两种不同的外墙外保温施工工艺节能效果对比分析

朱三普

摘  要：通过理论计算，得出采用全现浇外墙外保温（无网体系）和GKP外保温施工工艺的外墙传热系数，分析两种施工工艺对节能效果的影响，给出不同施工工艺下保温层厚度的优化方案。

关键词：全现浇外墙外保温;GKP外保温;大模内置保温;后贴保温;保温施工工艺;外墙传热系数

1  引言

近些年来，我国高层住宅楼建设项目骤增，全现浇外墙外保温技术自1997年北京推广开始[1]，迅速应用到全国。目前剪力墙结构高层住宅大多仍采用该施工工艺。该施工工艺对比之前的GKP外墙保温施工工艺，缺少了保温粘接层，施工简单，成品质量更易得到保障。但粘接层的缺失会对外墙节能效果产生怎样的影响却未有细致定量的研究。本文通过计算，对比采用上述两种施工工艺的钢筋混凝土外围护结构的传热系数，分析不同施工工艺对外墙节能效果的影响，并定量分析不同施工工艺下保温层厚度的定量优化。

2  外围护结构保温基本构造

GKP外墙外保温施工工艺就是常说的后贴保温，是在主体结构完成后，外贴保温板，通过粘接层和铆钉将保温板固定在结构墙面上，保温外部采用聚合物抗裂砂浆与玻纤网格布进行封闭和找平，具有使用灵活，适用面广的特点。全现浇外墙外保温施工工艺就是常说的大模内置保温，是在主体结构施工过程中，墙面钢筋安装完成后，将保温板固定在钢筋外侧，直接将保温板固定在墙体模板内，浇筑墙体砼时一次性浇筑成型，具有连接牢靠、施工简单和节约工期等优点，但后砌填充墙部分仍需要采用GKP工艺施工。

GKP和全现浇外墙外保温施工工艺的主要构造差异在于全现浇外墙外保温施工工艺缺少了GKP工艺中的粘接层。两种施工工艺的详细构造详见表1。

表1中节能计算简化模型各构造层厚度的选用參考了西安及咸阳区域高层住宅建筑外墙外保温常用的数据，构造做法参照《建筑施工手册》（第四版，中国建筑工业出版社），全现浇施工工艺有网体系因其保温板外部加设钢丝网与GKP施工工艺构造差距太大，故本文选用无网体系与GKP施工工艺进行对比。

2.1  不同施工工艺下围护结构传热系数计算

为简化计算，本文个材料的导热系数均选用《建筑施工手册》（第四版，中国建筑工业出版社）中数据，其中聚合物抹灰砂浆参照水泥砂浆。另外，在对水泥砂浆与空气复合层的平均热阻计算时，对表1中的粘接层构造也做了简化，如图1所示。

根据计算，得出各构造层热阻如表2所示。

根据表2计算结果，分别计算GKP和全现浇施工工艺下的围护结构传热阻R（m?·K/W）分别为：1.731m?·K/W、1.699m?·K/W，相差0.03m?·K/W;传热系数K分别为0.578 W/（m?·K）、0.587 W/（m?·K），相差-0.01 W/（m?·K）。从结果可知，GKP施工工艺相较于全现浇外墙保温施工工艺对外墙传热系数和热阻有一定影响。在西安区域，采用常用外墙保温构造的情况下，GKP施工工艺相较于全现浇外墙外保温工艺，对外围护结构冬季保温效果有正面影响。

2.2 结果分析

为更直观地感受GKP施工工艺对外墙传热系数的影响，本文通过表3中热阻的差值计算出提供相同热阻所需的保温层、钢筋砼墙体及抹面砂浆层的对应厚度。即相较于全现浇外墙外保温施工工艺，若采用GKP外墙外保温施工工艺，从冬季保温效果上讲，其保温效果相当于1.3mm厚的聚苯板、55.4mm厚的钢筋混凝土墙体或者29.6mm厚的砂浆层。

3  结束语

综上所述，可知以下结论。（1）采用相同保温材料和厚度，不同外墙施工工艺可能引起外墙传热系数的变化;（2）GKP和全现浇外墙保温施工工艺相比较，GKP施工工艺会对外墙保温效果产生正面影响。参考西安外墙外保温常用参数，GKP施工工艺可使外墙传热系数减少0.01W/（m?·K），使外墙传热阻增加0.03m?·K/W;（3）仅从热工性能方面考虑，剪力墙结构高层住宅楼若采用GKP外墙外保温施工工艺，可适当减少保温层、结构层及砂浆层的厚度。

参考文献：

[1] 余永祯，周世明等.建筑施工手册（第四版缩印本）[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.