改善围护结构。传统的混凝土墙体保温技术能耗较大，为减少建筑能耗，其优化产物——墙体自保温技术应运而生，该技术主要是使用保温隔热性能好的砌块，配套专用保温砂浆从而达到目标效果，采用该种砌块所砌筑的墙体既可以起到保温隔热又可起到墙体结构围护的作用。
2 自保温墙体的特点及分类
2.1 自保温墙体特点
传统的外墙保温形式为“墙体+保温隔热材料”，在一定范围内具有使用性较强，并能保证基本清除墙体与外界的热桥影响。但不足之处在于施工困难，施工成本高，对铺贴在外部的保温隔热材料的物理特性要求高。与其相比，自保温墙体具有以下特点：
①保温节能。不需要增加额外的保温材料即可达到保温效果。
②耐久性好。外墙外保温技术很大程度上受材料、技术的影响，设计寿命一般不超过15～20年，超过年限则易开裂、脱落，难以实现与建筑物同寿命，外墙装饰时也具有一定的局限性。自保温墙体填充物多数采用的是无机材料，稳定性较好，安全及耐久性好，不易发生氧化，受环境影响变化小，可达到与建筑物同寿命。
③防火性能好。自保温墙体砌块内部填充物多为无机材料，属于不可燃材质，砌筑的墙体可达到A级防火要求。
④施工流程简便。自保温墙体砌筑属于薄层砌筑作业法，不存在外墙保温程序，有效的降低了施工的难度。
⑤缩短工期。由于施工流程的减少可有效减少墙体砌筑阶段施工工期。
2.2 常见的墙体自保温技术
①加气混凝土砌块自保温。目前，我国引进加气混凝土制品近50年，与其他新型材料相比，其生产工艺、设备及施工工艺、流程趋于成熟，因此，是最常见的自保温墙体材料。随着对其的不断改进和创新，目前该系统的适用范围较广。
②轻集料混凝土空心砌块自保温技术。该砌块由于原材料的种类不同，其产品差异化较大、热阻差异也比较大，致使该类型自保温系统的保温隔热效果并不理想，因此应用在实际工程中应用较少。
③陶粒自保温砌块自保温技术。该系统所用砌块是一种轻质自保温节能砌块，由于可塑性较强，可根据具体工程实际进行设计，产品多样性较好。由该砌块砌筑的墙体不仅坚固性好，耐久性也较好，施工操作简单方便，且造价相对较低，实用性较强。
④自保温砌块、空心砖自保温技术。自保温砌块、空心砖是将无机材料颗粒填充至砌块、空心砖的孔洞内，充实孔洞而成的一种新型自保温材料。
本文主要针对加气混凝土自保温技术结合实际工程案例，与传统外墙保温技术进行分析对比。
2.3 配套材料
砂浆是加气混凝土自保温技术中最重要的组成部分，其中，砌体砌筑的灰缝宽度、砂浆密度等级和抹灰厚度等都对外墙整体性能有较大影响，因此，自保温砌块的施工配套材料及施工工艺要求更高、更严格。
①配套砂浆。随着2001年加气混凝土专用砂浆建筑标准的颁发布，国内建筑企业争先恐后的研发各种特性的专用砌块砂浆，随着研发的深入，目前市场上的专用砂浆已可有效避免墙体开裂、脱落、空鼓等质量问题。专用的保温砂浆具有干密度小、易性高、粘黏强度高、抗裂性强等特点，且本身又具有保温隔热效果，使得施工更快速、便捷。
②灰缝。在砌筑墙体时，一般砂浆砌筑灰缝不大于15mm，由于二者的导热系数相差较大，热桥、冷桥现象明显，致使砌体能耗损失高达25%。经国内学者研究发现，灰缝宽度与对导热系数的影响成反比关系。若灰缝宽度在3mm左右，修正系数便接近于1，否则，需要确定取值标准并对原值进行修正。
③抹灰厚度。在加气混凝土砌块设计中，抹灰厚度一般为40mm（内、外各抹灰20mm），由于厚度太大，材料成本造价较高。若使用专用抹灰砂浆，厚度可减少至8-15mm，即经济合理也能满足设计和施工要求。
3 结合工程实例进行分析对比
3.1 项目情况简介
本次分析以防汛仓库建设项目为基础，该项目位于郑州市黄河下游右岸大堤淤背区，黄古线以北，黄河大堤新老堤之间。属于北方地区，该地区属于温带季风气候，主要特征为：夏季高温多雨，持续时间长，冬季寒冷干燥，风力大，强对流天气多。
设计库房长60m，进深25m，建筑形式为矩形一层，单体库房建筑面积1500m2，层高8.5m。仓库内计划储存的主要物品为橡胶储水罐、橡皮舟等对环境温度、湿度有一定要求的防汛物资。
3.2 物资储备标准
根据《中央防汛抗旱物资储备管理办法实施细则》（办减【2011】35号）及《河南省省级防汛抗旱物资储备管理办法实施细则》中对以上物资的储备条件的要求和规定：橡皮舟、橡胶储水罐应在恒温库房内存储，且相对湿度小于70%，库房内应设有避光、安全监控和消防等设施，库内保温、防潮、通风、防鼠、防虫、防污染，配备必要的装卸设备。据此，设计库房内温度应控制在15-25℃之间，低于15℃，橡胶制品可能已经变硬发脆，搬运不当易变形。相对湿度应控制在60%以下，如湿度过大，会在物资上凝聚水珠，长期如此易导致储备物资发生变质。
根据设计院实地勘测，该项目地块夏季室外最高温度为34.9℃，冬季室外温度为-6℃，室外风速夏季2.2m/s，冬季2.7m/s，相对湿度61%。并不十分利于橡胶制品的长期存储，因此需要增加额外的保温及通风系统。
3.3 设计方案
项目地块属防洪工程用地，交通便利，物资调运便捷。但便利的区位优势也给建筑物的施工带来了巨大的挑战。库区因在新老堤之间，周边环境风沙较大，热传导、热损失比较大，与市区相比，平均温差3-5℃。设计最初计划采用外墙外保温与内墙内保温相结合，配备空调并辅助轴流机通风的方式，以确保防汛物资的温度湿度达到储备标准。
3.4 传统保温墙体与自保温墙体对比
由于是防汛仓库建设项目要在汛前完成库房施工并具备搬迁条件，因此实际工期只有110天，施工工期紧、任务重、施工质量要求高。原设计将库房外围护墙体及内部隔墙±0.000以上均采用厚200B05级蒸压加气混凝土砌块砌筑，并在外墙及内墙各铺贴80mm厚岩棉板，搭配钢丝网片以达到保温效果。
在实际施工中，为了更快更好的完成施工任务，经过与设计单位、施工单位沟通、协商，墙体自保温系统进入大家的视野。最后经过充分的对比分析，确定选用200厚B级加气混凝土自保温砌块进行墙体砌筑。
3.5 经济效益对比
相对于传统墙体，自保温砌块墙体由于其独特的构造及内部填充物，其保温隔热性能显著。除此之外，在实际中应用还具有以下优势：
①直接造价。从经济效益上来说，单体库房砌筑墙体面积1900m2，B级自保温砌块综合单价为470元/m2（含税报价），而原设计墙体砌块+保温岩棉综合单价为530元/m2（含税报价），每平米差距60元。单体库房在保温子项中可节约11.4万元，经济效益显著。
②施工工期。防汛仓库建筑外墙设计简单，没有复杂的装饰，施工单位预计保温施工周期需要一个月左右的时间。使用自保温砌块后，由于不需要二次保温隔热工序，能使整个工期缩短10-15天，节约了本阶段施工三分之一的工期，优势明显。作为公益建筑，能提前交付使用不仅具有良好的经济效益，社会效益也十分明显。
③后期维修费用。防汛仓库设计的保温工程使用年限是与建筑物同寿命的，但使用普通砌块及保温材料，存在材料耐久性不足的问题，超过年限后保温材料老化，易渗水，经年日久，会造成建筑物外保温系统功能的丧失，后期维护保养频繁，维护成本较高，都对建筑物有一定的影响。
采用自保温砌块，通过标准化程序施工，可有效解决墙体开裂，由于建筑材料是无机的，受周围环境影响小，不涉及胶粘材料，雨水、冰雪等恶略天气的影响更小，几乎不需要后期维护，大大降低了建筑综合成本。
④工艺流程。普通砌块外墙保温属于厚层砌筑作业法，涉及到的施工工艺后搅拌、砌筑、模板支护、混凝土浇筑、钢筋绑扎、抹灰、保温处理、刷面漆等。
而自保温属于薄层砌筑作业法，不存在外墙保温程序，只需要墙体砌筑、抹灰、刷面漆即可，施工简便。
4 结束语
结合案例可以看出，适当的使用墙体自保温体系在实际中是可行的，也是合理的，与其它墙体保温体系相比，墙体自保温体系优势明显;在墙体砌筑时施工流程简单，操作简便，成品质量有保障，并可使建筑物达到节能标准，同时，做到墙体保温系统与建筑物同寿命周期;由于与水泥的粘结强度高，装饰后的饰面不易产生空鼓脱落等的问题，后期维护成本低。同时，自保温体系中相关制品造价较低，可有效节约建筑成本。综上所述，墙体自保温技术的应用前景十分广阔。
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作者简介：郝思齐（1989-），女，河南郑州人，工程师，硕士研究生，研究方向为管理科学与工程。
