淺析建筑節(jié)能施工技術(shù)

呂丹桂

（貴州建工集團第四建筑工程有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550002）

引言

建筑物的能耗主要是由構(gòu)成建筑物的圍護結(jié)構(gòu)和建筑物內(nèi)的用能設(shè)備影響,由于建筑節(jié)能的要求,這兩方面的施工技術(shù)都發(fā)生了深刻變化。在圍護結(jié)構(gòu)中墻體變成了保溫墻體,屋面變成了保溫隔熱屋面,門窗和幕墻不僅有保溫隔熱要求而且部分還增加了遮陽系統(tǒng),樓地面增加了保溫或采暖制冷系統(tǒng)；不僅要提高設(shè)備的效率,而且逐步發(fā)展可再生能源和新型能源,因此,相應(yīng)的施工技術(shù)也應(yīng)與時俱進。

一、節(jié)能墻體對施工新技術(shù)的要求

保溫墻體多為無機與有機材料的復(fù)合，我國傳統(tǒng)圍護結(jié)構(gòu)墻多為無機材料組成,如磚石砌體、混凝土、水泥砂漿等,如今為了節(jié)能保溫的需要,引入了大量有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統(tǒng)墻體材料的保溫性能強得多,如1cm的模塑聚苯乙烯泡沫板就相當(dāng)于18cm燒結(jié)粘土磚或35cm混凝土的的保溫效果,所以有機保溫材料在建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能中廣泛應(yīng)用,形成了一種無機與有材料復(fù)合墻體,這樣就對施工工藝提出了新的要求。

典型的保溫墻體,是有機與無機材料相間復(fù)合而成,而這種墻體除了傳統(tǒng)的承重、隔聲要求外,還增加了保溫隔熱的要求。要求無機材料和有機材料組合成一個整體,在自然環(huán)境中能共同作用,因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的要求,如抹灰再不是傳統(tǒng)意義上的水泥砂漿抹灰,膩子也不是普通外墻膩子,涂料也不同于水泥砂漿外墻,貼面磚也不是貼于傳統(tǒng)墻面上,施工工藝產(chǎn)生了深刻的變化。

節(jié)能墻體要求防水、透氣。傳統(tǒng)的防水工程主要是指屋面、地下室以及室內(nèi)廁衛(wèi)間,節(jié)能墻體同樣要解決防水問題。保溫板與非保溫部位的結(jié)合部容易產(chǎn)生裂縫,在保溫系統(tǒng)的截止部位應(yīng)對不同材料材質(zhì)變換處應(yīng)做柔性防水處理,因此,在施工中部分防水功能在墻體上有所體現(xiàn)。墻體不僅要求防水而且要求透氣(水汽),一方面防止水分侵入到保溫系統(tǒng)內(nèi),外保溫系統(tǒng)應(yīng)具有防雨水和地表水滲透性能,雨水不得透過抗裂防護層,不得滲透至任何可能對墻體保溫工程隔熱復(fù)合墻體造成破壞的部位;另一方面要求透氣(水汽)即水蒸氣分子能從內(nèi)往外滲透。因為保溫隔熱層有透汽性的要求,所以對防護材料又提出透汽性的要求,如此聚合水泥抗裂砂漿就應(yīng)運而生。

二、保溫墻體飾面磚施工技術(shù)

墻體飾面磚層出現(xiàn)空鼓脫落主要有以下原因:⑴由于墻體內(nèi)外溫差的變化而形成飾面層開裂引起面磚脫落;⑵中間過渡層如砂漿抹灰層變形空鼓,造成大面積面磚脫落;⑶水分滲入所引起的反復(fù)凍融循環(huán),造成面磚粘接層破壞,引起面磚脫落;⑷外力引起的面磚脫落:如地基不均勻沉降引起結(jié)構(gòu)物墻體變形、錯位造成墻體嚴(yán)重開裂、面磚脫落;⑸組成復(fù)合墻體的各層材料不相容,變形不協(xié)調(diào),產(chǎn)生位移。后兩種情況所見不多,主要是⑴、⑵、⑶種情況,因此無論在什么材料上貼面磚都應(yīng)有效地克服上述三類情況出現(xiàn)。

在外墻外保溫墻面上粘貼面磚,需要考慮的關(guān)鍵技術(shù)因素主要有:⑴要在保護保溫層的前提下,使外保溫系統(tǒng)形成一個整體,著力于改善面磚粘貼基層的強度,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求;⑵要考慮外保溫材料的壓折比、粘結(jié)強度、耐候穩(wěn)定性等指標(biāo)以及整個外保溫系統(tǒng)材料變形量的匹配性,以釋放和消納熱應(yīng)力或其他應(yīng)力;⑶要考慮外保溫材料的抗?jié)B性以及保溫系統(tǒng)的呼吸性和透氣性,避免凍融破壞而導(dǎo)致面磚掉落;⑷要提高外保溫系統(tǒng)的防火等級,以避免火災(zāi)等意外事故出現(xiàn)后產(chǎn)生空腔,若外保溫系統(tǒng)喪失整體性,在面磚飾面的自重重力的影響下將大面積脫落;⑸要提高外保溫系統(tǒng)的抗震和抗風(fēng)壓能力,以避免偶發(fā)事故出現(xiàn)后的水平方向作用力對外保溫系統(tǒng)的巨大破壞。

三、門窗、透明幕墻及遮陽系統(tǒng)施工

透明圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱,除提高玻璃和框扇本身的熱工性能和保證中空玻璃的密閉性之外,還與玻璃和邊框接縫,以及框扇搭接縫的嚴(yán)密程度有密切的關(guān)系,只有各部分接縫足夠嚴(yán)密,才能保證盡量減少空氣的滲透,而空氣滲透是能量損失的重要途徑之一。

施工中提高氣密性一般是采用各種密封條或密封膠來解決。各種門窗的密封膠條種類繁多,應(yīng)與型窗的設(shè)計合理結(jié)合,最理想是設(shè)計型窗或幕墻時,同時設(shè)計配套的密封條,必要時需多道密封,而且必須選用彈性好,耐老化的材料,一般以三元乙丙和氯丁橡膠為宜,劣質(zhì)的密封條將過早老化失效,會給用戶帶來極大的不便和經(jīng)濟上的損失。玻璃的鑲嵌除采用密封壓條外,往往采用玻璃膠或兩者相結(jié)合使用。玻璃幕墻,尤其是隱框玻璃幕墻,更多采用硅酮結(jié)構(gòu)膠,但應(yīng)特別注意密封膠與玻璃以及所接觸配套材料的相容性,否則將導(dǎo)致密封失敗,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。除窗和幕墻本身的密閉之外,不可忽視窗和墻體接觸部位的密封與防水,長期以來,在居住建筑中,一直采用水泥砂漿來堵塞窗框與墻體接縫的做法是錯誤的,砂漿的干縮,必然造成縫隙的空氣滲透,尤其是水泥砂漿遇水堿性將對鋁合金框材產(chǎn)生腐蝕作用,加速窗戶的損壞。正確的方法應(yīng)該是在框與墻接觸的縫隙中填入高效的保溫材料(例如發(fā)泡聚氨酯等),然后再在窗戶的兩邊與墻的交界處,用密封膠封閉,防止雨水侵入。戶門和陽臺門應(yīng)選用填充聚苯板或巖棉板的門,并與防火、防水要求相結(jié)合。

提高門窗及幕墻結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)的一體化節(jié)能技術(shù)水平,改善墻體總體節(jié)能效果。重點解決門窗、幕墻錨固及填充技術(shù)和利用太陽能、空氣動力節(jié)能技術(shù)。大型公共建筑新近出現(xiàn)一種稱之為"雙層皮"的幕墻結(jié)構(gòu)形式,即在外窗或幕墻外面再設(shè)一層玻璃幕墻,一般是外層為單玻,內(nèi)層為中空玻璃,兩層間的距離20～60cm不等,每層樓內(nèi),外層玻璃的上、下端均設(shè)有可調(diào)節(jié)的通風(fēng)口。冬季在有陽光照射的時候,可以打開外層幕墻下端和內(nèi)層窗上端的通風(fēng)口,使兩層玻璃之間被陽光加熱的空氣進入室內(nèi),減少采暖能耗。而夏日則可將外層上、下端的通風(fēng)口都打開,使兩層墻之間的空氣層,在陽光照射下形成很好的向上流通的氣流,把熱空氣散發(fā)掉,降低內(nèi)層窗外表面的溫度,從而減少室內(nèi)的降溫空調(diào)負(fù)荷,如果在雙層幕墻之間加設(shè)可調(diào)節(jié)的遮陽百葉,其增加舒適度和節(jié)能效果就更加顯著了。

在夏季較熱的地區(qū)采用建筑遮陽的方式,同樣能達(dá)到建筑節(jié)能的目的,而且是一個自然降低能耗的、經(jīng)濟實用而又效益不錯的好方法。就節(jié)能而言,室外遮陽系統(tǒng)優(yōu)于室內(nèi)遮陽系統(tǒng)。根據(jù)我們的實踐,在通常條件下,安裝室外遮陽系統(tǒng)可使室內(nèi)溫度降低7～8℃,節(jié)省40%～60%的空調(diào)能耗;安裝室內(nèi)遮陽系統(tǒng)可使室內(nèi)溫度降低4～5℃,節(jié)省30%～45%的空調(diào)能耗電量。安裝遮陽系統(tǒng)的一次性投資,可在2～3年內(nèi)在空調(diào)耗電節(jié)約費中收回。遮陽系統(tǒng)的設(shè)計與施工又是我們施工的一個新課題。為解決窗戶的遮陽問題,現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出低發(fā)射率(Low-E)玻璃,其遮陽系數(shù)可達(dá)到0.5以下,而遮陽型的Low-E中空玻璃窗,還可進一步降低遮陽系數(shù),取得更好的遮陽效果,夏季對降低室內(nèi)溫度起著很好的作用。但是當(dāng)冬季需要獲得更多的太陽熱能的時候,它卻會影響熱輻射的進入,增加采暖能耗。室外的各種固定遮陽板和格柵等,同樣利弊參半。在設(shè)計遮陽時應(yīng)根據(jù)地區(qū)的氣候特點和房間的使用要求以及窗口所在朝向,把遮陽做成永久性或臨時性的遮陽裝置。遮陽措施也可以采用各種熱反射玻璃如鍍膜玻璃、陽光控制膜、低發(fā)射率膜玻璃等,因此近年來在國內(nèi)外建筑中普遍采用。

總結(jié)：

總之,建筑節(jié)能工程施工中采用了大量新技術(shù)、新材料、新工藝,這將對建筑施工技術(shù)創(chuàng)新帶來深刻的影響。以上僅對外墻外保溫、外保溫層貼面磚、新型節(jié)能門窗及遮陽等新技術(shù)應(yīng)用例證,從中已經(jīng)看到施工技術(shù)與傳統(tǒng)施工技術(shù)的不同,筆者認(rèn)為建筑節(jié)能工程的實施將帶來建筑圍護結(jié)構(gòu)施工的巨大變化,部分施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)隨之也應(yīng)做適當(dāng)改變。