高层建筑的围护结构墙体节能技术探讨

文/荣超，云南大学滇池学院

1 外墙内保温技术

外墙内保温施工工艺比较简单，是在外墙结构的内部加做保温层，对保温材料的覆盖要求相对较低，施工速度快，保温材料价格低廉的特点。外墙内保温保温层做在墙体内部，减少了商品房的使用面积；其次是影响居民的二次装修，内保温结构会导致内外墙出现两个温度场，形成温差，外墙面的热胀冷缩现象比内墙面变化大，这会给建筑物结构产生不稳定性，保温层易出现裂缝。

2 夹心复合墙保温技术

夹心保温墙体是将保温材料夹在两面墙体（内叶墙、外叶墙）之间形成的一种复合墙体。内叶和外叶墙一般是钢筋混凝土结构，保温板一般用B1或B2级有机材料，拉接件一般用复合材料或不锈钢。夹心保温墙板广泛应用于预制墙体或现浇墙体中，但预制混凝土外墙更便于采用夹心保温墙体技术。

复合夹心墙体砌筑应按外叶墙--保温层--内叶墙--拉结钢筋序连续施工；复合夹心墙砌筑宜双面挂线，砌筑外叶墙在外侧挂线；砌筑内叶墙应在内侧挂线，砌筑高度按设计构造要求及保温板的规格因素沿高方向分项砌筑。安装保温板，竖向缝应错开，每块保温板四周缝应挤紧，不能有空隙；如有空隙用岩棉板或聚苯乙烯泡沫板塞严，苯板接缝应企口搭接。安装保温板，应采取临时固定措施，施工时采取有效措施；避免雨雪及施工用水进入夹心板体内，严禁苯板受潮。内叶墙砌筑完后同，及时清除苯板的砂浆，消除“热桥”。砌内叶墙应采用一顺一丁的形式，灰缝砂浆饱满，防止砂浆掉入保温层内。砌体水平灰缝和竖立灰缝厚度应控制在8-12mm，砌体灰颖应横平竖直，全部灰缝应铺满砂浆，水平灰缝砂浆饱满度不低于90%；竖缝不低于80%。

3 外墙外保温技术

外墙外保温体系是将憎水性、低收缩率的保温材料通过粘结或锚固牢固地置于建筑物墙体外侧，并在其外侧施工装饰层的方法。外墙外保温提高了墙体的保温隔热性能，增加了室内的热稳定性。在住宅工程中，主要流行有聚苯颗粒浆料外墙外保温、聚苯板薄抹灰外墙外保温、现场模浇硬泡聚氨酯外墙外保温等几种外保温技术。置于建筑物外侧的保温层，大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命。由于温度对结构的影响，建筑物外围的热胀冷缩可能引起建筑物部分非结构构件的开裂，外墙采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。

通常保温施工是在建筑笏主体结构稳定后再进行施工，避免主体结构应力奕形期发生奕形影响保温施工。同时在外墙外保温施工时还须采取必要的防雨水措施，避免保温材料经雨水浸泡保温性能下降。外保温不仅适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑，也适用于南方需夏季隔热地区的空调建筑;既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造；旧房改造。现今全国有许多既有建筑由于外墙保温效果差，耗能量大，冬季室内墙体结露、发霉，居住环境差。采用外墙外保温进行节能改造时，不影响居民在室内的正常生活和工作。

4 墙体节能材料的选择

4.1 外墙保温材料的选择

在现阶段施工的建筑中，外墙外保温材料的使用以挤塑板、聚苯板为主。挤塑板具有密度大，导热系数小等优点，它的导热系数为0.029W（m.K），是抗裂砂浆（导热系数为0.93W（m.K））的32倍。聚苯板的导热系数为0.042W（m.K）是抗裂砂浆的22倍。因此挤塑板与聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。

4.2 增强网的选择

玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料在外墙外保温技术中得到广泛的应用。一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度；另一方面有效分散应力，将原本可以产生的裂缝分散成许多较细裂缝，从而形成抗裂作用。再则由于保温层的外保护开裂砂浆为碱性，而玻纤网格布的长期耐碱性能就决定了其在对抗裂缝中的广泛应用。

4.3 外保护层材料的选择

由于传统水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够，如直接作用在保温层外面.易引起开裂，而且还有可能脱落。因此必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，并在砂浆中加入适量的纤维。如外饰面为面砖，在抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片。面砖的短边应至少覆盖在两个以上网孔上，钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。

5 影响建筑节能的相关因素分析

5.1 墙体外围面积对能耗影响大。高层建筑外围护墙体耗能量较大，占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大耗能越多，国外的一些高层建筑造成圆塔形，比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆型或椭圆形，相同的面积，圆的周长最短，这样使建筑外露面积较小。因此，基于能量损耗的考虑，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。

5.2 风对建筑能耗的影响。在冬季，风力对建筑的热损失很大，增大冷空气的渗透量，使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当，墙体内部易产生冷凝水。高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能的又一重要因素。因此，建筑保温材料的选用，建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

6 结语

近年来，我国新能源和可再生能源的开发和应用，能源多样化为缓解建筑能耗提供了有利条件，但这些能源的合理应用仍需深入进行研究和实践，并不是“拿来就用”那么简单。我国城市化进程的速度正在加快，建筑节能减排，使能耗增量减缓的目标就不能改变。因此，墙体节能依然是一个艰巨的攻关项目。