淺談嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)宅外墻保溫體系的可持續(xù)發(fā)展

趙暉

摘要：提高現(xiàn)代新農(nóng)村居住環(huán)境質(zhì)量，改善農(nóng)民的居住條件，因地制宜地發(fā)展地方特色，探索適宜我國國情和農(nóng)村地域特點的住宅技術(shù)模式，是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的一項重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：農(nóng)宅舒適性；可再生能源；節(jié)能

1.農(nóng)宅外墻節(jié)能保溫技術(shù)

1.1節(jié)能材料的采用

我國建筑墻體材料的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)為“節(jié)能、廢舊材料利用、環(huán)保、輕質(zhì)、高強”，農(nóng)村地區(qū)的地域特殊性，這一趨勢體現(xiàn)在以下三個方面：第一，粘土磚在城市已經(jīng)不允許使用，但是在農(nóng)村地區(qū)，由于缺乏可替代資源，交通不便利，使得這個政策不能得到有效落實。第二，利用工業(yè)廢渣，可以減少耕地資源在農(nóng)村地區(qū)的浪費和對環(huán)境的污染破壞。第三，在農(nóng)村地區(qū)自然資源豐富的植物材料仍是最主要原料，如果提高技術(shù)的使用，將能達到良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

1.1.1新型秸稈材料：草磚、草板為秸稈材料的代表，它的制作過程比較簡單，只需要壓草機即可，過程簡單，污染小，但是這種新型材料需要加入護面紙及護面膠，高溫高壓給生產(chǎn)造成了一定的難度。

1.1.2新型秸稈材料使用要點：首先，由于此種材料易燃，因而不宜作為建筑材料，但是我們可用采用表面抹水泥砂漿的方法提高其耐火性，從而克服這一缺點；其次，植物類材料容易發(fā)霉及腐蝕，因此使用時應(yīng)保證材料的干燥，并且在做結(jié)構(gòu)時要注意防潮，比如設(shè)計防潮層、通風(fēng)孔等；再次防蟲也是其使用中需要注意的地方，植物腐爛后會生蟲，其承載力就會下降，因此在制作材料時加入生石灰或者防蟲劑會取得良好效果；最后由于草磚承重能力差，故這種材料適合用于非承重結(jié)構(gòu)。

1.2外墻保溫技術(shù)

外墻保溫指采用固定的構(gòu)造方式，把導(dǎo)熱系數(shù)較低的絕熱材料與建筑物墻體固定為一體，增加墻體的平均阻值，從而達到保溫或隔熱效果的一種工程做法。外墻保溫分為單一材料保溫和復(fù)合保溫材料。單一保溫材料包括：加氣混凝土砌塊、燒結(jié)保溫磚、草磚等。復(fù)合保溫外墻按照保溫材料設(shè)置位置的不同，可分為內(nèi)保溫、外保溫和夾心保溫外墻。復(fù)合保溫外墻相對于單一材料保溫來說應(yīng)用并不廣泛，其原因為造價太高，施工復(fù)雜。但隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，復(fù)合保溫外墻因其良好的保溫效果定能廣泛使用。

1.3外墻保溫優(yōu)缺點

外墻內(nèi)保溫指的是將保溫材料置于外墻體的內(nèi)側(cè)。它的優(yōu)點有：對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術(shù)指標(biāo)的要求不甚高，紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求，取材方便；施工方便，不需搭設(shè)腳手架。外墻內(nèi)保溫在當(dāng)前得到了廣泛的應(yīng)用，但其仍有缺點存在。例如墻體受室外氣候影響大，晝夜溫差和冬夏溫差大，容易造成墻體開裂；不便于二次裝修和吊掛飾物；由于材料、構(gòu)造、施工等原因，飾面層易出現(xiàn)開裂等。

外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的內(nèi)、外側(cè)墻片之間，內(nèi)、外側(cè)墻片可采用混凝土空心砌塊、燒結(jié)空心磚、粘土磚等。外墻夾心保溫技術(shù)的優(yōu)點為：對內(nèi)側(cè)墻片和保溫材料形成有效的保護，對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛現(xiàn)場澆注材料等均可使用；對施工季節(jié)和施工條件的要求不十分高，不影響冬期施工。缺點是：在非嚴(yán)寒地區(qū)，此類墻體與傳統(tǒng)墻體相比尚偏厚；內(nèi)、外側(cè)墻片之間需有連接件連接，構(gòu)造較傳統(tǒng)墻體復(fù)雜；外側(cè)墻片受室外氣候影響大，晝夜溫差和冬夏溫差大，容易造成墻體開裂和雨水滲漏。

外墻外保溫是將保溫材料置于外墻的外側(cè)，外掛的保溫材料有巖棉、聚苯板、陶?；炷翉?fù)合聚苯仿石裝飾保溫板等。其中聚苯板因有優(yōu)良的物理性能和廉價的成本，被廣泛應(yīng)用。與外墻內(nèi)保溫相比，外墻外保溫的優(yōu)點為：緩沖了因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力，避免了雨雪凍融干濕循環(huán)造成的結(jié)構(gòu)破壞；消除了熱橋的影響；便于對室內(nèi)進行裝修改造。缺點：外保溫產(chǎn)品技術(shù)不過關(guān)時，大風(fēng)可能會吹落保溫層；外保溫層一旦出現(xiàn)裂縫，很難處理。

1.4外墻保溫技術(shù)的發(fā)展歷史

外墻保溫技術(shù)起源于歐洲20世紀(jì)40年代，首先在德國和瑞典開始應(yīng)用。因為二戰(zhàn)時德國有大量建筑物受到破壞，為了修補外墻裂縫人們在建筑物外墻粘貼一層聚苯乙烯或巖棉板來修補裂縫。不久以后人們發(fā)現(xiàn)這種做法不但能遮避裂縫還有很多其他的優(yōu)點。保溫、隔音、防潮性能大幅提高，而且居住舒適度也大為提高。外墻外保溫技術(shù)真正得到快速發(fā)展是在1973年世界能源危機以后。因為能源短缺，同時在歐美各國政府的大力推動下歐美外墻外保溫技術(shù)的市場容量以每年15%的速度迅速增長。由于歐美嚴(yán)格的立法要求，目前歐美同緯度的新建建筑的節(jié)能效率大約是我國的2～3倍。

我國外墻保溫技術(shù)起步于20世紀(jì)80年代，受當(dāng)時條件限制，主要在墻內(nèi)保溫方面做了一些應(yīng)用，一開始主要應(yīng)用于我國北方較嚴(yán)寒地區(qū)，經(jīng)過實踐，外墻外保溫技術(shù)在北方并采用供熱采暖地區(qū)的缺陷日益顯露，由于室內(nèi)外溫差過大易形成冷凝水，內(nèi)墻發(fā)霉等問題。因而在學(xué)習(xí)和引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上外墻保溫技術(shù)逐步發(fā)展起來。

1.5外墻構(gòu)造技術(shù)

參閱《嚴(yán)寒和寒冷農(nóng)村住房節(jié)能技術(shù)指南》中的能源效率標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)寒地區(qū)外墻的傳熱系數(shù)為0.45W/（m2·K），若以粘土磚作為主要建材，在滿足隔熱保溫條件下，其厚度要求為1250-2000mm，這顯然是不合理的需求。因而我們使用高性能保溫復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)形式。粘土磚復(fù)合墻體為例，其保溫形式分為外保溫、內(nèi)保溫和夾心保溫三種形式。以內(nèi)保溫為例，復(fù)合墻體的構(gòu)造層次依次為：水泥砂漿、石棉網(wǎng)、聚苯板、膠粘劑、水泥砂漿找平層、燒結(jié)普通磚、石灰砂漿等。

2.屋頂節(jié)能保溫技術(shù)

屋頂處于建筑物頂部的位置，它不僅要有很好的保溫節(jié)能性能，而且還應(yīng)具有良好的防水，排水性能。平、坡屋頂是最常見的農(nóng)村結(jié)構(gòu)形式，其中坡屋頂?shù)谋壤^大。因為坡屋頂可有效排除積雪、雨水，保證屋頂結(jié)構(gòu)不被破壞。

從屋頂?shù)墓?jié)能構(gòu)造上來看，保溫層的位置和材料種類的選擇與屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式密切相關(guān)。當(dāng)采用木屋架結(jié)構(gòu)時，保溫層通常設(shè)置在天棚上，保溫材料不僅可以采用板狀材料，如聚苯板、草板等，也可以采用散狀材料，如膨脹珍珠巖、草木灰、稻殼、木屑、爐渣等。當(dāng)采用鋼筋混凝土屋架結(jié)構(gòu)時，保溫層應(yīng)設(shè)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層之上，以防止結(jié)構(gòu)層凍裂，保溫材料只能選擇板狀材料。除了傳統(tǒng)的保溫材料外，近些年，農(nóng)村地區(qū)又出現(xiàn)了金屬面夾芯板復(fù)合保溫屋面板，同時兼有保護、防水或保溫等多種功能，具有重量輕，強度高，施工方便、快捷，可多次拆卸，重復(fù)安裝使用等優(yōu)點。

3.門窗保溫節(jié)能技術(shù)

3.1窗

窗體對住宅耗熱量的影響主要由兩部分組成：一部分是窗體本身的傳熱損失；另一部分是通過窗縫的冷風(fēng)滲透所引起的熱量損耗。因而窗體的保溫性能取決于它的傳熱系數(shù)和密封性能。塑鋼窗在城市建筑物已經(jīng)被廣泛使用，由于其良好的密閉性，較低的傳熱系數(shù)，它逐步取代傳統(tǒng)的木質(zhì)窗戶，并逐漸影響到農(nóng)村地區(qū)。農(nóng)村地區(qū)的塑鋼窗我們根據(jù)構(gòu)造形式可以分為單框雙玻窗、單框三玻窗和單框單玻+單框雙玻窗。

由于一些農(nóng)村地區(qū)偏遠，經(jīng)濟落后，塑鋼窗的采用還有一定困難。木窗仍是這些農(nóng)村地區(qū)的主要類型。木窗主要分為單層木窗和雙層木窗。單層木窗（傳熱系數(shù)4.6w/（m2·K））在冬季的傳熱很大，一般滿足不了住宅保溫要求。因而如果塑鋼窗實在難以在農(nóng)村地區(qū)采用，那我們最好采取雙層木窗（傳熱系數(shù)2.2W/（m2·K））形式。

3.2門

對于傳統(tǒng)民居來說，門在整體圍護結(jié)構(gòu)中可以說熱損失所占比例很小，但它仍不能被忽略。因為冬季取暖，需要經(jīng)常把燃料運到家里，或經(jīng)常有人員內(nèi)外走動，這給內(nèi)外聯(lián)通創(chuàng)造了條件，外門的冷風(fēng)滲透對室內(nèi)溫度的影響也是很大的。因而我們需要把門避開主導(dǎo)風(fēng)向，其次要設(shè)置雙門或門斗。目前，外門材料的種類非常豐富，有木門、塑鋼門、金屬保溫門等。