建筑节能技术结课论文
广东技术师范学院天河学院
建筑节能技术
课程论文
题目: 墙体节能技术的研究
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专 业: 工程造价
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墙体节能技术的研究
摘要
建筑节能是世界性的大潮流,从1973年第一次世界性石油危机,石油价格暴涨十几倍以后,发达国家深感能源关系到国家的存亡,经济兴衰,而建筑耗能又十分巨大。住宅建筑节能关键是加强外墙保温,外墙耗热量约占建筑物总耗热量的24%,哈尔滨市每年竣工300多万m²居住建筑,其建筑墙体材料大部分以粘土实心砖为主,生产这些粘土砖不仅毁掉大量农田,同时烧砖还耗用大量的能源,而且粘土砖外墙保温性能差,按照哈尔滨地区节能细则要求,现在的37墙需要加厚到62墙才能达到第二阶段节能50%的要求,因此,抓紧研制新型建筑墙体材料及其保温节能技术迫在眉睫。
关键字:建筑节能、新型建筑墙体材料、墙体保温
目录
1.墙体节能技术的特点 ............................................................................................................. 3
1.1外墙内保温 ................................................................................................................... 3
1.1.1外墙内保温的基本介绍 ..................................................................................... 3
1.1.2外墙内保温的做法 ............................................................................................. 3
1.1.3外墙内保温的特点 ........................................................................................................... 3
1.2外墙夹心保温 ............................................................................................................... 4
1.3外墙外保温 ................................................................................................................... 4
1.3.1外墙外保温的基本介绍 ..................................................................................... 4
1.3.2外墙外保温的做法 ............................................................................................. 5
1.3.3外墙外保温的特点 ............................................................................................. 5
2.新型节能墙体材料的现况 ..................................................................................................... 6
2.1新型墙体材料的应用状况 .......................................................................................... 6
2.1.1 新型墙体砖类材料 ............................................................................................ 6
2.1.2新型墙体块类材料 ............................................................................................. 6
2.1.3新型墙体板类材料 ............................................................................................. 7
2.2新型墙体材料的发展趋势 ........................................................................................... 7
2.2.1由小块向大块,大块向板发展 ......................................................................... 7
2.2.2向节能型墙材和自保温墙材发展 ..................................................................... 8
2.2.3由普通墙材向生态环保型墙材发展 ................................................................. 8
3. 建筑墙体节能工程施工要点 ............................................................................................... 9
4.结语 ....................................................................................................................................... 10
参考文献 .................................................................................................................................. 11
1.墙体节能技术的特点
1.1外墙内保温
1.1.1外墙内保温的基本介绍
外墙内保温体系也是一种传统的保温方式,目前在欧洲一些国家应用较多,它本身做法简单,造价较低,但是很在热桥的处理上容易出现问题,近年来由于外保温的飞速发展和国家的政策导向在我国的应用有所减少。但在我国的夏热冬冷和夏热冬暖地区,还是有很大的应用空间和潜力。
1.1.2外墙内保温的做法 1、在外墙内侧粘贴或砌筑块状保温板(如膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、加气混凝土块、EPS板等),并在表面抹保护层(如水泥砂浆或聚合物水泥砂浆等)。
2、在外墙内侧拼装GRC聚苯复合板或石膏聚苯复合板,表面刮腻子。
3、在外墙内侧安装岩棉轻钢龙骨纸面石膏板(或其他板材)。
4、在外墙内侧抹保温砂浆。
5、公共建筑外墙、地下车库顶板现场喷涂超细玻璃棉绝热吸声系统。该系统保温层属于A级不燃材料。
1.1.3外墙内保温的特点
将绝热材料复合在承重墙内侧,技术并不复杂,施工简单易行,在满足承重要求及节点处不结露的前提下,墙体可适当减薄。由于绝热材料强度较低,需设覆面层保护。如在钢筋混凝土墙_L粘贴50mm厚聚苯板,外墙平均传热系数可达0.67w/(m²·K),用岩棉或玻璃棉板作内保温材料时,密度较轻的要设龙骨,密度大的(如玻璃棉板密度达50kg/m³),
则可直接贴在墙面上,不需设龙骨。目前我国保温要求比发达国家仍低得多,视当地气候条件,高效保温材料厚度多用3一8cm不等,其传热系数大致在0.5一0.8w/(m²·K)之间。对于内保温,当前存在的问题,一是在保温板接缝处产生裂纹。对此,如正确使用KF嵌缝腻子加贴玻纤网带,即可避免;此外还与不正确使用聚苯板有关,泡沫聚苯板的密度应予以重视,要求自熄型泡沫聚苯板的密度至少在巧15kg/m³耐以上,而且在生产后应存放7周以上,使收缩基本完成后才能使用;其次是冷桥问题,这一问题在墙体减薄后更加突出,应根据节点构造具体情况,用高效保温材料加强围护。总之,内保温较之外保温,是一种过渡的、落后的保温节能技术。
1.2外墙夹心保温
1.2.1外墙夹心保温的基本介绍
外墙夹心保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间,内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。
1.2.2外墙夹心保温的做法和特点
将绝热材料设置在外墙中间,有利于发挥墙体材料本身对外界环境的防护作用,从而降低造价。在砖砌体、砌块或钢筋混凝土墙体中间安设岩棉、矿一棉板、聚苯板、玻璃棉板或者填(吹)入散状(或袋状)膨胀珍珠岩、聚苯颗粒、玻璃棉等,可取得良好的保温效果,但要填充严密,避免内部形成空气对流,并做好内外墙间的牢固拉结,这一点特别在地震区更要重视。北京地区曾采用预制混凝土保温复合板,将岩棉(或袋装珍珠岩)夹在混凝土内作芯板,其中壁厚150mm的厚板参与结构受力,壁厚70mm的芯板则不参与结构受力,其构造则要满足抗震、防水、防结露等多方面的要求,因中间保温构造要求较为严格,此种保温方法不常采用。
1.3外墙外保温
1.3.1外墙外保温的基本介绍
外墙外保温,墙外保温顾名思义是一种把保温层放置在主体墙材外面的保温做法,因其可以减轻冷桥的影响,同时保护主体墙材不受多大的温度变形应力,是目前应用最广泛的保温做法,也是目前国家大力倡导的保温做法。
1.3.2外墙外保温的做法
1、膨胀聚苯乙烯板加薄层抹灰并用玻璃纤维加强的做法。
2、采用挤塑聚苯乙烯为外保温材料的墙体。
3、采用单面钢耸网架聚苯板的外墙外保温。
4、保温膏料用于外墙外保温。
1.3.3外墙外保温的特点
墙体外保温在我国大有发展前途,应作为重点加以研究开发及推广应用。采用外保温比内保温有诸多的优越性:
1、外保温可以避免产生冷桥。采用保温复合墙体后,原来既可作为承重又可作为保温用的墙体可以减薄,但如果用内保温,则冷桥的问题就趋于严重。而冷桥会导致潮湿、结露、淌水和发霉,外保温则不存在这个问题,在同样的保温水平(如用50mm泡沫聚苯乙烯板)条件下,外保温要比内保温的热损失可减少约1/5,从而节约了热能;
2、外保温后内部的实体墙热容量大,能从室内20储存多余的热量,使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓,室温较为稳定,生活较为舒适,也使太阳辐射的热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能;
3、由于采用外保温,墙体受到保护,室外气候条件引起的墙体内部较大的温度变化在外保温层内,避免了内部的砖墙或混凝土墙体中发生大的温度变化。这样,外墙主体产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,寿命可以大大延长;
4、在进行旧房改造时,外侧保温不会象内侧保温那样,使住户增加很多麻烦,也不至于因此减少使用面积;
5、住户进住前进行装修时,房屋内保温层往往遭到破坏,如果采用外保温,则可以避免发生这种问题;
6、外保温综合经济效益很高。外保温工程每时造价比内保温相对高一些,但比内保温增加了使用面积1.8%一1.9%,加上有节约能源并改善热环境等一系列好处,总的效益是十分显著的。
7、发达国家采用外保温技术已有多年历史,特别是近儿年又有很大的发展。我国的许多公司和科研机构也开发出多种各有特色的外保温技术。但归纳起来,墙体外保温的基本做法不外乎由下列部分组成:
(1)、基层墙体:钢筋混凝土墙、混凝土空心砌块墙、粘土多孔砖墙、粘土砖墙;
(2)、粘结层:粘结胶浆;
(3)、绝热层:多用发泡聚苯乙烯,也有用玻璃棉或岩棉;
(4)、保护层:抹面胶浆+网格布,若用聚苯板,则用玻璃纤维网布;若采用岩棉板作保温,则用钢丝网片;
(5)、饰面层:多用薄涂层、面层涂料,也有用饰面砖或饰面板等。
外保温存在的主要技术问题仍是如何避免日后表面裂缝、空鼓和脱落。为此,对于保温材料(性能以及尺寸误差)网布(孔眼、强度、重量、保护层、搭接等)、胶结剂及面层砂浆(配合比、厚度、养护)以及其构造作法等诸多因素,都要一一妥善处理,要严格遵守有关技术规程,确保墙体外保温的施工质量
2.新型节能墙体材料的现况
2.1新型墙体材料的应用状况
2.1.1 新型墙体砖类材料
根据我国的基本国情,以及各地经济发展的差异,“禁实”的力度也因地制宜,实行逐步“禁实限粘”的举措。烧结粘土砖还在一定成度地存在着,砖材的发展也是遵循由烧结实心粘土砖,到空心粘土砖,再逐步过渡到工业废渣砖、淤泥烧结砖的发展趋势。近年来,实心粘土砖和空心粘土砖已被逐渐取代,取而代之的是以工业废渣为原材料的免烧砖、烧结砖。比如,蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、烧结煤矸石砖、烧结页岩砖、煤渣砖、淤泥烧结砖等都在实际工程中得到了很好的应用。
2.1.2新型墙体块类材料
1、水泥混凝土砌块
水泥混凝土砌块是块类墙体材料的主要品种之一。其中,小型混凝土空心砌块是以水泥、工业废渣为主要原材料制成,生产工艺简单,设备投资少,生产成本低廉。使用混凝土砌块作墙体材料,较使用传统的粘土砖具有节约土地、降低能耗、保护环境、用工业废渣、改善建筑功能和提高建筑施工工效等许多优点。考虑不同条件的影响,小型混凝土空心砌块建筑比粘土砖建筑约可降低造价3%~10%,因此具有良好的经济效益。
2、加气混凝土砌块
加气混凝土砌块是近年来发展最为迅速的块类墙体材料之一。加气混凝土的基本组成材料包括粉煤灰(或其他硅质材料)、水泥、石灰、石膏等,粉煤灰用量达到80%以上,是一种利废、轻质、保温的新型墙体材料。加气混凝土砌块可显著降低建筑物自重、提高强度,它的能耗低(包括生产能耗和使用能耗),可大
量利用粉煤灰、尾矿砂和脱硫石膏等工业废弃物,符合发展循环经济战略。目前我国框架结构建筑的围护墙体也多采用加气混凝土砌块。
3、石膏砌块
石膏砌块具有石膏建筑材料固有的特点,可概括为8 个字:安全、舒适、快速、环保。石膏粉和石膏制品的生产能耗低,节能效果明显。生产石膏砌块还可以利用磷石膏、脱硫石膏、氟石膏等工业副产石膏作为原材料,从而达到利废环保,降低成本的目的。新型墙体块材普遍具有质轻、高强的优点,并且在生产过程中大量使用了粉煤灰、工业废石膏等废渣,利废率高,社会利益与经济利益都很明显。
2.1.3新型墙体板类材料 新型墙体板材料是一种绿色、环保、节能、保温防火性能优越的新型大板墙体,可与国内、外的框架结构、钢结构、异形柱结构体系配合。具有以下特点:
1、生产原料来源广,没有地区局限性。主要利用锯末,稻草稻壳,以及各种农作物秸秆,加入无机材料(如滑石粉、建筑垃圾、硅藻土、粉煤灰等)经特殊工艺加工而成。生产成本低廉,投资少,见效快。
2、生产工艺简单,设备自动化程度高,劳动强度低,流水线作业,生产过程无噪音无三废排放。
3、生产能耗低,不需高温、高压,利用化学反应自身释放热量,达到生产工艺要求。
4、其性能如下:
2.2新型墙体材料的发展趋势
2.2.1由小块向大块,大块向板发展
西方发达国家在上世纪90年代就逐步完成了这样一个转变过程,现在在发达国家,墙板
的利用率已经普遍达到70%左右的水平。板材的装配采用干作业,相对砖和砌块来讲,施工效率可以成倍增加。据统计,如果是砌砖,每个工人每天大概可以完成3㎡左右的墙体,砌块大概可以完成5-6㎡的墙体,而用板则可以完成20-30㎡的墙体施工量。随着现代建筑的发展,对墙体材料功能的要求和装配工艺的要求越来越高,小砖和小块还是属于最原始的墙体材料和装配方式,只有大力向板材方面发展,由湿作业向干作业的方向发展,才能大大提高建筑的施工效率,减轻建筑自重,实现灵活隔断的要求。
2.2.2向节能型墙材和自保温墙材发展 随着经济的发展,全球资源日益减少,能源已经越来越紧张。我国目前的能源消耗已居世界第二位,建筑能耗在我国能源消耗总量中所占比例已达27%(约为3.5亿吨标煤),单位建筑面积能耗为发达国家3倍多,据预测到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标煤,同时使得城市空气污染指数达到世界卫生组织所公布最高标准的2-5倍。全国迄今为止城镇既有建筑接近200亿㎡,已累计建成节能建筑面积只有10.5亿㎡,仅占5%左右。所以大力发展节能型住宅,不仅能节约能源与保护环境,也是实现国家节能减排总目标的重要手段,还能给住户带来许多切实的好处。其中节能型住宅又一墙体节能为只要节能部位之一。
2.2.3由普通墙材向生态环保型墙材发展
随着人们生活水平的提高,对于住宅舒适度的要求也越来越高,普通墙材产品主要以水泥、粉煤灰、矿渣、建筑垃圾等为材料,这些材料含有较多的放射性杂质,对人体健康不利,同时由于这些材料的热收缩性大,导热性强,住在里面的舒适性比较差。
而我们现在提倡的石膏墙材,他也属于工业副产物,但由于石膏属于暖性材料,分子结构比较稳定,热收缩值小,对外界稳定变化的适应能力强。同时因为其分子结构中含有2个分子的结晶水,在房间温度较高,湿度较小时可以释放部分水分,而当房间的湿度较大时,它又可以吸收部分水分,所以它可以自主调节房间的湿度,我们称作具有“呼吸功能”,这一点已经得到行业的公认。因此,如果住在石膏材质的房间里面,对人体的健康极为有利,舒适度好,属于环保生态材料,目前,我国正在大力提倡使用石膏生态墙材。
随着社会的发展,资源的日益短缺,国家在建筑节能和资源综合利用方面出台了很多的措施,如何开发在满足国家政策要求的前提下,又能够很好的满足现代建筑的诸多新的功能
要求的墙体材料,成为摆在整个墙材行业面前的问题。石膏墙材逐步走入人们的视野。
3.建筑墙体节能工程施工要点
1、外墙外保温系统组成材料应由外保温系统供应厂商统一提供,不得分别采购。
2、外墙外保温施工前应要求生产企业提供整个保温体系的型式检验报告(见附表内容,特别注意不要将系统的型式检验报告和组成材料的检测报告混淆,且应审查型式检验报告指标是否齐全),无型式检验报告或报告无效的外保温体系不得用于工程;对于采用外墙外保温并粘贴饰面砖的工程,当其中任一组成材料有变化时,必需重新进行相关项目的型式检验。
3、外墙外保温的材料构成、细部节点、加强锚固部位、分格缝设置、保温层厚度、抗裂砂浆厚度等施工图设计文件中未明确的,应由原设计单位出具详细图纸或由相关单位提出方案经设计同意后实施。
4、施工单位应严格按照《民用建筑节能工程施工质量验收规程》(DGJ32/J19-2006)及《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50400-2007)的要求进行材料复检,监理单位做好见证工作;复检应涉及规范要求的全部指标,不得擅自减少。
5、应纳入隐蔽验收的内容:基层及表面处理;保温板黏结及固定;锚固件;增强网铺设;墙体热桥部位处理;预制保温板(墙板)板缝和构造节点;现场喷涂或浇注有机类保温材料的界面;被封闭的保温材料厚度;保温隔热砌块填充墙体。
6、对于外保温系统饰面层采用面砖做法时候,根据DGJ32/J19-2006第5.1.7条规定,应按外保温检验批实施现场粘结强度拉拔试验(即每实施500~1000㎡外墙外保温做一次)。对于外保温系统饰面层采用面砖做法时候,应设置竖向不大于12m,横向不大于6m的分隔缝,缝宽不小于6mm,应采用柔性防水材料勾缝处理,确保面层不渗水。外墙外保温使用的镀锌钢丝网丝径不得小于0.9mm,网孔为12.7*12.7mm。对于采用外墙外保温并粘贴饰面砖的工程,应严格执行《江苏省外墙外保温粘贴饰面砖做法技术要求》(苏建科(2006)287号);对于超限项目,在专家论证意见出具前和型式检验、样板试验相关报告出具前,严禁进行外墙外保温的施工。
7、外保温材料应全面粘贴,凡与室内有关联的天沟、檐沟、窗侧处(即热桥部位)均应铺设保温层;如有变化应由原设计单位出具书面变更并履行相关程序。
8、基层如不涂刷界面剂或界面砂浆,应提供技术依据。
9、对于涂料饰面保温砂浆系统,抗裂砂浆总厚度宜控制在3~6mm,在阴阳角部位和窗边应用加强网加强;涂料饰面前应采用柔性耐水腻子。对于面砖饰面保温砂浆系统,抗裂砂浆总厚度宜控制在7~9mm,加强钢丝网搭接不超过四层,膨胀钉有效锚固深度不小于25mm,应使用柔性面砖黏结剂和柔性面砖勾缝剂。
对胶粉聚苯颗粒保温浆料现场进行湿容重检测。其方法是:对现场砂浆搅拌机内的保温浆料抽检取样,用容积为1升的量筒进行称量,要求其在0.4kg以下。施工单位应对胶粉聚苯颗粒保温浆料制作同条件养护试块。
10、耐碱网格布施工方法:在保温层上抹抗裂砂浆,厚度控制在3mm左右(网格搭接处可加厚度至5mm),立即用铁抹子将耐碱网格布压入抗裂砂浆内,网眼砂浆饱满度应为100%;耐碱网格布搭接宽度不应小于50mm,耐碱网格布的边缘严禁干搭接,必须嵌在抗裂砂浆中。
11、保温板材和基层的黏结强度应做现场拉拔试验;后置锚固件应进行锚固力现场拉拔试验。
12、墙体节能工程复验。
4.结语
今天,我们正处在实现中华民族伟大复兴的又一个历史关头,处在人类进入新千年的历史时刻,处于我国建筑节能向跨越式大发展的转折年代,面对着资源枯竭、环境恶化、生态破坏、气候变暖等一系列严峻问题,我们建筑节能工作者肩负着艰巨的历史重任。我们必须站在国家、民族和全人类利益的高度上,用宽广的眼光观察世界、认识中国,按人类文明可持续发展的要求,以高尚的科学伦理观念为指导,研究世界和中国建筑节能发展的大趋势、大潮流。抓住机遇,迎接挑战,开拓进取,促进建筑技术的进步和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力奋斗。
参考文献
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