75%节能要求新规定下组合自保温墙体系统在夏热冬冷地区的应用研究

郭 锋 (江苏尼高科技有限公司，江苏 常州 213141)

夏热冬冷地区主要气候特征是夏季闷热，持续时间长，冬季寒冷潮湿，气温日差较小。夏热冬冷地区对围护结构节能设计有较高的要求，该地区围护结构设计需要同时考虑冬季保温与夏季隔热，为了使保温层能够有效地发挥“即开即冷”“即开即热”的效果，需要对建筑外墙的保温形式提出较高的要求[1]。

2017年住建部公布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出，加快提高建筑节能标准，引导京津冀、长三角、珠三角等重点区域城市率先实施高于国家标准要求的地方标准，在不同气候区树立引领标杆[2]。以江苏省为例，2021年7月1日开始实施的《居住建筑热环境和节能设计标准》（DB32/4066-2021）规定江苏省居住建筑节能率由65%提升到75%，同时江苏省建设领域“十四五”重点推广应用新技术公告中，建筑节能领域主要推荐墙体自保温、外墙内保温和装配式保温系统，传统外墙外保温仅推荐保温装饰一体板外墙外保温系统。一般来说，单纯的墙体自保温系统很难满足节能率75%的要求，本文通过对原有墙体自保温技术进行拓展，创建了可以适应75%节能要求新规定下的新型组合自保温墙体系统，使其在夏热冬冷地区建筑节能工程中得以广泛应用。

1 组合自保温墙体系统

1.1 系统构造

组合自保温墙体系统是以自保温墙体材料为主，外墙外侧采用轻质高强防水找平系统，外墙内侧采用NK系列保温胶泥或无机保温膏料组合而成的建筑墙体节能体系，其基本构造如图1所示。其中，自保温墙体材料优选蒸压加气混凝土砌块、混凝土复合砌块等轻质墙材；轻质高强防水找平系统由轻质高强防水找平层和抗裂防水面层、轻质功能腻子和涂料饰面层组成；外墙内侧优选热工性能更好的无机保温膏料外墙内保温系统。组合自保温墙体系统是无空腔体系，外墙外侧的轻质功能腻子可以解决冷热桥保温问题，轻质高强防水找平系统减少了传统外墙保温材料开裂、脱落、渗漏等质量隐患，兼顾保温、防水、防火、抗裂等功能。组合自保温墙体系统是一种新型的组合保温技术体系，可以灵活使用，满足不同建筑节能设计要求。

图1 组合自保温墙体系统基本构造

1.2 轻质功能腻子

轻质功能腻子是一种具有保温隔热功能的膏状腻子材料，其中引入了多种超轻骨料，除了具备普通外墙腻子的找平功能以外，还具有较好的热工性能，其主要技术要求如表1所示。试验测试3mm～5mm厚轻质功能腻子涂层的附加热阻可达0.32m2·K/W以上，相较于普通外墙腻子，其施涂于建筑墙体外侧可以减少墙体内侧保温层的厚度且解决剪力墙部位冷热桥的问题。

表1 轻质功能腻子主要技术指标

1.3 无机保温膏料

无机保温膏料与保温胶泥或传统的保温砂浆相比，采用有机、无机多元胶结体系而非传统的利用水泥或石膏作为单一的胶结材料，试验发现在相同干密度下，乳液与水泥或其他无机胶凝材料形成的多元胶结体系的力学性能更好，因此可以在保温材料较低的干密度下实现同等的力学性能。相较于传统的保温胶泥或保温砂浆的导热系数一般在0.08W/(m·K)左右，无机保温膏料的导热系数可以达到0.06W/(m·K)以下，从而实现同等厚度保温层的热阻提升26%，无机保温膏料主要技术指标见表2。

表2 无机保温膏料主要技术指标

2 工程应用实例分析

2.1 不同节能设计标准下节能设计方案对比

根据《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》（DGJ32/J71-2014）（65%节能要求）和《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》（DB32/4066-2021）（75%节能要求），以一个具体工程案例对比组合自保温墙体系统在新旧标准下的节能设计方案。

65%节能要求下组合自保温墙体系统采用30mm厚轻质高强防水找平层材料+加气混凝土砌体20mm厚无机保温胶泥，其节能计算见表3，节能计算结果满足设计要求；75%节能要求下组合自保温墙体系统采用5mm厚轻质功能腻子+30mm厚轻质高强防水找平层材料+加气混凝土砌体21mm厚无机保温膏料，其节能计算见表4，节能计算结果满足设计要求。

表3 65%节能要求下组合自保温墙体系统节能计算

表4 75%节能要求下组合自保温墙体系统节能计算

由表3、表4可知，节能要求由65%提升到75%后，组合自保温墙体系统中通过增加5mm厚轻质功能腻子和将保温胶泥替换成热工性能更优异的无机保温膏料，保温层厚度基本维持不变即可满足75%节能设计要求。

2.2 组合自保温墙体系统与外墙外保温系统对比

自从2014年《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）实施以来，对保温材料的防火性能做出了全面的规范，导致了市场上缺乏质量稳定可靠的外墙外保温系统，以江苏省为例，近年来市场上主流的是匀质保温板外墙外保温系统。在75%新标准的节能设计要求下，其节能计算见表5，匀质保温板厚度需要47mm才能满足设计要求。在外墙通过粘锚结合的方式安装接近50mm厚的保温板，后期存在很大的安全隐患，如果材料和施工质量控制不好极易出现脱落的风险，且如此厚度的匀质保温板安装，也需要每层增设托架，会造成整体施工造价的上升。

表5 75%节能要求下匀质保温板外墙外保温系统节能计算

2.3 工程施工

组合自保温墙体系统是一种兼顾建筑节能和防火安全的节能保温系统，近年来在常州清云澜湾、泰州环溪花园等工程中得到应用。

组合自保温墙体系统的施工包括自保温砌体施工、轻质高强防水找平系统施工和无机保温膏料外墙内保温系统施工，工程施工中应满足以下要求：

（1）自保温砌体施工应符合《蒸压加气混凝土砌块自保温系统应用技术规程》（DGJ32/TJ107）、《混凝土复合保温砌块（砖）非承重自保温系统应用技术规程》（DGJ32/TJ85）和《烧结保温砖(砌块)自保温墙体系统应用技术规程》（DGJ32/TJ167）的规定。

（2）轻质高强防水找平层应分层施工，每层厚度不应大于8mm；抗裂防水面层施工时，应在抗裂防水面层材料中压入耐碱玻璃纤维网布，耐碱玻璃纤维网布之间的搭接宽度不应小于100mm，阴阳角处的搭接不应小于200mm；轻质功能腻子宜采用批涂或喷涂施工。批涂施工应分道进行，每道厚度不宜大于2mm。

（3）无机保温膏料应分层施工，每层厚度不应大于8mm；无机保温膏料保温层施工完毕后，外侧应设置抗裂防护层，应预先将抹面砂浆均匀涂抹在保温层上，再将耐碱玻璃纤维网布均匀压入抹面砂浆中，耐碱玻璃纤维网布之间的搭接宽度不应小于100mm，阴阳角处的搭接不应小于200mm。

3 结语

（1）夏热冬冷地区使用组合自保温墙体系统，是将自保温技术、内保温技术和轻质高强防水找平技术相结合，充分发挥其各自的优点，同时避免各自的缺陷。

（2）外墙外侧使用的轻质高强防水找平系统，通过“轻质高强防水找平层+抗裂防水面层+轻质功能腻子+涂料饰面层”与传统的“砂浆找平层+保温层+抗裂砂浆层+外墙腻子+涂料饰面层”外墙外保温做法相比，简化了构造层次，且兼顾了保温、抗裂、防水、防火的功能。

（3）无机保温膏料用于外墙内侧，热工性能优于保温胶泥和传统保温砂浆。

（4）组合自保温墙体系统在保温层厚度基本维持不变的前提下即可满足75%节能设计要求，系统的安全性优于传统外墙外保温系统，取得了较好的工程应用效果。