新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用

2024-07-06 18:12顾军李真
佛山陶瓷 2024年6期
关键词:住宅工程节能材料房建

顾军 李真

作者简介:顾军(1986.3-),男,回族,山东济南人,本科,工程师,研究方向:建筑工程。

摘 要:传统墙体材料如粘土砖、加气混凝土砌块等,存在导热系数高、保温隔热性能差等问题,难以满足日益严格的建筑节能要求。因此,研究开发并推广应用新型节能墙体材料,对于提升建筑物节能水平,实现建筑业可持续发展具有重要意义。本文将重点探讨新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用现状及发展前景。

关键词:节能材料;墙体;房建;住宅工程

1 前言

随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高,建筑能耗问题日益突出。近年来,我国政府高度重视建筑节能工作,出台了一系列法规、政策和标准,大力推动新型节能墙体材料的研发和应用,取得了积极进展。但受技术、成本、认知等因素的制约,新型节能墙体材料在房建住宅工程中的推广应用,仍面临诸多挑战,亟需各方协同发力,破除制约瓶颈,推动新型节能墙体材料的规模化应用。

2新型节能墙体材料概述

新型节能墙体材料是指在传统墙体材料的基础上,通过优化材料组成、改进生产工艺、创新结构设计等方式,开发出的具有优异保温隔热性能、良好力学性能和可靠耐久性的新型墙体材料。与传统墙体材料相比,新型节能墙体材料在导热系数、热工稳定性、抗压强度等方面具有明显优势。应用新型节能墙体材料能够有效减少建筑能耗,改善室内热环境,提高居住舒适度。同时,新型节能墙体材料的推广应用也有助于促进建筑业的绿色发展,推动节能减排目标的实现。当前,新型节能墙体材料已经成为建筑节能领域的研究热点和发展重点,相关产品不断涌现,应用范围日益扩大[1]。

3新型节能墙体材料类型

3.1保温隔热材料

保温隔热材料主要指膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)和挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)等材料,因其优异的保温隔热性能,在建筑节能领域得到广泛应用。膨胀珍珠岩源自天然矿物质,经高温发泡而成,具有密度小、导热系数低、吸水率低等特点。EPS和XPS均为聚苯乙烯基泡沫材料,二者在生产工艺和性能指标上略有差异。EPS采用可发性聚苯乙烯珠粒发泡成型,而XPS则采用挤塑成型工艺,导热系数更低,抗压强度更高。

3.2节能砌块材料

节能砌块材料如加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块和蒸压灰砂砖等材料,因其兼具保温性能和承重性能,在建筑节能领域得到广泛应用。加气混凝土砌块以石灰、水泥、砂子等为原料,经高温高压蒸养而成,具有密度低、保温性能好、强度较高等特点,适用于承重墙体。陶粒混凝土砌块以页岩、粘土等为原料,在高温下烧结成陶粒,再与水泥、砂子混合成型,具有密度低、导热系数低、抗压强度高等优点。蒸压灰砂砖以石灰、砂子为主要原料,经高温蒸压而成,导热系数低,强度较高,可用于承重墙体,但造价相对较高。在实际应用中,需要综合考虑建筑物的承重要求、保温要求和经济性等因素,选择最适宜的节能砌块材料,以达到最佳的建筑节能效果。

3.3复合节能墙体材料

复合节能墙体材料是近年来建筑节能领域的一大创新,通过将不同材料复合,实现保温、隔热、装饰等多功能集成。夹芯保温板由两层面板和中间保温芯材复合而成,保温材料可选用岩棉、玻璃棉、聚氨酯等,具有良好的保温隔热性能和较高的强度。保温装饰一体板将保温材料与装饰面板复合,一步到位完成外墙保温和装饰,施工便捷,整体性好,但造价较高。内保温复合墙体在墙体

内侧设置保温材料,可使用珍珠岩、玻化微珠等材料,保温效果好,不影响建筑外观,但施工工序相对复杂。复合节能墙体材料的出现,为建筑节能提供了更多可能性和选择空间。然而,复合节能墙体材料的性能、耐久性和经济性等方面仍需进一步研究和优化。同时,复合节能墙体材料的推广应用也对设计、施工等环节提出了更高要求,需要建立完善的标准规范和质量控制体系,以确保其在实际工程中的可靠应用[2]。

4新型节能墙体材料的应用现状

4.1应用范围有限

新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用范围还相对有限。当前,新型节能墙体材料主要应用于高端住宅、绿色建筑示范工程等领域,在普通商品住宅中的推广力度还不够。(1)新型节能墙体材料的成本较高,开发商为了控制建设成本,倾向于选用传统墙体材料,缺乏足够的政策激励和强制性标准,导致新型节能墙体材料的应用缺乏内在动力。(2)消费者对新型节能墙体材料的认知度和接受度还有待提高,部分消费者对其安全性、耐久性等性能还存在疑虑,这也在一定程度上制约了新型节能墙体材料的推广应用。扩大新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用范围,需要政府、企业、消费者等多方共同努力,从政策、标准、成本、认知等多个维度入手,逐步破除制约因素,推动新型节能墙体材料的规模化应用。

4.2施工质量参差不齐

当前,新型节能墙体材料在房建住宅工程中的施工质量参差不齐,这已成为制约其推广应用的重要因素。部分施工企业缺乏足够的技术能力和质量管理经验,对新型节能墙体材料的性能特点和施工工艺掌握不够,导致施工过程中出现不同程度的质量问题。(1)施工现场的材料堆放、保护不当,可能导致材料变形、破损,影响材料性能。(2)施工操作不规范,如连接部位处理不到位、保温层厚度不均匀等,都会削弱新型节能墙体材料的保温隔热效果。(3)施工缝、孔洞等部位的处理不严密,可能导致热桥、空鼓、开裂等问题,影响墙体的整体性能。(4)质量监督和验收把关不严,使得部分不合格的施工工程流入市场,损害了消费者的利益,也影响了新型节能墙体材料的口碑和信誉。新型节能墙体材料的施工质量问题,不仅影响建筑物的节能性能和使用安全,也制约了新型节能墙体材料的规模化推广应用。

4.3市场认知度有待提高

新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用,受市场认知度不高的影响。(1)大部分消费者对新型节能墙体材料的概念、种类、性能等缺乏全面了解,难以准确评估其在节能、舒适、安全等方面的优势。(2)部分消费者对新型节能墙体材料的可靠性和耐久性存在疑虑,担心其在长期使用过程中出现性能衰退、维护困难等问题。(3)开发商和设计单位对新型节能墙体材料的认知也有局限性,部分开发商过度关注成本,忽视了新型节能墙体材料的长期效益,部分设计单位对新型节能墙体材料的设计应用经验不足,未能充分发挥其优势。(4)行业协会在新型节能墙体材料的推广方面发挥的作用还不够突出,行业标准、技术规范的制定和完善有待加强[3]。

5新型节能墙体材料在房建住宅工程中的具体应用

5.1外墙外保温系统

外墙外保温系统是新型节能墙体材料在房建住宅工程中的重要应用形式。该系统在建筑外墙上设置保温隔热材料,如膨胀聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、岩棉板等,形成一层连续的保温隔热层,有效阻断墙体与外界环境的热交换,提高墙体的保温隔热性能。以EPS板薄抹灰外墙外保温系统为例,施工时先在墙体表面粘贴EPS板,然后在EPS板表面涂抹聚合物砂浆,埋置耐碱玻纤网格布,再涂抹面层砂浆,最后进行外墙涂料或面砖的装饰。该系统施工简便,整体性好,对建筑外观影响小,在我国北方地区的房建住宅工程中得到广泛应用。但外墙外保温系统在南方潮湿地区容易出现开裂、脱落等问题,因此需要因地制宜,选择适宜的保温材料和施工工艺。

5.2自保温砌块墙体

自保温砌块墙体采用具有保温隔热性能的砌块材料,如加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块等,通过砌筑形成具有自保温功能的墙体结构。以加气混凝土砌块为例,其导热系数低、吸水率小、抗压强度高,采用加气混凝土砌块砌筑的墙体,在满足承重要求的同时,也具备了良好的保温隔热性能。采用自保温砌块砌筑时,可根据设计要求,灵活选择砌块的规格和强度等级,并通过合理的砌筑方式和砂浆配制,确保砌体的整体性和稳定性。自保温砌块墙体相比传统墙体,在减少热桥、提高墙体节能性能方面具有明显优势,但受砌块强度和厚度的限制,其应用范围主要集中在多层住宅和低层住宅。

5.3内保温墙体系统

内保温墙体系统是在墙体内侧设置保温隔热材料,常用的保温材料有膨胀珍珠岩、玻化微珠等。以膨胀珍

珠岩内保温系统为例,其导热系数为0.04-0.06 W/(m·K),热阻可达到2.5-3.5 (m2·K)/W。50mm厚的膨胀珍珠岩保温层,其隔热效果相当于370mm厚的粘土砖墙体。施工时,先在墙体内侧粘贴1mm厚的聚乙烯气泡膜,起到隔汽层的作用,然后采用专用粘结砂浆将50mm—60mm厚的膨胀珍珠岩保温板粘贴在墙体内侧,再用抗裂砂浆或水泥砂浆抹面。内保温墙体系统对建筑外观影响小,其保温层连续,热阻较大,能有效减少墙体传热损失。内保温墙体系统在我国南方地区的房建住宅工程中应用较多,北方地区由于冬季室内外温差较大,内保温容易产生结露,因此应用较少。

5.4保温装饰一体化系统

保温装饰一体化系统是新型节能墙体材料在房建住宅工程中的一种创新应用形式。该系统将保温材料与装饰面板复合集成,实现建筑外墙保温和装饰的一体化。常见的保温装饰板由20mm—30mm厚的聚氨酯硬泡或聚苯乙烯泡沫板与5mm—8mm厚的纤维增强水泥板复合而成,导热系数可达到0.024-0.036 W/(m·K),单块保温装饰板的尺寸通常为300mm×300mm或600mm×600mm。施工时,采用专用锚固件将保温装饰板固定在墙体上,板缝处嵌入密封条,再进行勾缝处理,整个施工过程可在5—7天内完成,大幅缩短了施工工期。保温装饰一体化系统具有保温性能好、装饰效果佳、施工便捷等优点,其防火性能、抗冲击性能等也优于传统外保温体系。

5.5应用案例分析

为了更直观地了解新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用效果,以某住宅小区的实际案例进行分析。该小区位于北京市,建筑面积约为8万平方米,采用了外墙外保温系统和自保温砌块墙体两种新型节能墙体材料。其中,外墙外保温系统采用了20mm厚的XPS挤塑聚苯板,自保温砌块墙体采用了加气混凝土砌块。通过对小区建筑的能耗监测和实际运行数据分析,得到了不同墙体材料的应用效果对比,如表1所示。

从表1中可以看出,采用外墙外保温系统和自保温砌块墙体后,建筑外墙传热系数大幅降低,分别为传统粘土砖墙体的23%和28%,说明新型节能墙体材料能够显著提高墙体的保温隔热性能。在实际运行中,采用新型节能墙体材料的建筑,冬季室内平均温度比传统墙体高出1.6℃-2.3℃,室内热环境更加舒适。同时,单位面积供暖能耗和供暖费用也大幅降低,采用外墙外保温系统的建筑供暖能耗和费用仅为传统墙体的43%和43%,采用自保温砌块墙体的建筑供暖能耗和费用也仅为传统墙体的53%和53%,节能效果十分显著。该案例表明,在房建住宅工程中应用新型节能墙体材料,能够有效提高墙体的保温隔热性能,改善室内热环境,降低建筑能耗和运行费用,具有良好的经济效益和社会效益。

6结论

综上所述,新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用,能够显著提高墙体的保温隔热性能,改善室内热环境,降低建筑能耗和运行费用,具有良好的经济效益和社会效益。但新型节能墙体材料在房建住宅工程中的应用仍面临着应用范围有限、施工质量参差不齐、市场认知度有待提高等问题,亟需政府、企业、消费者等多方共同努力,从政策、标准、成本、认知等多个维度入手,逐步破除制约因素,推动新型节能墙体材料的规模化应用。随着新型节能墙体材料技术的不断进步和成本的逐步降低,其在房建住宅工程中的应用必将迎来更加广阔的发展前景,为建筑节能事业做出更大贡献。

参考文献

[1]刘俊.新型建筑墙体材料及建筑节能保温技术浅析[J].中华建设,2023(11):132-134.

[2]李红波.新型节能墙体材料在房屋建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2023(28):100-102.

[3]郭吉平.新型节能墙体材料在房屋建筑设计中的运用研究[J].产品可靠性报告,2023(09):119-121.

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