分析建筑节能与新型墙材的应用

摘要：近几年来，随着我国建筑事业的飞速发展，新型墙体材料在建筑中得到广泛应用，并提升了建筑整体质量。本文将研究对象设定为建筑施工图，深入分析本地区新型墙材在建筑节能设计中的应用现状，将其存在的问题寻找出来，然后提出应该极大力度发展复合外墙外保温体系，这和钢筋混凝土的结构形式相符合。

关键词：建筑节能；新型墙材；应用技术

建筑节能和新型墙材应该一方面使室内舒适的环境得到切实有效的保证，另一方面对建筑物的各种能耗进行有效的控制。建筑屋顶、外墙和外窗是对建筑舒适性及建筑节能造成深刻影响的3类因素，而墙体材料是对建筑外墙节能造成深刻影响的主要因素，墙体外饰面是对墙体材料节能效果、墙体构造形式等是造成深刻影响的主要因素。

1、调研方法和样本

选取本市2014年1月-12月100份民用建筑施工图，其中居住建筑施工图60份，综合性建筑施工图25份，公共建筑施工图15份。在样本所用新型墙体材料类型及所占比例方面，页岩多孔砖、蒸压加气混凝土砌块、混凝土空心砌块、蒸压泡沫混凝土砖、陶粒空心（实心）砌块分别占60%、25%、8%、5%、2%。

2、新型墙材的节能设计

1）墙体的热传系统随着砌块（或砖）的厚度的增加而降低，随着砌块（或砖）的厚度的减少而提升，二者呈显著的负相关关系，而墙体的热惰性指标随着砌块（或砖）的厚度的增加而提升，随着砌块（或砖）的厚度的减少而降低，二者呈显著的正相关关系。依据相关节能标准，实际并没有过高地要求重质墙体的热传系统，依据墙体厚度，细则对传热系统的要求基本上能够在新型墙体材料作为单一墙材体系的作用下得到有效的满足。从本次抽选的样本来看，普通混凝土多孔砖、页岩烧结多孔砖的热惰性并未得到满足，增加了原材料的使用，提高了建筑前期成本，。在所调查的样本中，基准建筑的厚度要求（180mm）均能够在所用墙材的作用下得到有效的满足，但加气混凝土类墙材除外，因为其采用的厚度为190mm或200mm。如果新型墙材体系没有满足细则要求，依据样本情况，则应该采用将保温涂层增加其上的措施进行3/4的节能设计，但可以采用增加内外抹灰砂浆厚度到不合理状态（>30mm）的方式来满足另外1/4的节能设计。

砌块（或砖）的形体精度。墙体灰缝影响系数会在砌块的砌筑砂浆硬化密度及灰缝的宽度的作用下发生变化，进而对墙体的节能效果造成直接而深刻的影响。细则规定，在灰缝的影響下，由于砌筑砂浆和砌体之间的导热系统存在差异，因此应该有效修正加气混凝土砌块墙体等的导热系数及蓄热系统，但是细则中并没有规定是否应该修正陶粒（煤渣）实心砌块等和砌筑砂浆导热系数具有较大的差异的其他材料。在研究样本中，如果墙材选取为加气混凝土等之外的材料，那么并不考虑对其系数进行修正。

3、墙体构造和节能设计

页岩烧结盲孔多孔砖墙、普通混凝土多孔砖在抽查样本中作为单一墙材均无法使传热系数和热惰性指标的要求得到有效的满足，要想使其达到节能设计的要求，通常情况下采用将聚苯颗粒保温涂层增加其中的方法。该类符合外墙保温体系有效体现了墙体构造问题，即墙体中保温涂层的内外保温问题。聚苯颗粒保温砂浆内保温是抽查样本中20%左右的建筑采用的保温方式。依据细则要求，围护结构的材料厚度、蓄热系统等是影响墙体传热系统及热惰性指标的唯一因素，在保温涂层内置或外置状态下，自然通风状态下外墙内表面最高温度和制冷状态下房间的能耗之间的差异并不显著。但外墙内保温体系存在诸多劣势，如将使用面积减少、极易发生保温面层开裂、无法有效保证保温隔热效果。随着墙体中钢筋混凝土梁、柱所占的面积百分比的降低而降低，规定的性能指标（表1）的要求无法得到有效的满足。在研究样本中，如果建筑使用非透明外门，那么在其节能设计中没有依据门实际材料的热工参数计算墙体节能参数的门的部分占总数的65%。

表1 砌体和钢筋混凝土部分加权平均后外墙体系的传热系数（K）和热惰性指标（D）值[8]

墙材 砌体部分 加权平均后热传系统及热度性指标（K/D）

类型 的K/D值 20% 30% 40% 50% 60%

Ⅰ 0.810/3.770 1.246/3.536 1.464/3.419 1.682/3.302 1.900/3.182 2.118/2.974

Ⅱ 1.230/3.920 1.582/3.365 1.758/3.524 1.934/3.392 2.110/3.260 2.286/3.022

Ⅲ 1.430/3.550 1.742/3.360 1.898/3.265 2.054/3.170 2.210/3.075 2.366/2.904

Ⅳ 1.660/2.644 1.926/2.635 2.059/2.631 2.192/2.626 2.325/2.622 2.458/2.614

V 2.000/2.162 2.198/2.250 2.297/2.293 2.396/2.337 2.495/2.337 2.594/2.460

4、外墙节能措施和新型墙材的节能效率

在围护结构对外界气候影响进行抵御的过程中，建筑外墙饰面属于第一道防线，围护结构的热工性能受到其材料的热工性能的直接而深刻的影响。对本地区来说，建筑节能设计受到建筑墙体饰面的影响主要通过太阳辐射热的吸收系数在围护结构外表面的情况体现出来：（1）房间制冷状态下影响房间能耗的力度；（2）直接影响墙体传热系数K的力度；（3）自然通风状态下房间影响墙体内表面最高温度的力度。细则规定，采用浅色外饰面节能措施的过程中，在对建筑外墙的总热阻进行计算时，可以将隔热措施的当量附加热阻0.2附加其中，当细则的要求在其构成影响下无法再外墙的传热系统中得到有效的满足时，要想使细则对传热性能的规定要求在每种材料的K值中得到有效的满足，包括厚度为200mm的钢筋混凝土，则应该将浅色外饰面的节能措施充分利用起来。现阶段，瓷砖、涂料、金属幕墙材料等是本地区建筑的主要外墙饰面，而瓷砖、涂料是其中最为典型的2类外墙饰面。全部或部分采用浅色外饰面是抽查的样本中88%左右的建筑采用的饰面形式，但是浅色外饰面的有利影响并没有在其节能设计中得到充分的考虑。

参考文献：

[1]张振忠.新型墙材及保温材料在民用建筑节能中的应用[J].建材发展导向（下），2014，（3）：123.

[2]盐城：新型墙材应用列为建筑节能先期监管内容[J].墙材革新与建筑节能，2012，（4）：16.

作者简介：钱进，男，1984年10月9日生，汉族，南京人。毕业于：德国斯图加特大学。现工作于：中国建筑西南设计研究院有限公司，建筑师。