浅谈我国寒冷地区民用建筑节能技术和措施

孟宪伟　姜洪雁　李湘云

摘要:本文简要论述我国寒(严寒)冷地区民用建筑外墙、屋面、门窗和采暖供热保温节能技术的特点和采用的一些措施。

关键词:民用建筑 节能技术

0 前言

我国是一个能源短缺的国家,却是个大能源消耗的国家,仅民用建筑耗能就占我国总能源消耗量的40%左右。因此,民用建筑节能已成为我国节约能源和可持继发展的重大国策,也是尽快实现我国全面小康生活的迫切需要。

1 外墙保温节能技术

1.1 外墙外保温技术

1.1.1 ZL胶粉聚苯颗粒外保温技术

ZL胶粉采用氢氧化钙、不定型二氧化硅加入少量硅酸盐水泥做骨料,并加入高分子粘合剂、保水增稠剂等外加剂,在工厂制配包装。其保温层采用一袋ZL胶粉配一袋聚苯颗粒加水搅拌成保温浆料,按保温层厚度分层抹灰。最后刮柔性耐水腻子,涂刷弹性养护液。该技术施工速度快,容易控制质量,整体性强,材料利用率高,墙面不用修补。

1.1.2 粘贴聚苯板抹抗裂砂浆外保温技术

在墙体外侧用聚合物砂浆粘贴40～60mm厚聚苯板,用专用砂浆勾缝,卡固钉锚固。保温板外侧用聚合物抗裂砂浆和耐碱玻璃纤维网格布结合而成的复合面层罩面。此技术采用粘贴与锚固方法以保证聚苯板与主体结构连接的可靠性和耐久性,但必须注重玻璃纤维网格布和外涂胶泥的有效性。

1.1.3 保温板与混凝土现浇法技术

在墙体模板内钢骨架外侧安装聚苯板,浇筑混凝土拆模后,聚苯板便与结构墙体浇注在一起,最后在聚苯板上抹抗裂砂浆并压入耐碱网格布。施工时聚苯板拼缝要严密,板面要平整,浇筑混凝土时要均匀连续,以防止因混凝土侧压力不均出现聚苯板错茬,导致后序施工困难,甚至影响保温效果。

1.2 外墙内保温技术

1.2.1 内抹保温砂浆技术

保温砂浆主要有膨胀珍珠岩、石膏聚苯颗粒、双灰粉保温砂浆等。其优点是施工方便,造价低廉。目前多用于工程的是ZL胶粉聚苯颗粒保温砂浆。其施工方法也很简单:将ZL胶粉与聚苯颗粒现场配制成砂浆,分层抹灰,初凝后抹抗裂保护浆料并压入耐碱纤维网格布,表面喷弹性养护液。

1.2.2 粘贴聚合砂浆复合聚苯保温板技术

采用三层聚合物砂浆与两层聚苯板复合形成夹芯保温板,解决了保温板自身强度低的弱点,增强了板的柔度和抗裂性。该板由于取消了边肋,减少了内保温热桥5%左右,因此保温效果很好。

1.2.3 增强粉刷石膏聚苯板保温技术

将60mm厚中密度聚苯板粘贴在墙体结构层上,保温层罩面采用干缩值较低的粉刷石膏,结合玻璃纤维网格布共同使用。施工时现场直接成型,增强了保温面层的整体性及抗干缩能力。该技术避免了块材保温墙体易出现的冷(热)桥、表面开裂等质量通病,施工工艺简单,质量易于保证,节能效果很好。

1.2.4 隔热保温挂装技术

主要采用岩棉板或聚苯板加纸面石膏板,在热绝缘层与结构层间形成封闭空气隔层,其传热系数可达K=0.91～1.25W/(m2·K),是较为理想的保温节能材料,缺点是施工技术较为复杂,造价也相对较高。

1.3 夹芯复合墙体保温技术

1.3.1 非承重的自保温墙体

墙体采用各种空心砌块,在砌块孔洞中填充隔热保温材料,如聚苯颗粒、膨胀珍珠岩等。其优点是填充材料不占用室内使用面积,形成非承重墙体自保温体系。

1.3.2 可承重双墙中芯复合墙体

外层墙为240mm或370mm厚普通粘土砖墙体,内层为60mm厚粘土砖或100mm厚空心砌块,中间夹层为聚苯板、玻璃棉、岩棉等保温材料。

2 屋面保温节能技术

在达到节能标准的民用建筑中,其屋面的保温隔热性能为非节能建筑的2～2.5倍。因此屋面保温节能也是至关重要的。目前,屋面隔热保温材料主要有憎水性膨胀珍珠岩、聚苯复合材料、玻璃棉等。

2.1 憎水膨胀珍珠岩保温技术

在屋顶结构层上用20mm厚1:3水泥砂浆找平,刷冷底子油一度,炉渣找坡,铺膨胀珍珠岩保温层100～180mm厚,SBS卷材防水层8～10mm厚。该屋面的传热系数K=1.36W/(m2·K),满足节能目标的要求。

2.2 硬质发泡聚氨脂防水保温技术

硬质发泡聚氨脂材料,泡孔致密,闭孔率高,具有光滑厚实的自结膜。施工时直接喷涂在结构找平层或找坡层上,形成一个无拼缝的,柔性、耐水性、抗渗性极好的整体保温层。该技术隔热防水一体化,节省了防水层,简化了施工工序,使用效果很好。

2.3 粘贴屋面保温板技术

在屋面结构找平层上用掺入粘结胶的聚合物砂浆粘贴保温板,如聚苯板、石棉板等,然后进行嵌缝,节点处理,做屋面防水层等。

2.4 双面彩钢保温板技术

双面彩钢保温板是将优质彩色薄钢板压粘在聚脲氰酸脂(PIR)、聚氨脂(PUR)、聚苯乙烯(PS)等新型建筑夹芯板材单面或双面上而形成的具有一定强度和刚度的能承受一般雨雪荷载、施工人员荷载及小型施工机具荷载的集保温防水于一身的优质屋面建筑节能材料。

3 门窗保温节能技术

测试和分析表明,外门窗的传热量占节能建筑外围护结构的总耗热量的30～40%,其耗能比之巨大,可见一斑。窗的保温节能好坏直接关系到建筑节能50%的宏观目标能否实现的大问题。我国《民用建筑节能设计标准》中规定了不同地区采暖居住建筑窗的传热系数限值。若超过严寒地区的传热系数限值,通过窗的保温技术,可以解决这一问题。

3.1 木窗保温技术

对既有单玻双层木窗采用密封条或粘窗缝的办法提高气密性,可减少10%左右的建筑能耗;把单玻双层木窗的内扇玻璃换成中空玻璃,则可使单玻双层木窗的传热系数减少到1.9w/m2·k左右;对南向和偏南向采用双玻单层窗,其它朝向采用三玻单层木窗。这些保温技术均可满足严寒地区的建筑节能要求。

3.2 塑钢窗保温技术

对于目前使用率在70～80%的塑钢窗,为满足节能要求,可对南向及偏南向采用中空玻璃的单框双玻窗,其它朝向应采用中空玻璃的单框三玻窗。框料可由一般使用的60或66mm厚改用70mm厚,传热系数小于1.9w/m2·k,再对窗周边采用保温材料塞缝及对窗周内侧面粘贴保温板后,完全可以满足严寒地区的节能要求。

3.3 铝塑复合窗的保温技术

采用三玻中空框料在90～120mm厚的单框铝塑复合窗并对窗周边采有保温材料塞缝及对窗周内侧面粘贴保温板后,也可以满足严寒地区的节能要求。

4 采暖供热系统的节能技术

4.1集中供热分户计量技术

每层采暖用户可同时接在分单元设置的供回水立管上,连接方式可为上供式或下供式。目前采用较多的是水平双管系统。每户入口设置一个热计量表和锁闭阀,以便计量收费;室内每组散热器装设温控阀,用户可根据各自的需要调节室温。

4.2 “一气三用”独立式采暖技术

在每户厨房安装一合壁挂式使用管道煤气的燃气小锅炉,为户内各房间提供生活热水,使管道煤气集饮食、洗浴、采暖于一体。各房间散热器均为单独回路,统一由分水器进行控制,用户可根据需要调节室温。

4.3 低温地板幅射采暖技术

该技术是将交联聚乙烯塑料管(PEX)埋敷在楼(地)面细石混凝土热层内,向管中送入50～60℃的热水,通过分水器对每个环路进行控制,热量从管中幅射出来,将楼(地)板加热,使室温升高,达20℃以上。

5 结束语

我国寒(严寒)冷地区的民用建筑节能技术是一项政治性、经济性、技术性很强的工作。它需要在国家的宏观决策下,制订统一的实施行动和技术标准,加大建筑节能技术国际间的技术交流,极大地提高各有关方面的节能意识,强制性地统一和协调节能技术的实施,加快保温节能新材料新技术的研发和推广,注重墙体、屋面、门窗、采暖等保温系统技术的相互配合和内外保温措施的紧密结合,在设计单位的精心设计和施工单位的认真施工下,才能不断创造出我国采暖能耗小,热环境质量高的现代化都市新居。

参考文献

[1]建设部《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分).北京:中国建筑工业出版社.