无机保温砂浆在太阳能建筑示范项目中的应用研究

2014-12-16杨树新田斌守王本明蔺瑞山甘肃省建材科研设计院甘肃兰州7300202甘肃省建筑材料安全性检测与评价工程技术研究中心甘肃兰州730020

中国建材科技 2014年3期

孟渊杨树新田斌守梁斌王本明蔺瑞山（甘肃省建材科研设计院，甘肃兰州 730020；2甘肃省建筑材料安全性检测与评价工程技术研究中心，甘肃兰州 730020）

1 前言

20世纪80年代以来，我国建筑业取得了突飞猛进的发展，目前全国城乡既有建筑面积已达420亿平方米。国家权威部门预计，到2020年底，全国新增房屋建筑面积将达250至300亿平方米。每年新增建筑竣工面积15-20亿平方米。我国早已成为世界第一大房屋建筑市场，现在每年新增建筑面积超过所有发达国家建筑面积的总和。

我国房屋建筑面积的迅速增加，也直接导致了建筑能耗比例的加重，建筑单位面积采暖能耗指标达到相近气候条件下发达国家的2-3倍，采暖能耗占国民经济总能耗的27.5%，并且随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，这一比例会持续提高。这样，开发一种既具有节能保温，又安全、耐久，与建筑物主体结构同寿命的整体式保温体系就显得尤为重要。本文以甘肃省建材科研设计院新型建筑材料中试基地太阳能采暖暨既有建筑节能改造工程为例，参照《膨胀玻化微珠保温砂浆建筑构造》中的工艺要求进行施工，并对改造前后建筑物保温性能测试，以建筑围护结构热工计算对测试数据进行分析研究，结果表明，用阻燃保温砂浆节能改造后的建筑物的节能效果提高明显。

2 试验概况

试验地点为兰州市永登县柳树乡复兴村甘肃省建材科研设计院中试基地，海拔2100米，属于寒冷地区，建筑物为一层砖混结构，建筑物面积为314m2，改造前建筑物外围护结构为370mm砖墙，门为木质门，窗为木质单层玻璃窗，屋顶为现浇钢筋混凝土屋面，地面为普通混凝土地面。改造后建筑物状况见表1的改造方案。试验设备包括温度与热流巡回检测仪、温度计、热流计，电暖气等。试验设备布置方法为：测试房间安装温度与热流巡回检测仪，在被测墙体的内外侧贴上热流计和温度传感器，在房间悬置温度计，并摆放电暖器。见图1。

图1 改造前后建筑物

3 试验过程

本试验主要分为两部分完成，试验时间为2014年1月5日至2014年1月20日，共计15天时间。建筑物已经开始采暖，改造前建筑物保温性能及温度变化以一间同条件未改造的房屋为准，改造后建筑物的保温性能及温度变化以已经改造完成的建筑物为准，测试房间的面积均为18.5m2。为了测试改造前后能耗状况，从2014年1月10日至1月20日，在测试房间安置电暖气及电度表，控制屋内温度为18℃时的能耗状况。

4 节能改造的做法及传热系数计算

改造方案为：外围护采用内墙抹30mm厚阻燃保温砂浆和外墙抹40mm厚阻燃保温砂浆组合节能保温措施，屋面采用100mmEPS聚苯保温板加150mm水泥炉渣找坡，用40mm阻燃保温砂浆做保护层，SBS防水卷材做防水层；地面150mm厚超轻陶粒混凝土。户门使用前板1.0mm，后板0.8mm，门框1.8mm厚铁皮，内部填充100mm厚聚氨酯发泡保温及粘接，在缝隙处也均填充聚氨酯发泡胶密封，使通过门窗框或扇型材散失热量的途径被阻断，达到高能效的断热目的。窗户使用现在保温隔热效果较好的5+12A+5中空玻璃断桥窗户。

改造做法及传热系数见表1。

表1 改造做法及传热系数

表2 改造前后围护结构传热系数

5 结果及分析

5.1 改造前后围护结构传热系数的变化

改造前后建筑物围护结构传热系数的测试值见表2，墙体和屋顶的传热系数测试曲线见图2、图3。

改造前后的测试曲线图见图2、图3。

图2 改造前后墙体传热系数

图3 改造前后屋顶传热系数

从图表中可以看出：1）改造前后墙体及屋顶的传热系数明显减小，说明墙体的保温性能明显增加，节能效果明显。2）从传热系数的曲线中可以看出，改造后的传热系数曲线较改造前的传热系数曲线波动较小，说明改造后随着围护结构保温性能的增加，建筑物的热稳定性也随之增加。

5.2 改造前后室内温度

改造前后室内外温度的变化曲线见图4。

图4 改造前后室内外温度变化曲线

在图4中，最下边的曲线是建筑物测试期间室外的环境温度，中间一条曲线是建筑物改造前室内的温度，最上面的一条曲线是改造后建筑物的温度。从图中可以看出，在室外温度变化时，改造前的比改造后的温度变化更灵敏，并且改造后的温度较改造前高出3-5℃，表明在实际采暖状态下，改造后的建筑物具有更好的保温性能和舒适度。