节能65%墙体自保温体系与结构自保温体系樊梓阳摘要：根据我国建筑节能的标准，自2005年起达到总节能65%的阶段。在此节能要求下，本论文从墙体保温技术和建筑结构的角度分别讨论如何提高建筑物的保温性能。关键词：节能65%；墙体自保温；结构自保温。Since65%energysavingthewallself-insulationsystemandstructureofself-insulationsystemAbstract:AccordingtoChina'sbuildingenergyefficiencystandards,since2005toreachatotalsavingof65%stage.Inthisenergyrequirements,thispaperfromtheperspectiveofwallmaterialsandstructuresarediscussedhowtoimprovetheinsulationperformanceofthebuilding.Keywords:Saving65%ofenergy;Wallself-Insulation;structuralself-insulation.新建采暖居住建筑1986年起，在1980～1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30%（既减少30%的采暖用煤量），为第一阶段；1996年起在达到第一阶段要求的基础上再节能30%，（即总节能50%）为第二阶段；2005年起在达到第二阶段要求基础上再节能30%（即总节能65%）为第三阶段。目前，建筑节能已深入人心，全国各地都在认真执行建筑节能的强制性标准。由此可见，目前我国的建筑节能应该处于总结能65%的第三阶段。那么如何做到既能减少能源消耗又能保证建筑物的保温性能，就要从墙体保温技术和建筑结构两个方面入手。在全国各地都在认真执行建筑节能的强制性标准的同时，也推动了外保温材料及产业的快速发展。所以在了解墙体保温技术和建筑结构之前，我们先来了解一下墙体保温材料。墙体保温材料 墙体保温材料（又称无机活性墙体保温隔热材料）可大量节约墙体材料，提高墙体保温性能，节约资源，减少环境污染，是专注于做内外墙保温的新型材料。为推广应用新型墙体材料，使用酚醛保温既节能又环保，保护土地资源和生态环境，节约能源，促进循环经济发展，2000年，国家建设部对国内170个城市进行最后通牒，我国许多地方根据当地实际制定条例。简介墙体保温材料（又称无机活性墙体保温隔热材料)可大量节约墙体材料，提高墙体保温性能，节约资源，减少环境污染，是专注于做内外墙保温的新型材料。为推广应用新型墙体材料，使用酚醛保温既节能又环保，保护土地资源和生态环境，节约能源，促进循环经济发展，2000年，国家建设部对国内170个城市进行最后通牒，我国许多地方根据当地实际制定条例。在“九五”期间，新型墙体保温材料进入快速发展阶段，当前已呈规模化发展；2001年，国家又进一步加大了淘汰传统材料、推广新型墙体保温材料的力度，推广范围向小城市、城镇延伸，向农村延伸，向工业建筑延伸。就国家政策所讲的新型墙体材料来讲，有空心砌块、加气砌块、石膏空心砌块、加气粉煤灰砖、多孔粘土砖、GRC墙板、增强纤维水泥板、夹芯板、粉煤灰加气墙板以及复合保温墙板，可以说种类繁多。但是就市场份额来说块和板只有大小之分，谁也吃不掉谁；就产品性能来讲是各有千秋；但复合墙体在国外发达国家所占比例居高。分类墙体节能保温材料包括有机类（如苯板、聚苯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等）、无机类（如珍珠岩水泥板、DY无机活性墙体隔热保温系统、泡沫水泥板、复合硅酸盐、岩棉、蒸压砂加气混凝土砌块、传统保温砂浆等）和复合材料类（如金属夹芯板、芯材为聚苯、玻化微珠、聚苯颗粒等），保温防裂材料：（电焊网、热镀锌钢丝网、网格布）。一．墙体保温技术此处墙体主要指建筑的外墙体。目前，外墙保温技术主要分为三种保温形式：外墙外保温、外墙夹心保温与外墙内保温。但是由于外墙夹心保温和外墙内保温会占用室内空间，所以被较少采用。而外墙外保温不存在这个问题，所以被广泛应用。1.外墙外保温 外墙外保温是在主体结构外侧贴以保温层，再做饰面层。这种方法的优点在于当室外气候不断变化引起墙体内部温度较大变化主要发生在保温层，墙体温度变化平缓，主体墙热应力减少，主体墙产生裂缝、变形、破损的几率减少，寿命延长。其次，由于温度变化平缓，室内的舒适度也会得到改善，同时减少室内结露的可能性。在不占用室内空间的同时，还可以增加建筑物的美观性。（某个外墙体结构）目前我国的外墙保温技术主要采用以各种保温材料为主的外墙保温体系。要提高节能效果，就要在保温材料上进行创新。墙体节能保温材料包括有机类（如苯板、聚苯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等）、无机类（如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐、岩棉、蒸压砂加气混凝土砌块、传统保温砂浆等）和复合材料类（如金属夹芯板、芯材为聚苯、玻化微珠、聚苯颗粒等）。目前我国常用的保温板包括XPS保温板、岩棉保温板、水泥发泡保温板等。(1)XPS保温板它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。.它的学名为绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（简称XPS),XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，这种结构让XPS板有极低的吸水性（几乎不吸水）、低热导系数、高抗压性、抗老化性（正常使用几乎无老化分解现象）。同时，XPS保温板也存在一定的缺点：本身的强度较高，从而造成板材较脆，不易弯折，板上存在的应力时应力集中，容易使板材损坏、开裂；透气性差，几乎不透气，如果板两侧的温差较大，湿度高很容易结露；由于板表面光滑，在施工时需要界面处理，并进行拉毛。 （XPS保温板）（2）外墙保温岩棉复合板外墙保温岩棉复合板是以菱镁防火板为面层、以岩棉为芯层复合而成的新型外墙保温材料。外墙保温岩棉复合板是专门为建筑物的外墙外保温薄抹灰系统而设计生产，适用于基墙为混凝土或砖墙等密实结构的新建或既有建筑物的外墙保温或节能改造，还可作防火隔离带使用，显著提高了建筑物外墙的防火性能。（岩棉保温板）（3）水泥发泡保温板水泥发泡保温板是水泥、粉煤灰和阻燃剂、发泡剂级其他助剂等多种物质，经科学配方制成的壁孔型硬质泡沫塑料。具有以下特点：①优异的防火性能：水泥发泡保温板遇火不燃烧，防火性能达到了A1级。最高使用温度为400°以上。②优良的绝热性能：导热系数低，为保温、隔热的优良材料；③抗腐蚀抗老化：长期暴露于阳光下，无明显老化现象，因为具有耐老化性。④密度小，重量轻：水泥发泡保温板密度180kg/m3左右。可减轻建筑物的自重。⑤环保：对环境和人体无伤害。无机保温材料将是未来保温材料的发展趋势。相比于有机保温材料，它具有防火、阻燃性能好、绿色环保的优点。在目前人们对绿色环保材料越来越重视的情况下，无机保温材料无疑具有很强的竞争力。同时，浆体保温材料也逐渐兴起。其主要有两种类型：一种是以凝胶材料为主的固化型，一种是以蒸发为主的干燥型。主要成分包括海泡石、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料，经过一定工艺制成的复合材料。它的产品有粉状和膏状两种类型，但使用时均以粉体抹在基层上。 2.外墙夹心保温与外墙内保温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。这些传统材料的防水、耐候等性能均良好，对内侧墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用。而且对施工季节和施工条件的要求不高，不影响冬期施工。近年来，在黑龙江、内蒙古、扩肃北部等严寒地区得到一定的应用。但是由于在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比尚偏厚，且内、外侧墙片之间需有连接件连接，墙体整体性与安全性降低。构造较传统墙体复杂以及地震区建筑中圈梁和构造柱的设置，尚有热桥存在。保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。所以其应用范围受到限制。所谓外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。其优点：一是施工速度快，二是技术较成熟。但也有问题，首先是保温层做在墙体内部，减少了商品房的使用面积；其次是影响居民的二次装修，室内墙壁上挂不上装饰画之类的重物，且内墙悬挂和固定物件很容易破坏内保温结构；再次是容易产生内墙体发霉等现象；最后，内保温结构会导致内外墙出现两个温度场，形成温差，外墙面的热胀冷缩现象比内墙面变化大，这会给建筑物结构产生不稳定性，保温层易出现裂缝。这两种方式虽然在施工上较为方便，但是由于其功能缺点较大，所以在应用范围上不如外墙外保温广。二.结构自保温我国新建建筑普遍采用的外墙外保温技术,存在一定的问题,主要表现在三个方面:(l)多数产品耐久性差;(2)施工质量控制管理难度大;(3)保温层质保期过后的维修问题。而结构自保温体系较好地解决了以上的问题。下面就钢筋混凝土结构自保温体系的研究与实践进行探讨。 1.现浇钢筋混凝土结构自保温体近十年现浇钢筋混凝土结构自保温体系发展迅速,在全国十多个省、二十几个城市的近百个工程项目中得到推广应用。比较成熟的有:模网技术、保温砌模现浇钢筋混凝土网格剪力墙承重技术、密肋壁板结构体系和CL建筑结构体系。这些结构体系的发展得到了国家发改委、科技部、住房和城乡建设部及地方政府的大力支持,被列为全国建设科技成果推广项目并得到国家政策及科研经费的扶植。研制的结构自保温功能复合型砌块，结构简单，集承重、维护、保温、排水排气、防面层脱落与开裂等多种功能，以及安全与耐久于一体，功能复合性强，从块体构造上实现了对砌块建筑墙体面层非结构性裂缝的有效控制；结构层-保温层-保护层三合一体，无需保温层二次施工，在几乎不增加施工成本的情况下简化了施工工序；保温材料与建筑物寿命同步，通过调整保温板的厚度可达到节能50%～65%的要求。工程试点显示，该砌块防面层裂缝及脱落效果显著。该产品符合国家墙改政策，满足循环经济要求，适合我国国情，可用于有保温要求的多层建筑的承重墙、框架和框架-剪力墙结构的填充外墙等，也可据此开发新农村住宅建筑体系，社会效益和经济效益显著。在资源大量消耗的现实下，“节能”无疑是万众瞩目的焦点。为了在取暖方面达到建筑节能的目的，就要在建筑物保温性能方面有所突破。无论是墙体保温体系还是结构保温体系，都起着重要的作用。同时，这两者也都有着巨大的发展空间！参考文献（References)[1]许志中。我国建筑节能保温材料发展前景的思考[J]。建筑节能，2009.[2]任民。结构自保温体系推广应用的研究与实践[J]。建设科技，2008.[3]王显利。结构自保温功能复合型砌块[J]。新型建筑材料，2010.[4]建筑外墙保温技术浅析[D]。大连理工大学，2013.[5]《CRYOGENIC THERMAL PERFORMANCE TESTING OF BULK-FILL AND AEROGEL INSULATION MATERIALS》B. E. Scholtens， J. E. Fesmire, J. P. Sass, S. D. Augustynowicz and K. W. Heckle2008[6]
