建筑节能和新型墙体的应用

摘要：能源问题是我国在本世纪面临的一个重大挑战，能否有效利用资源、降低能源消耗关乎中国经济的前途，也关乎全球的经济发展。据有关资料统计，全世界有近30%的能源消耗在建筑上，尤其在我国建筑能耗已经超过全国能源消费总量1/3，且呈递增趋势。因此，在我国提倡建筑节能、推广节能技术和应用新型节能保温材料已迫在眉睫。

关键词：建筑节能节能措施新型墙体

中图分类号：TS958文献标识码： A

改革开放以来，随着我国经济持续快速稳定增长，建设事业发展迅速。特别是近几年来，国家实施积极的财政政策，加大基础设施和住宅建设投资，建设事业也出现了快速发展的新局面。但在我国建设事业稳定、持续发展的同时，也带来了另一个问题―能源的浪费，因此，应积极倡导建筑节能。

我国人口众多，人均资源相对贫乏，全国耕地面积仅占国土面积的十分之一左右，不到世界平均水平的一半，土地资源十分宝贵，由于实心粘土砖不仅在生产过程中浪费大量的土地和能源，污染环境，而且实心粘土砖由于保温隔热性能差，致使建筑能耗总量很大。

新墙材作为一种以煤灰、煤矸石等废料为主要原料的新型墙材，具有不毁田地，节省建筑使用能耗，减少生产过程中废弃物排放等优势，对于保护耕地，节约能源，改善环境具有重要意义。新型墙体材料在农村的推广具有很大的空间。

一. 建筑节能

建筑节能是指在建筑物的方案、设计、新建、改建和应用过程中，履行建筑节能标准，采纳新型建筑材料和建筑节能新技巧、新工艺等，在保证建筑物室内热环境质量的前提下，减少供热采暖、照明、热水提供的能耗，并与可再生能源利用、保护生态平衡和改良人居环境紧密联介。建筑节能必须从以下方而采取措施。

1.建筑物体形系数

建筑物的体型系数是表现建筑热工特征的一个重要指标，与建筑物的层数、体量、形状等因素有关。在建筑物的采暖耗热量中，围护结构的传热耗热占有很大比例，建筑物的体型系数越大，即发生向外传热的围护结构面积越大，在考虑采暖能耗因素时，应在满足建筑诸多因素的条件下，尽量减少建筑体型的凹凸或错落，尽量采用大开间、小进深的结构模式，以降低建筑物的体型系数。

2.建筑位置及朝向

在确定建筑的方位时应首先考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗而积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。

3.墙体节能

墙体是建筑结构的主体，建筑损失大致为墙体约占50%，门窗约占25%，屋面约占10%，地下室和地面占15%。

（1）外墙保温技术

多年以来，中国建筑墙体一般采纳单一材料，如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大，一般为高效保温材料的20倍以上，由于建筑节能的需要，新型复合墙体已经出现。复合墙体首要通过在墙体主体结构根基上，增加一层或几层复合的绝热保温材料来改良全部墙体的热工性能。复合墙体很好地施展了两种材料的优点，既不会使墙体过厚，又能承重，保温效果又好，因此，中国要达到节能50%的请求，除部分采纳加厚的加气混凝土单一墙体外，应用复合墙将是大势所趋。根据复合材料与主体结构地方的不同，墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。

（2）外窗的节能技术

随着“节能、环保”建筑理念的推进，人们意识到门窗是建筑节能的重要环节也是薄弱环节，门窗的热损失占建筑总能耗的比重比人们想象的要大。因此，必须采取技术措施，提高门窗的热工性能。建筑节能门窗在满足基本功能的同时，能提高门窗保温隔热性能，降低能耗，把二者协调统一，彼此兼顾。

（3）屋面保温节能

屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位，屋面能耗在维护结构总能耗中占有相当比重，因此应当重视其保温隔热效果。

目前常用的保温材料有聚苯板和膨胀珍珠岩保温芯板等。特别是采用膨胀珍珠岩保温芯板，施工方便，价格低廉，不污染环境，同时芯板为柔性制品，不仅适用于平面屋而，而且适用于曲面屋面，有更广泛的适用范围。

二. 新型墙体材料

从建筑结构来讲，墙体是建筑的最重要组成部分，也是关系建筑物性能和使用寿命的关键因素，而新型墙体建筑材料的使用在很大程度上促进建筑节能，减轻建筑物自重，对于房屋结构设计以及提高建筑经济性具有重要的意义。新型建筑材料具有构造新、性能好、功能全的特点，使建筑物具备节能保温、舒适美观、安全耐久的功能，也便于进行现代化的施工。建筑墙体材料节能包括自身的隔热保温功能，新建建筑墙体材料应当也必须使用保温、隔热效果好的新型墙体材料，具备节土、节能、利废、无污染的功能。

新型墙体材料应以“因地制宜、保护耕地、节能利废、提高质量”为原则，提高经济效益、社会效益和环境效益为宗旨，用节能、节土、利废的隔热保温新型墙体材料替代实心粘土砖和落后的墙体材料，并按照建筑节能标准设计建造房屋，既节约材料生产能源，又节约房屋采暖能源，同时节约耕地，利用废渣改善环境，这是一项保护土地、保护环境、节约能源，贯彻可持续发展的一项重要举措，是一件功在当代、利在千秋的大事。

下面简要介绍几种新型墙体材料在节能中的应用。

1. 玻化微珠

玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质，经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔，表面玻化封闭，呈球状体细径颗粒，是一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料。主要化学成份是SO2 ,AL2O3, 颗粒粒径为0.1mm-0.2mn、容重为50kg/m3-100kg/m3，导热系数为0.028W/m.k-0.048W/m.k.漂浮大于95%，成球玻化率大于95%，吸水率小于50%，熔溶温度为1200oC。由于表面玻化形成一定的颗粒强度，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音性能，适合诸多领域中作为轻质填充骨料和绝热、防火、吸音、保温材料使用。

采用玻化微珠为轻质绝热骨料的单组份保温型干混砂浆，不仅在墙体保温要求上符合国家相关建筑节能标准，而且具有以下特点:

(1)单组份玻化微珠保温型干混砂浆保证了产品质量的稳定性，克服双组份或多组份保温砂浆在现场配合的质量不稳定性。

(2)玻化微珠保温型干混砂浆粘结强度高，早期强度提高快，明显优于其它保温砂浆，并缩短了二次抹灰时间，提高了工作效率。

(3) 砂浆保水性和抗裂性好，在各种基材的墙体上不需浇水或进行界面处理，可直接干抹在墙面上，不空鼓、不开裂，大大提高了施工效率和综合性能，降低了工程成本。

(4)玻化微珠保温砂浆有很好的保温和隔热性能，防火耐老化耐候性强，特别是在夏热冬冷和夏热冬暖地区使用将会产生极好的社会和经济效益。总之，玻化微珠保温型干混砂浆在我国建筑节能领域中有极大的发展前景。

2. 可再分散胶粉

可再分散胶粉制备方法可分为两种，一种是采用现有的某些通过喷雾干燥加工而成的。其程序是先通过乳液聚合获得聚合物乳液，然后经过喷雾干燥而获得。可再分散胶粉对水泥砂浆和混凝土材料的改性原理与聚合物乳液相同，所不同的是可再分散能力。

可再分散胶粉的另一种制造方法是核----壳乳液两步聚合法。然后将此水乳液核----壳聚合物喷雾干燥为可再分散胶粉。

用可再分散胶粉生产的干混砂浆主要用于外墙保温系统，瓷砖胶粘剂，抹面砂浆等，也可生产出聚苯板粘结砂浆。

(1)可再分散胶粉对砂浆、有一定的减水作用，并可改善砂浆的施工性。

(2)可再分散胶粉掺量对粘接强度的影响也较为显著。掺量增大，砂浆与水泥块间的粘结强度逐渐增大

(3)可再分散胶粉是砂浆中的一种重要的胶凝材料，由于自身的干燥成膜作用而增强砂浆的各种强度，聚合物薄膜像架桥一样将砂浆中的裂缝，水泥水化物与骨料等连接起来。随着胶粉含量增加，这种架桥作用力更为显著，导致拉仲强度和抗折强度增加。

三、新型墙体的应用

建筑外墙复合墙体的保温技术主要有以下几种：

（1）外保温外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板，EPS、XPS)陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢摊网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和价格低廉，已在世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。

（2）聚苯板与墙体一次浇注成型技术是在混凝土框-剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题，其优势很明显。

（3）聚苯颗粒保温料浆外墙外保温将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎为0.5毫米---4毫米的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护而层(或是而层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术是目前被广泛认可的外墙保温技术。

此外，节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层，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(也可现场发泡)等填入夹层中，形成保温层。

由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受，我国的外墙外保温工程正在快速增加，加上既有建筑的节能改造逐步提上日程，外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施。由于未来的外墙外保温技术将会更加多种多样，丰富多彩，采用不同保温材料、不同构造、不同工艺(手工的、半工业化的、工业化的)的做法将并存。

四.结语

随着我国经济的快速发展，人民生活的逐步改善，以及建筑房屋的快速需求，建筑能耗将持续增长，能源消耗将大大提高，建筑节能和发展新型墙体材料成为贯彻经济发展战略的一件大事，是社会进步和提高经济效益的重要一环，是有效利用天然资源，降低能耗并大量使用弃物的重要手段，将为我国经济发展作出巨大贡献。

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