郝思齊 夏新博

摘要：建筑本身就是能源消耗大戶，同時(shí)對環(huán)境有重大影響，節(jié)能是建筑的基礎(chǔ)性指標(biāo)，同時(shí)還是貫徹落實(shí)新時(shí)期“綠色可持續(xù)”發(fā)展理念的重要部分，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能更是重中之重。本文以防汛倉庫建設(shè)項(xiàng)目為例，對比分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)在不同保溫系統(tǒng)下的工期、成本及后期維護(hù)等方面的不同，有力說明了自保溫技術(shù)的前景廣闊。

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(guān)鍵詞：建筑能耗;自保溫技術(shù);加氣混凝土砌塊

Key words： building energy consumption;self insulation technology;aerated concrete block

中圖分類號：TU111.41 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）30-0121-02

0 ?引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)發(fā)展理念重視程度不斷增強(qiáng)，建筑作為能耗在全國總用能量中占比超25%的“大戶”，節(jié)能型建筑的要求愈加迫切。如何改善和減少能耗，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是重要途徑之一，優(yōu)化建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)并推動(dòng)其相關(guān)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是建筑節(jié)能工作未來的發(fā)展趨勢。

1 ?建筑節(jié)能的重要性

圍護(hù)結(jié)構(gòu)在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中是能耗的主要部位。因此，建筑節(jié)能的重點(diǎn)是優(yōu)化改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的混凝土墻體保溫技術(shù)能耗較大，為減少建筑能耗，其優(yōu)化產(chǎn)物——墻體自保溫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)主要是使用保溫隔熱性能好的砌塊，配套專用保溫砂漿從而達(dá)到目標(biāo)效果，采用該種砌塊所砌筑的墻體既可以起到保溫隔熱又可起到墻體結(jié)構(gòu)圍護(hù)的作用。

2 ?自保溫墻體的特點(diǎn)及分類

2.1 自保溫墻體特點(diǎn)

傳統(tǒng)的外墻保溫形式為“墻體+保溫隔熱材料”，在一定范圍內(nèi)具有使用性較強(qiáng)，并能保證基本清除墻體與外界的熱橋影響。但不足之處在于施工困難，施工成本高，對鋪貼在外部的保溫隔熱材料的物理特性要求高。與其相比，自保溫墻體具有以下特點(diǎn)：

①保溫節(jié)能。不需要增加額外的保溫材料即可達(dá)到保溫效果。

②耐久性好。外墻外保溫技術(shù)很大程度上受材料、技術(shù)的影響，設(shè)計(jì)壽命一般不超過15～20年，超過年限則易開裂、脫落，難以實(shí)現(xiàn)與建筑物同壽命，外墻裝飾時(shí)也具有一定的局限性。自保溫墻體填充物多數(shù)采用的是無機(jī)材料，穩(wěn)定性較好，安全及耐久性好，不易發(fā)生氧化，受環(huán)境影響變化小，可達(dá)到與建筑物同壽命。

③防火性能好。自保溫墻體砌塊內(nèi)部填充物多為無機(jī)材料，屬于不可燃材質(zhì)，砌筑的墻體可達(dá)到A級防火要求。

④施工流程簡便。自保溫墻體砌筑屬于薄層砌筑作業(yè)法，不存在外墻保溫程序，有效的降低了施工的難度。

⑤縮短工期。由于施工流程的減少可有效減少墻體砌筑階段施工工期。

2.2 常見的墻體自保溫技術(shù)

①加氣混凝土砌塊自保溫。目前，我國引進(jìn)加氣混凝土制品近50年，與其他新型材料相比，其生產(chǎn)工藝、設(shè)備及施工工藝、流程趨于成熟，因此，是最常見的自保溫墻體材料。隨著對其的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，目前該系統(tǒng)的適用范圍較廣。

②輕集料混凝土空心砌塊自保溫技術(shù)。該砌塊由于原材料的種類不同，其產(chǎn)品差異化較大、熱阻差異也比較大，致使該類型自保溫系統(tǒng)的保溫隔熱效果并不理想，因此應(yīng)用在實(shí)際工程中應(yīng)用較少。

③陶粒自保溫砌塊自保溫技術(shù)。該系統(tǒng)所用砌塊是一種輕質(zhì)自保溫節(jié)能砌塊，由于可塑性較強(qiáng)，可根據(jù)具體工程實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)品多樣性較好。由該砌塊砌筑的墻體不僅堅(jiān)固性好，耐久性也較好，施工操作簡單方便，且造價(jià)相對較低，實(shí)用性較強(qiáng)。

④自保溫砌塊、空心磚自保溫技術(shù)。自保溫砌塊、空心磚是將無機(jī)材料顆粒填充至砌塊、空心磚的孔洞內(nèi)，充實(shí)孔洞而成的一種新型自保溫材料。

本文主要針對加氣混凝土自保溫技術(shù)結(jié)合實(shí)際工程案例，與傳統(tǒng)外墻保溫技術(shù)進(jìn)行分析對比。

2.3 配套材料

砂漿是加氣混凝土自保溫技術(shù)中最重要的組成部分，其中，砌體砌筑的灰縫寬度、砂漿密度等級和抹灰厚度等都對外墻整體性能有較大影響，因此，自保溫砌塊的施工配套材料及施工工藝要求更高、更嚴(yán)格。

①配套砂漿。隨著2001年加氣混凝土專用砂漿建筑標(biāo)準(zhǔn)的頒發(fā)布，國內(nèi)建筑企業(yè)爭先恐后的研發(fā)各種特性的專用砌塊砂漿，隨著研發(fā)的深入，目前市場上的專用砂漿已可有效避免墻體開裂、脫落、空鼓等質(zhì)量問題。專用的保溫砂漿具有干密度小、易性高、粘黏強(qiáng)度高、抗裂性強(qiáng)等特點(diǎn)，且本身又具有保溫隔熱效果，使得施工更快速、便捷。

②灰縫。在砌筑墻體時(shí)，一般砂漿砌筑灰縫不大于15mm，由于二者的導(dǎo)熱系數(shù)相差較大，熱橋、冷橋現(xiàn)象明顯，致使砌體能耗損失高達(dá)25%。經(jīng)國內(nèi)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，灰縫寬度與對導(dǎo)熱系數(shù)的影響成反比關(guān)系。若灰縫寬度在3mm左右，修正系數(shù)便接近于1，否則，需要確定取值標(biāo)準(zhǔn)并對原值進(jìn)行修正。

③抹灰厚度。在加氣混凝土砌塊設(shè)計(jì)中，抹灰厚度一般為40mm（內(nèi)、外各抹灰20mm），由于厚度太大，材料成本造價(jià)較高。若使用專用抹灰砂漿，厚度可減少至8-15mm，即經(jīng)濟(jì)合理也能滿足設(shè)計(jì)和施工要求。

3 ?結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析對比

3.1 項(xiàng)目情況簡介

本次分析以防汛倉庫建設(shè)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，該項(xiàng)目位于鄭州市黃河下游右岸大堤淤背區(qū)，黃古線以北，黃河大堤新老堤之間。屬于北方地區(qū)，該地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，主要特征為：夏季高溫多雨，持續(xù)時(shí)間長，冬季寒冷干燥，風(fēng)力大，強(qiáng)對流天氣多。

設(shè)計(jì)庫房長60m，進(jìn)深25m，建筑形式為矩形一層，單體庫房建筑面積1500m2，層高8.5m。倉庫內(nèi)計(jì)劃儲(chǔ)存的主要物品為橡膠儲(chǔ)水罐、橡皮舟等對環(huán)境溫度、濕度有一定要求的防汛物資。

3.2 物資儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《中央防汛抗旱物資儲(chǔ)備管理辦法實(shí)施細(xì)則》（辦減【2011】35號）及《河南省省級防汛抗旱物資儲(chǔ)備管理辦法實(shí)施細(xì)則》中對以上物資的儲(chǔ)備條件的要求和規(guī)定：橡皮舟、橡膠儲(chǔ)水罐應(yīng)在恒溫庫房內(nèi)存儲(chǔ)，且相對濕度小于70%，庫房內(nèi)應(yīng)設(shè)有避光、安全監(jiān)控和消防等設(shè)施，庫內(nèi)保溫、防潮、通風(fēng)、防鼠、防蟲、防污染，配備必要的裝卸設(shè)備。據(jù)此，設(shè)計(jì)庫房內(nèi)溫度應(yīng)控制在15-25℃之間，低于15℃，橡膠制品可能已經(jīng)變硬發(fā)脆，搬運(yùn)不當(dāng)易變形。相對濕度應(yīng)控制在60%以下，如濕度過大，會(huì)在物資上凝聚水珠，長期如此易導(dǎo)致儲(chǔ)備物資發(fā)生變質(zhì)。

根據(jù)設(shè)計(jì)院實(shí)地勘測，該項(xiàng)目地塊夏季室外最高溫度為34.9℃，冬季室外溫度為-6℃，室外風(fēng)速夏季2.2m/s，冬季2.7m/s，相對濕度61%。并不十分利于橡膠制品的長期存儲(chǔ)，因此需要增加額外的保溫及通風(fēng)系統(tǒng)。

3.3 設(shè)計(jì)方案

項(xiàng)目地塊屬防洪工程用地，交通便利，物資調(diào)運(yùn)便捷。但便利的區(qū)位優(yōu)勢也給建筑物的施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。庫區(qū)因在新老堤之間，周邊環(huán)境風(fēng)沙較大，熱傳導(dǎo)、熱損失比較大，與市區(qū)相比，平均溫差3-5℃。設(shè)計(jì)最初計(jì)劃采用外墻外保溫與內(nèi)墻內(nèi)保溫相結(jié)合，配備空調(diào)并輔助軸流機(jī)通風(fēng)的方式，以確保防汛物資的溫度濕度達(dá)到儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 傳統(tǒng)保溫墻體與自保溫墻體對比

由于是防汛倉庫建設(shè)項(xiàng)目要在汛前完成庫房施工并具備搬遷條件，因此實(shí)際工期只有110天，施工工期緊、任務(wù)重、施工質(zhì)量要求高。原設(shè)計(jì)將庫房外圍護(hù)墻體及內(nèi)部隔墻±0.000以上均采用厚200B05級蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑，并在外墻及內(nèi)墻各鋪貼80mm厚巖棉板，搭配鋼絲網(wǎng)片以達(dá)到保溫效果。

在實(shí)際施工中，為了更快更好的完成施工任務(wù)，經(jīng)過與設(shè)計(jì)單位、施工單位溝通、協(xié)商，墻體自保溫系統(tǒng)進(jìn)入大家的視野。最后經(jīng)過充分的對比分析，確定選用200厚B級加氣混凝土自保溫砌塊進(jìn)行墻體砌筑。

3.5 經(jīng)濟(jì)效益對比

相對于傳統(tǒng)墻體，自保溫砌塊墻體由于其獨(dú)特的構(gòu)造及內(nèi)部填充物，其保溫隔熱性能顯著。除此之外，在實(shí)際中應(yīng)用還具有以下優(yōu)勢：

①直接造價(jià)。從經(jīng)濟(jì)效益上來說，單體庫房砌筑墻體面積1900m2，B級自保溫砌塊綜合單價(jià)為470元/m2（含稅報(bào)價(jià)），而原設(shè)計(jì)墻體砌塊+保溫巖棉綜合單價(jià)為530元/m2（含稅報(bào)價(jià)），每平米差距60元。單體庫房在保溫子項(xiàng)中可節(jié)約11.4萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

②施工工期。防汛倉庫建筑外墻設(shè)計(jì)簡單，沒有復(fù)雜的裝飾，施工單位預(yù)計(jì)保溫施工周期需要一個(gè)月左右的時(shí)間。使用自保溫砌塊后，由于不需要二次保溫隔熱工序，能使整個(gè)工期縮短10-15天，節(jié)約了本階段施工三分之一的工期，優(yōu)勢明顯。作為公益建筑，能提前交付使用不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益也十分明顯。

③后期維修費(fèi)用。防汛倉庫設(shè)計(jì)的保溫工程使用年限是與建筑物同壽命的，但使用普通砌塊及保溫材料，存在材料耐久性不足的問題，超過年限后保溫材料老化，易滲水，經(jīng)年日久，會(huì)造成建筑物外保溫系統(tǒng)功能的喪失，后期維護(hù)保養(yǎng)頻繁，維護(hù)成本較高，都對建筑物有一定的影響。

采用自保溫砌塊，通過標(biāo)準(zhǔn)化程序施工，可有效解決墻體開裂，由于建筑材料是無機(jī)的，受周圍環(huán)境影響小，不涉及膠粘材料，雨水、冰雪等惡略天氣的影響更小，幾乎不需要后期維護(hù)，大大降低了建筑綜合成本。

④工藝流程。普通砌塊外墻保溫屬于厚層砌筑作業(yè)法，涉及到的施工工藝后攪拌、砌筑、模板支護(hù)、混凝土澆筑、鋼筋綁扎、抹灰、保溫處理、刷面漆等。

而自保溫屬于薄層砌筑作業(yè)法，不存在外墻保溫程序，只需要墻體砌筑、抹灰、刷面漆即可，施工簡便。

4 ?結(jié)束語

結(jié)合案例可以看出，適當(dāng)?shù)氖褂脡w自保溫體系在實(shí)際中是可行的，也是合理的，與其它墻體保溫體系相比，墻體自保溫體系優(yōu)勢明顯;在墻體砌筑時(shí)施工流程簡單，操作簡便，成品質(zhì)量有保障，并可使建筑物達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，做到墻體保溫系統(tǒng)與建筑物同壽命周期;由于與水泥的粘結(jié)強(qiáng)度高，裝飾后的飾面不易產(chǎn)生空鼓脫落等的問題，后期維護(hù)成本低。同時(shí)，自保溫體系中相關(guān)制品造價(jià)較低，可有效節(jié)約建筑成本。綜上所述，墻體自保溫技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。

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作者簡介：郝思齊（1989-），女，河南鄭州人，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)楣芾砜茖W(xué)與工程。