建筑新材料及新技术在住宅建设工程中的应用

摘要：本文主要对建筑新材料、新技术在住宅建筑节能工程中的应用展开了讨论，可供同行参考。

关键词：住宅建筑；建筑节能；建筑新材料；新技术

前言：

建筑是耗能较大的项目，不仅生产建材要耗能，更大量的是每年经常性地使用能耗。随着人民生活水平的不断提高，对居住条件舒适性的要求也越来越高，必然带来能耗更大的增加。我国目前房屋单位面积的采暖能耗是同等条件下发达国家的3倍左右。这不仅会长期大量地浪费珍贵的能源，而且还要造成严重的环境污染。因此，建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾，改善人民生活工作条件，减轻环境污染，促进经济持续发展的一项最直接、最有效的根本措施。大力发展和推进节能新技术、新材料在住宅建筑中的应用，并把节能住宅推向市场已是刻不容缓。

1建筑节能的主要途径

对于建筑物来说，节能的主要途径是减少建筑物外表面积和加强围护结构保温以减少传热耗热量；提高门窗的气密性，以减少空气渗透耗热量；在减少建筑物总失热量的前提下，尽量利用太阳辐射热能和建筑物内部热能，最终达到节约采暖设备供热量的目的。建筑护结构主要包括外墙、屋顶和门窗等。目前，我国绝大多数建筑没有采用必要的保温、隔热材料，仍是沿用传统的240、370砖墙兼具承重与保温隔热功能，这样既浪费土地资源，又得不到应有的保温隔热效果。而屋顶常用一般的炉渣或膨胀珍珠岩等做法，门窗常用钢窗(单层)、铝合金(单层)等，这不能满足保温隔热要求，也谈不上节能，居住生活环境质量当然也不会好。为了节约能源，提高居住生活环境质量，我国已开发了多种新技术、新材料，并颁布了节能新标准。

2节能墙体对施工新技术的要求

2.1保温墙体多为无机与有机材料的复合

我国建筑传统围护结构墙多为无机材料组成，如砖石砌体、混凝土，水泥砂浆等，如今为了节能保温的需要，引入了大量有机保温材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等，因为这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强得多，所以有机保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用，形成了一种无机与有材料复合墙体，这样就对施工工艺提出了新的要求。典型的保温墙体，是有机与无机材料相间复合而成，而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外，还增加了保温隔热的要求。要求无机材料和有机材料组合成一个整体，在自然环境中能共同作用，因此对组成墙体的材料性能及施工工艺有了新的要求，如抹灰再不是传统意义上的水泥砂浆抹灰，腻子也不是普通外墙腻子，涂料也不同于水泥砂浆外墙．贴面砖也不是贴于传统墙面上，施工工艺产生了深刻的变化。

2.2保温墙面的抗裂性比传统墙体要求高

从材料学和结构学看，传统无机材料墙面出现裂缝是常见的和允许的，只要不影响结构安全。而节能保温工程的要求要高得多。一是无机材料和有机材料组成的复合墙体容易产生裂缝；二是外保温系统的外饰面和防护层使用环境较恶劣；三是材料的导热系数和湿度影响其保温性能。防裂性是墙体保温工程要解决的关键技术之一，因为一旦保温层、抗裂防护层发生开裂，墙体保温性能就会发生很大改变，非但满足不了节能要求，甚至会危及墙体的安全。根据工程实践和统计资料，变形裂缝特别是温度变形裂缝或者是由变形和外力共同作用产生的墙体裂缝几乎占全部可遇裂缝的80％以上，由于冲击、风压、地震力等外力引起的机械破坏比重不大，因此，控制裂缝关键是应控制在约束条件下(约束体和被约束体都可产生一定程度的变形)材料的变形量不超过材料本身的极限变形。这与拉应力不超过当时抗拉强度的结论是统一的。

影响抗裂的因素很多，而由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着比较关键的作用。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形(干缩变形、化学变形、湿度变形、温度变形)及基层变形之和，从而保证抗裂防护层抗裂性要求。复合在抹面砂浆中的增强网(如玻纤网格布)，一方面能够有效地增加抗裂防护层的拉伸强度，另一方面由于能有效分散应力，可以将原本可能产生的较宽裂缝(有害裂缝)分散成许多较细裂缝(无害裂缝)从而形成其抗裂作用。表面涂塑材质及涂塑量对玻纤网格布的早期耐碱性具有较重要的意义，而玻纤品种对长期耐碱性具有决定意义。特别强调现场配制的普通水泥砂浆抹在保温层上不容易解决抗裂问题。水泥砂浆的收缩相当大，与保温材料组合在一起工作。由于它们各自的收缩膨胀性能不同，在交界面上容易产生裂缝。因此，传统意义上的水泥砂浆抹灰在有机保温材料上很容易产生裂缝，起不到保护保温材料不受潮的作用。

2.3节能墙体要求防水、透气

传统的防水工程主要是指屋面、地下室以及室内厕卫间，节能墙体同样要解决防水问题。保温板与非保温部位的结合部容易产生裂缝，在保温系统的截止部位应对不同材料材质变换处应做柔性防水处理。因此，在施工中部分防水功能在墙体上有所体现。墙体不仅要求防水而且要求透气(水汽)，一方面防止水分侵入到保温系统内，外保温系统应具有防雨水和地表水渗透性能，雨水不得透过抗裂防护层，不得渗透至任何可能对墙体保温工程隔热复合墙体造成破坏的部位。另一方面要求透气(水汽)，即水蒸气分子能从内往外渗透。因为保温隔热层有透汽性的要求，所以对防护材料又提出透汽性的要求，如此聚合水泥抗裂砂浆就应运而生。

3门窗、透明幕墙及遮阳系统施工

3．1门窗及透明幕墙节能施工

透明围护结构的保温隔热，除提高玻璃和框扇本身的热工性能和保证中空玻璃的密闭性之外，还与玻璃和边框接缝，以及框扇搭接缝的严密程度有密切的关系。只有各部分接缝足够严密，才能保证尽量减少空气的渗透，而空气渗透是能量损失的重要途径之一。施工中提高气密性一般是采用各种密封条或密封胶来解决。各种门窗的密封胶条种类繁多，应与型窗的设计合理结合。最理想是设计型窗道密封。而且必须选用弹性好，耐老化的材料，一般以三元乙丙和氯丁橡胶为宜，劣质的密封条将过早老化失效，会给用户带来极大的不便和经济上的损失玻璃的镶嵌除采用密封压条外，往往采用玻璃胶或两者相结合使用。玻璃幕墙，尤其是隐框玻璃幕墙，更多采用硅酮结构胶，但应特别注意密封胶与玻璃以及所接触配套材料的相容性，否则将导致密封失败，甚至产生严重的安全隐患。除窗和幕墙本身的密闭之外，不可忽视窗和墙体接触部位的密封与防水，长期以来，在居住建筑中，一直采用水泥砂浆来堵塞窗框与墙体接缝的做法是错误的，砂浆的干缩，必然造成缝隙的空气渗透。尤其是水泥砂浆遇水碱性将对铝合金框材产生腐蚀作用，加速窗户的损坏。正确的方法应该是在框与墙接触的缝隙中填人高效的保温材(例如发泡聚氨酯等)，然后再在窗户的两边与墙的交界处，用密封胶封闭，防止雨水侵入。户门和阳台门应选用填充聚苯板或岩棉板的门，并与防火、防水要求相结合。提高门窗及幕墙结构与围护结构的一体化节能技术水平，改善墙体总体节能效果。重点解决门窗、幕墙锚固及填充技术和利用太阳能、空气动力节能技术。大型公共建筑新近出现一种称之为“双层皮”的幕墙结构形式，即在外窗或幕墙外面再设一层玻璃幕墙，一般是外层为单玻，内层为中空玻璃，两层间的距离20～60cm不等。每层楼内，外层玻璃的上，下端均设有可调节的通风口。冬季在有阳光照射的时候，可以打开外层幕墙下端和内层窗上端的通风口，使两层玻璃之问被阳光加热的空气进入室内，减少采暖能耗。而夏日则可将外层上，下端的通风口都打开，使两层墙之间的空气层，在阳光照射下形成很好的向上流通的气流，把热空气散发掉，降低内层窗外表面的温度，从而减少室内的降温空调负荷。如果在双层幕墙之间加设可调节的遮阳百叶，其增加舒适度和节能效果就更加显著了。

3.2重视建筑遮阳系统的设计与施工

在夏季较热的地区采用建筑遮阳的方式，同样能达到建筑节能的目的，而且是一个自然降低能耗的、经济实用而又效益不错的好方法。就节能而言，室外遮阳系统优于室内遮阳系统。根据我们的实践，在通常条件下，安装室外遮阳系统可使室内温度降低7～8℃，节省40％～60％的空调能耗：安装室内遮阳系统可使室内温度降低4～5℃，节省30％～45％的空调能耗电量。安装遮阳系统的一次性投资，可在2～3年内在空调耗电节约费中收回。遮阳系统的设计与施工又是我们施工的一个新课题。在设计遮阳时应根据地区的气候特点和房问的使用要求以及窗口所在朝向把遮阳做成永久性或临时性的遮阳装置。永久性的即是在窗口设置各种形式的遮阳板：临时性的即是在窗口设置轻便的布帘、各种金属或塑料百叶等。在永久性遮阳设施中，按其构件能否活动或拆卸，又可分为固定式或活动式两种。活动式的遮阳可视一年中季节的变化、一天中时问的变化和天空的阴暗情况，任意调节遮阳板的角度。在寒冷季节，为了避免遮挡阳光，争取日照，这种遮阳设施灵活性大，还可以拆除。遮阳措施也可以采用各种热反射玻璃如镀膜玻璃、阳光控制膜、低发射率膜玻璃等，因此近年来在国内外建筑中普遍采用。

4结语

总之，建筑节能工程施工中采用了大量新材料、新技术、新工艺，这将对建筑施工技术创新带来深刻的影响。以上仅对外墙外保温、外保温层贴面砖、新型节能门窗及遮阳等新技术应用例证，从中已经看到施工技术与传统施工技术的不同，本人认为建筑节能工程的实施将带来建筑围护结构施工的巨大变化．部分施工工艺及标准随之也应做适当改变。