兩種不同的外墻外保溫施工工藝節(jié)能效果對(duì)比分析

朱三普

摘 ?要：通過理論計(jì)算，得出采用全現(xiàn)澆外墻外保溫（無網(wǎng)體系）和GKP外保溫施工工藝的外墻傳熱系數(shù)，分析兩種施工工藝對(duì)節(jié)能效果的影響，給出不同施工工藝下保溫層厚度的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：全現(xiàn)澆外墻外保溫;GKP外保溫;大模內(nèi)置保溫;后貼保溫;保溫施工工藝;外墻傳熱系數(shù)

1 ?引言

近些年來，我國高層住宅樓建設(shè)項(xiàng)目驟增，全現(xiàn)澆外墻外保溫技術(shù)自1997年北京推廣開始[1]，迅速應(yīng)用到全國。目前剪力墻結(jié)構(gòu)高層住宅大多仍采用該施工工藝。該施工工藝對(duì)比之前的GKP外墻保溫施工工藝，缺少了保溫粘接層，施工簡單，成品質(zhì)量更易得到保障。但粘接層的缺失會(huì)對(duì)外墻節(jié)能效果產(chǎn)生怎樣的影響卻未有細(xì)致定量的研究。本文通過計(jì)算，對(duì)比采用上述兩種施工工藝的鋼筋混凝土外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，分析不同施工工藝對(duì)外墻節(jié)能效果的影響，并定量分析不同施工工藝下保溫層厚度的定量優(yōu)化。

2 ?外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫基本構(gòu)造

GKP外墻外保溫施工工藝就是常說的后貼保溫，是在主體結(jié)構(gòu)完成后，外貼保溫板，通過粘接層和鉚釘將保溫板固定在結(jié)構(gòu)墻面上，保溫外部采用聚合物抗裂砂漿與玻纖網(wǎng)格布進(jìn)行封閉和找平，具有使用靈活，適用面廣的特點(diǎn)。全現(xiàn)澆外墻外保溫施工工藝就是常說的大模內(nèi)置保溫，是在主體結(jié)構(gòu)施工過程中，墻面鋼筋安裝完成后，將保溫板固定在鋼筋外側(cè)，直接將保溫板固定在墻體模板內(nèi)，澆筑墻體砼時(shí)一次性澆筑成型，具有連接牢靠、施工簡單和節(jié)約工期等優(yōu)點(diǎn)，但后砌填充墻部分仍需要采用GKP工藝施工。

GKP和全現(xiàn)澆外墻外保溫施工工藝的主要構(gòu)造差異在于全現(xiàn)澆外墻外保溫施工工藝缺少了GKP工藝中的粘接層。兩種施工工藝的詳細(xì)構(gòu)造詳見表1。

表1中節(jié)能計(jì)算簡化模型各構(gòu)造層厚度的選用參考了西安及咸陽區(qū)域高層住宅建筑外墻外保溫常用的數(shù)據(jù)，構(gòu)造做法參照《建筑施工手冊(cè)》（第四版，中國建筑工業(yè)出版社），全現(xiàn)澆施工工藝有網(wǎng)體系因其保溫板外部加設(shè)鋼絲網(wǎng)與GKP施工工藝構(gòu)造差距太大，故本文選用無網(wǎng)體系與GKP施工工藝進(jìn)行對(duì)比。

2.1 ?不同施工工藝下圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)計(jì)算

為簡化計(jì)算，本文個(gè)材料的導(dǎo)熱系數(shù)均選用《建筑施工手冊(cè)》（第四版，中國建筑工業(yè)出版社）中數(shù)據(jù)，其中聚合物抹灰砂漿參照水泥砂漿。另外，在對(duì)水泥砂漿與空氣復(fù)合層的平均熱阻計(jì)算時(shí)，對(duì)表1中的粘接層構(gòu)造也做了簡化，如圖1所示。

根據(jù)計(jì)算，得出各構(gòu)造層熱阻如表2所示。

根據(jù)表2計(jì)算結(jié)果，分別計(jì)算GKP和全現(xiàn)澆施工工藝下的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻R（m?·K/W）分別為：1.731m?·K/W、1.699m?·K/W，相差0.03m?·K/W;傳熱系數(shù)K分別為0.578 W/（m?·K）、0.587 W/（m?·K），相差-0.01 W/（m?·K）。從結(jié)果可知，GKP施工工藝相較于全現(xiàn)澆外墻保溫施工工藝對(duì)外墻傳熱系數(shù)和熱阻有一定影響。在西安區(qū)域，采用常用外墻保溫構(gòu)造的情況下，GKP施工工藝相較于全現(xiàn)澆外墻外保溫工藝，對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季保溫效果有正面影響。

2.2 結(jié)果分析

為更直觀地感受GKP施工工藝對(duì)外墻傳熱系數(shù)的影響，本文通過表3中熱阻的差值計(jì)算出提供相同熱阻所需的保溫層、鋼筋砼墻體及抹面砂漿層的對(duì)應(yīng)厚度。即相較于全現(xiàn)澆外墻外保溫施工工藝，若采用GKP外墻外保溫施工工藝，從冬季保溫效果上講，其保溫效果相當(dāng)于1.3mm厚的聚苯板、55.4mm厚的鋼筋混凝土墻體或者29.6mm厚的砂漿層。

3 ?結(jié)束語

綜上所述，可知以下結(jié)論。（1）采用相同保溫材料和厚度，不同外墻施工工藝可能引起外墻傳熱系數(shù)的變化;（2）GKP和全現(xiàn)澆外墻保溫施工工藝相比較，GKP施工工藝會(huì)對(duì)外墻保溫效果產(chǎn)生正面影響。參考西安外墻外保溫常用參數(shù)，GKP施工工藝可使外墻傳熱系數(shù)減少0.01W/（m?·K），使外墻傳熱阻增加0.03m?·K/W;（3）僅從熱工性能方面考慮，剪力墻結(jié)構(gòu)高層住宅樓若采用GKP外墻外保溫施工工藝，可適當(dāng)減少保溫層、結(jié)構(gòu)層及砂漿層的厚度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余永禎，周世明等.建筑施工手冊(cè)（第四版縮印本）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.