装配式建筑体系节能技术分析
2020-07-04王晓平
摘 要:近年来我国建筑行业发展态势良好,绿色节能理念的产生引发行业对建筑节能的重视,凭借着绿色环保和设计标准化的优势,装配式建筑得到了广泛的应用,并取得了良好的应用成果。分析在装配式建筑体系内使用到的节能技术,针对保温材料、复合墙体系、外围护结构、墙体连接处节能技术的有效应用,延长装配式建筑的使用寿命,推动整个行业的绿色与节能发展。
关键词:装配式建筑;绿色节能;建筑体系节能
1 引言
我国地域辽阔,建筑体量较大,行业发展迅速的同时,建筑能耗也在不断提升,预计我国2020年建筑能耗将占据资源消耗总量的35%以上,整个行业将成为能耗最大的产业。面对这一发展趋势,有必要加强节能技术的应用,针对装配式建筑的结构体系,将绿色环保理念用于其中提高工程施工质量,尽可能的缩短工期,提高工程经济效益与社会效益。
2 装配式建筑结构体系分析
工程建设时,将原本在施工现场浇筑的工作转移到工厂内统一生产,这就是装配式建筑。建筑结构和大部分构件在工程内统一加工生产,再运输到施工现场可靠拼装连接,从而加快施工进度,保证施工质量,不仅如此,也能够缓解施工对周围环境造成的污染。分析装配式结构体系的应用优势,主要体现在以下几点:(1)装配式建筑和节能技术相融合,人们采用轻质墙板可使施工内容得到简化,降低人力和物力的过多投入,加强对工程的造价控制。(2)缩短工程建设周期,以保证施工质量为基础,降低施工对周围环境的影响,突出装配置建筑施工的生态效益。(3)节能技术的应用可消耗较少的施工材料,满足建筑行业绿色发展理念,也能够提升装配式建筑工程的安全性和可靠性[1]。
3 我国装配式建筑节能技术体系
3.1 常用保温材料的应用
保温材料具有热工性能,对建筑围护结构产生重要的影响。从工艺角度划分,保温材料主要有单一性和复合性保温材料两种;从材料特性角度划分,保温材料主要有岩棉和玻璃棉等无机材料、膨胀聚苯板、硬质聚氨酯板等有机材料。相比之下,无机保温材料防火性能较强,但保温效果一般,有机材料保温性能良好,但防火性能较差,需根据实际工程情况选择合适的保温材料。以膨胀聚苯板和挤塑聚苯板为例,膨胀聚苯板的密度为16kg/m?,抗拉强度超过100kPa,吸水率在2.5%以内,导热系数不超过0.044W/(m·K),材料抗酸碱且耐低温;挤塑聚苯板的密度为25kg/m?~45kg/m?,抗压强度最高可达700kPa,抗拉强度超过200kPa,吸水率低于1%,导热系数不超过0.03W/(m·K),材料抗老化强度高,且无毒无害,有着良好的抗腐蚀性能[2]。
3.2 复合墙体系节能技术
在装配式建筑中,复合墙体系结构主要有两种情况,一种是不带有保温层的混凝土墙体结构,施工后需额外进行保温处理;另一种是夹芯保温墙体系结构,墙体中含有保温层,自身兼具保温效果和节能功能。如果使用了不带保温层的墙体结构,应在施工后加入一层膨胀聚苯板或挤塑聚苯板,或采用预制复合保温挂板的方式提升墙体保温性能。目前具有节能效果的复合墙板主要有混凝土聚苯乙烯、承重混凝土岩棉外墙板、加气混凝土外墙板等,应根据装配式建筑的实际施工要求选择不同性能的复合墙板。使用金属外墙保温装饰一体板,该结构包含保温层、树脂板、强力复合胶以及饰面涂层几部分,饰面层被涂有氟碳金属漆,保温层可使用酚醛板、岩棉板、XPS板等保温材料。金属一体板支持全自动化生产,氟碳金属漆饰面有着较高的耐候性和装饰性效果,面板处采用了高密度的无机树脂板,保温材料可按照装配式建筑的实际应用需求加以选择,这类复合墙板支持大面积的施工与安装,且保温效果良好,符合装配式建筑节能设计要求。
3.3 外围护结构节能技术
(1)混凝土墙体节能技术。对于装配式建筑施工来说,外墙部分是直接和室外相接触的,应加强外墙体系的保温和隔热效果,降低建筑物的能耗,突出工程的节能设计理念。可通过降低墙体结构导热系数来提升墙体保温隔热性能。对于普通的混凝土墙体结构来说,应在主体结构施工后对外墙体进行保温处理,处理的同时可继续完成室内装修工作,以此保证施工工期。建议预制保温墙板,针对各地区的实际温度变化情况对外墙保温技术加以改进,避免冷热桥的情况出现。北方地区和中部地区可以采用外墙保温技术与预制混凝土外挂墙板,南方可采用预制木质外墙挂板,无论是什么样的墙体材料,都应尽可能的提升材料的防火等级。对于装配式混凝土保温墙体结构,应兼顾内外叶墙和保温层三方面的保温隔热性能提升。外叶墙可采用50mm厚度的镀锌钢丝网片混凝土为墙体保护层,从而避免保温层和外界直接接触,并达到保温、防火的效果,可使用岩棉板和聚苯板作为保温材料。
(2)外窗节能技术。外窗是装配式建筑热量损失严重的部位,对该部分进行节能设计,可有效提升外窗的保温效果,提升窗框和玻璃的热阻,从而减少热损。建议采用塑钢中空玻璃、铝合金中空玻璃窗这几种节能型窗户。在窗框位置可使用透气膜封堵外侧,使用隔汽膜粘贴窗框室内一侧和外墙一侧的裂缝位置。
(3)屋面与楼板节能技术。目前装配式建筑针对于屋面板与楼板施工多采用工厂预制和现浇的叠合施工形式,在屋面板处设置保温层,使用夹芯保温墙板,施工后需及时做好防水处理工作,比如增加防水层,或喷涂聚氨酯硬泡。为了更好的突出屋面和楼板的节能设计效果,可以预制加气混凝土板。
3.4 墙体连接节点节能技术
对于墙体竖向连接节点的保温构造,建议在复合外挂板的节点位置使用PE棒和聚氨酯发泡剂进行填充处理,然后使用防水隔汽胶对内缝进行封堵,使用硅酮耐候胶封堵外缝,使用XPS板封堵夹芯保温墙板的内侧缝隙。对于墙体横向连接节点的保温构造,应保证上下墙板之间连接紧密,使用耐候胶密封封堵。如果建筑施工时使用的是预制夹芯剪力墙体系,可通过套筒连接与浆锚链接方法,在墙板缝隙内填入保温板,防止热桥情况产生,突出建筑外墙结构的保温与节能性能。在墙体的两侧部分应填充保温砂浆,在墙体的室外一侧应对接缝位置做好防水处理,并采用耐候胶及时封堵。
4 结束语
总而言之,近年来我国装配式建筑施工规模不断扩大,当前的建筑体系多为国外的技术引进,为了提高建筑设计和施工的标准化和系统化,有必要迎合现阶段的生态环保理念,加强节能技术在建筑施工中的应用效果。大规模使用具有热工性能的保温材料,使其对建筑围护结构起到保护性效果,将节能技术用于装配式建筑的复合墙、混凝土墙体、外窗、屋面与楼板、墙体连接节点等部位,提升施工效率,保证施工效果。
参考文献:
[1] 郑振华,钟吉湘.装配式建筑体系节能技术发展综述[J].建筑节能,2020(4):138+143.
[2] 李凯文,纪敏.装配式钢木结構建筑应用研究[J].城市住宅,2019(12):70+73.
作者简介:
王晓平(1985—)男,江苏无锡人,硕士,节能方向。