民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能施工技術研究

李卉欣 劉雄心

【摘 要】建筑能源損耗主要來源于建筑外圍護結(jié)構(gòu)，外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能是建筑節(jié)能的關鍵。選擇民用建筑為研究對象，根據(jù)我國南方地區(qū)的自然條件和節(jié)能技術條件，指出傳統(tǒng)民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)存在的節(jié)能缺點，著重闡述了外墻、外門窗和屋面節(jié)能施工技術及施工要點，并從材料、成品保護、質(zhì)量管理及現(xiàn)場檢測方面提出了節(jié)能施工的保障措施，對提高我國南方地區(qū)民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能施工水平具有重大借鑒意義。

【關鍵詞】民用建筑；外圍護結(jié)構(gòu)；節(jié)能施工；保障措施

【中圖分類號】TU201.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）05-0139-03

0 前言

隨著社會的進步，人們的居住條件日益改善，但也帶來了全球能源危機。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，全世界能源消耗的30%與建筑業(yè)有關，能源危機使得建筑節(jié)能越來越受到關注。建筑能源損耗主要來源于建筑外圍護結(jié)構(gòu)，外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能是建筑節(jié)能的關鍵。建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能施工技術主要從外墻、外門窗、屋面3個方面提高外圍護結(jié)構(gòu)的密閉性及熱阻值，從而達到建筑物預期的節(jié)能效果。大力推動建筑節(jié)能有利于節(jié)約能源，是保證國家能源安全的重要舉措。

1 傳統(tǒng)民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)存在的節(jié)能欠缺

墻體采用黏土磚，燒結(jié)過程中能源浪費嚴重且污染環(huán)境。

以往對節(jié)能效果非常重要的外門窗存在著不同程度的忽視，重視墻卻輕視門窗。傳統(tǒng)外門窗無法滿足節(jié)能要求：{1}以前外門窗材料的熱阻小、能耗高，選材不合理。{2}平開門窗的密閉效果比推拉門窗好，過去大部分采用推拉門窗，門窗的形式不合理。{3}設計時窗墻比取值不妥，外門窗洞口面積偏大。{4}門窗選用的密封條氣密性較差。

屋面保溫隔熱性能不能滿足節(jié)能要求：傳統(tǒng)的屋面構(gòu)造主要由飾面層、防水層、結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，并未從節(jié)能方面考慮保溫隔熱問題。

2 民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能施工技術

針對民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)存在的節(jié)能缺點，按照建筑節(jié)能的要求，目前外圍護結(jié)構(gòu)中墻體采用了保溫墻體，外門窗不但有保溫隔熱作用而且部分還增設了遮陽裝置，屋面采用保溫隔熱屋面，相應的施工技術要求也應隨之提高。

外墻的傳熱損失較大，大約占全部熱量損失的25%；而外門窗的傳熱損失加上空氣的滲透熱損失之和約占全部熱量損失的50%。因此，提高外墻和外門窗的保溫性能，提高外門窗的氣密性，是建筑節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)[1]。

通過優(yōu)化建筑外圍護結(jié)構(gòu)的熱工指標，夏天可減少室外熱量的傳入，冬天可減少室內(nèi)熱量的散失，有效降低建筑能耗，使建筑物室內(nèi)環(huán)境得以明顯改善。

建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系建筑物的節(jié)能效果，應大力提高節(jié)能施工技術水平。下面以南寧市西南商都工程為例進行介紹，該工程為廣西壯族自治區(qū)成立五十周年重大建設項目，獲得了南寧市建設工程“優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)獎”和“安全文明工地”榮譽稱號。西南商都工程如圖1所示。

2.1 外墻節(jié)能施工技術

外墻保溫系統(tǒng)施工是落實外墻節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)。外墻保溫方式按保溫層的位置分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和夾芯保溫三大類。與外墻內(nèi)保溫相比，外墻外保溫具有明顯的優(yōu)越性：{1}外保溫比內(nèi)保溫的保溫效果好。{2}外保溫層包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)保護主體結(jié)構(gòu)，延長了建筑物的使用壽命。{3}有效隔斷了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋，消除了冷凝。{4}不占用室內(nèi)使用面積，增加有效空間。{5}不影響居民二次裝修。{6}提高了居住的舒適度。目前，我國大部分地區(qū)采用外墻外保溫作為外墻節(jié)能的主要方式。

聚苯乙烯泡沫板（簡稱聚苯板）外墻外保溫是采用聚合物砂漿或?qū)Ｓ玫墓潭⒕郾桨逭迟N、固定在外墻外側(cè)，然后抹抗裂砂漿，壓入玻纖網(wǎng)格布，最后做外飾面。外墻外保溫構(gòu)造如圖2所示。

2.1.1 聚苯板外墻外保溫施工要求

（1）施工條件：基層墻體完工并經(jīng)有關部門按照《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50203—2011）和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50204—2015）驗收合格后，墻面應進行墻體抹灰找平，而且要求誤差滿足規(guī)范要求。

（2）施工機具：使用常用抹灰工具和機械設備，水泥砂漿采用砂漿攪拌機配制。

（3）抗裂砂漿的配制：抗裂砂漿配合比為抗裂劑∶水泥∶中砂=1∶1∶3（重量比），中砂含水率應小于2%。往砂漿攪拌機中先投入抗裂劑、中砂攪拌均勻，然后加入水泥繼續(xù)攪拌3 min，抗裂砂漿在配制及使用過程中嚴禁加水，宜在配制好后1 h內(nèi)用完。

（4）質(zhì)量要求：{1}采用材料的品種、質(zhì)量、性能應符合有關標準的規(guī)定。{2}保溫層與相鄰構(gòu)造層之間應粘貼牢固、無空鼓、脫層，面層無起皮、粉化、爆灰等現(xiàn)象。{3}孔洞、槽、盒的位置和尺寸正確，表面潔凈，管道后面平整。

2.1.2 聚苯板外墻外保溫施工要點

（1）施工中盡量少裁聚苯板、減少拼接，避免浪費。在不規(guī)則的邊角處可現(xiàn)場少量切割聚苯板，但切口應垂直于板面。

（2）一般采用點粘法粘貼，板中間呈梅花點布置，粘貼聚苯板時，均勻擠壓聚苯板，使膠粘劑的粘接面積不低于40%。用拖線板和2 m靠尺分別檢查板面的垂直度和平整度，嚴禁上下通縫，墻角處聚苯板應交錯互鎖。門窗洞口四角不得拼貼，必須用整塊聚苯板切割成形，小邊寬度≥200 mm。

（3）聚合物砂漿分底層和面層兩遍施抹。在聚苯板面抹厚度約2 mm的底層砂漿，將門窗洞口的加強網(wǎng)格布壓入砂漿中。將網(wǎng)格布繃緊后先粘在底層砂漿表面，然后用抹子從中央向四周把網(wǎng)格布緩慢壓入砂漿中，要求網(wǎng)格布不得起皺，不得外露。網(wǎng)格布上下左右的搭接寬度均不得小于70 mm。網(wǎng)格布壓完后，再在其上抹一層聚合物砂漿，以剛好蓋住網(wǎng)格布為宜[2]。

2.2 外門窗節(jié)能施工技術

外門窗所用材料的熱阻較小，往往成為傳熱的重點部位，要減少外門窗的傳熱量就要對其采取有效的保溫、隔熱措施[3]。門窗框和玻璃是影響熱工性能的主要部位，其密閉性和傳熱系數(shù)是外門窗節(jié)能的重要參數(shù)，采用熱阻大、能耗低的材料制造的新型保溫節(jié)能門窗可大大改善門窗的熱工性能。門窗節(jié)能工程必須嚴格按照《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50411—2007）與國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定進行施工和驗收。

（1）為確保外門窗能達到預期的節(jié)能效果，安裝施工中的施工要點如下。{1}施工工藝：彈線、定位→安裝門窗框→固定門窗框→處理門窗框與墻體之間的縫隙→安裝門窗扇和門窗玻璃→清理。{2}安裝門窗框前先抹砂漿，待砂漿干后方能安裝。門窗框安裝前要復查其兜方程度。變形嚴重、縫隙超標及密封條不密閉的門窗扇不得使用。窗框扇安裝，四周用連接片固定，窗框下每隔30～50 mm用砂漿填塞固定。{3}安裝玻璃前，必須清除凹槽中的灰漿和雜物，使排水孔順暢。安裝玻璃所使用的各種材料均不得影響泄水系統(tǒng)的暢通。玻璃裝好后，其邊緣不得和門窗框緊貼，所留空隙應符合國家相關標準的規(guī)定。{4}做好門窗框與門窗玻璃之間安裝縫隙的密封處理。擠注密封膏前，縫隙兩側(cè)的玻璃和金屬表面必須干燥、清潔，無灰塵和污物。用密封膏塞縫時，應充填密實，外表平整光潔，塞的深度和寬度應符合設計要求。

（2）外門窗節(jié)能施工的質(zhì)量保證措施。{1}應根據(jù)設計要求選擇門窗，各種材料嚴格送檢，各項指標符合設計要求后方可使用。{2}對制作好的外門窗，應委托有資質(zhì)的檢測單位根據(jù)驗收規(guī)范抽樣檢測其氣密性、抗風性和抗?jié)B性，在確認各項檢測指標達標后方能進行安裝工作。{3}現(xiàn)場施工人員要嚴格按相關標準進行施工，對安裝完的成品及時進行檢驗以確保達到節(jié)能設計要求并對合格的成品做好保護。

2.3 屋面節(jié)能施工技術

我國南方地區(qū)夏季太陽光十分強烈，屋面是建筑外圍護結(jié)構(gòu)溫度最高的地方。因此，屋面采取保溫隔熱措施對改善室內(nèi)溫度非常重要[4]。

保溫隔熱屋面類型有外保溫屋面、內(nèi)保溫屋面、單一保溫屋面和夾芯保溫屋面。目前，大部分建筑采用外保溫屋面。外保溫屋面把保溫材料放在屋面樓板的外側(cè)，讓屋面的樓板受到保溫層的保護而不致產(chǎn)生過大的溫度應力，有效地避免屋面構(gòu)造層內(nèi)部的凝結(jié)和凍結(jié)，一般做法是在樓板上鋪設絕熱材料，在絕熱材料外側(cè)設置防水層，在表面設保護層。外保溫屋面構(gòu)造如圖3所示。

屋面節(jié)能施工要點如下。

（1）基層要求：鋪設保溫層的屋面基層應驗收合格，基層應平整、干燥、堅實、潔凈。突出屋面的臺、墩和女兒墻根部必須清理干凈。穿過屋面的管道根部需用細石混凝土填塞密實。

（2）保溫層施工：保溫材料在施工現(xiàn)場存放時，需注意防潮，防止被損傷和污染。保溫材料應拉線找平鋪設，保溫層應鋪平、墊穩(wěn)，女兒墻內(nèi)側(cè)保溫層與屋面保溫層應對接，板縫用同質(zhì)材料或聚氨酯嵌填密實。排水口周圍300 mm范圍內(nèi)的保溫層必須滿粘，套割處需封邊嚴緊。保溫層施工完后應采取有效的保護措施，不得直接在施工完的保溫層上行走和堆放重物，及時申請驗收，然后施工下道工序。屋面保溫層嚴禁在雨天、雪天施工，在雨季應采取遮蓋措施。

（3）陶?；炷琳移率┕ぃ禾樟；炷琳移挛菝媸┕で跋劝磮D紙的要求設置找坡板，設計坡度為2%，厚度的允許偏差為+10%-5%。

（4）找平層施工：陶粒混凝土找坡施工完畢，隨即在其面上做1∶2.5水泥砂漿找平層。水泥砂漿找坡時，應注意處理好洞口及轉(zhuǎn)角處。屋面與女兒墻相交處抹成內(nèi)圓弧形，圓弧的曲率不宜過大，以免防水卷材與基層不易黏結(jié)。

3 民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能施工的保障措施

3.1 材料方面

建筑節(jié)能材料的選擇和檢驗是建筑節(jié)能的基礎。新型建筑節(jié)能材料具有良好的社會、環(huán)保與經(jīng)濟效益，在建筑中得以廣泛應用。建筑節(jié)能材料的質(zhì)量證明文件包括本地區(qū)材料準用證、檢驗報告及出廠合格證，主要材料還必須有材料交易證。計劃使用的節(jié)能材料，必須先到有關部門進行質(zhì)量備案，方可在工程上使用。材料進場時，需對其包裝、外觀、品種、規(guī)格進行驗收，做好驗收記錄，按規(guī)定對進場的材料進行見證抽樣和復試，復試合格后方可使用。特殊材料還須進行有害氣體及放射性物質(zhì)檢測。凡質(zhì)量證明文件不符或不全的材料不得使用；復試不合格的材料必須予以退場。西南商都工程外圍護結(jié)構(gòu)部分材料熱工性能指標見表1。

3.2 成品保護方面

安裝模板或腳手架時，施工人員應加強現(xiàn)場施工管理，防止碰撞已砌筑好的墻體。塔吊在吊運物品時應避免碰撞保溫材料。在外墻保溫層施工前，將外裝飾的預埋件安裝完畢，以免后期打孔破壞保溫層。保溫墻體抹完聚合物抗裂砂漿后嚴禁打洞，如果確實需要，必須在聚合物抗裂砂漿達到設計強度后方能進行，物件裝完后其周邊應恢復原狀。屋面完成保溫層施工后，為避免受潮和進水，應及時抹找平層。不得在剛鋪好的屋面保溫層上行走，否則應在行走線路上墊腳手板。

3.3 質(zhì)量管理方面

為了貫徹落實國家建筑節(jié)能的方針、政策，強化對建筑節(jié)能工程的施工質(zhì)量監(jiān)管，項目部成立了由項目經(jīng)理牽頭，項目副經(jīng)理和項目總工參加的建筑節(jié)能施工領導小組。項目部全體成員認真學習建筑節(jié)能的相關標準、規(guī)范和規(guī)程，加強節(jié)能施工的質(zhì)量意識，建立了一套行之有效的質(zhì)量管理體系，使各項建筑節(jié)能工作均能順利開展且處于良好的受控狀態(tài)。嚴把材料關，材料必須符合設計要求，編制并優(yōu)化節(jié)能施工方案，采用新的施工工藝，并做好細部構(gòu)造的施工。按批準的施工方案，執(zhí)行質(zhì)量檢查三檢制度，確保節(jié)能工程施工質(zhì)量。建設部專家對西南商都工程進行節(jié)能檢查如圖4所示。

3.4 建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能效果現(xiàn)場檢測

建筑節(jié)能的效果最終靠檢測結(jié)果去證明。建筑外圍護結(jié)構(gòu)施工完后，應對外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能質(zhì)量進行現(xiàn)場檢測。目前，現(xiàn)場檢測有現(xiàn)場熱工性能檢測和現(xiàn)場節(jié)能構(gòu)造檢測2種。當條件具備時，也可直接檢測外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，如何準確測定外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)是建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測的關鍵。當前，大多數(shù)檢測公司采用了國家檢測標準中首推的熱流計法對由不同材料組成的外圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能進行可行性分析。

4 結(jié)語

本文以南寧市節(jié)能檢測合格的西南商都工程為例，指出了傳統(tǒng)建筑節(jié)能存在的欠缺，詳細闡述了外墻、外門窗和屋面節(jié)能施工技術及保障措施，對提高我國南方地區(qū)民用建筑外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能施工水平具有重大的借鑒意義。

參 考 文 獻

[1]《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003：1366-1376.

[2]姚謹英.建筑施工技術[M].第3版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：377-380.

[3]羅利江，卜長明.住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術研究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2011（2）：125-128.

[4]孟祥柱.推廣坡屋面改造平屋面勢在必行[J].工程質(zhì)量，2003（1）.

[責任編輯：陳澤琦]