新型節(jié)能材料在裝配式建筑中的研究與應(yīng)用

張忠陽 陳大力 李斌輝

摘 ?要：介紹了幾種新型節(jié)能體系及相應(yīng)的新型節(jié)能材料，并根據(jù)我國預(yù)制建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，論述了新型節(jié)能材料的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)勢。[1]

關(guān)鍵詞：新型節(jié)能材料;防水材料;保溫材料;預(yù)制建筑;節(jié)能系統(tǒng)

1防水材料在裝配式建筑中的應(yīng)用

1.1直立屋面防水

屋面滲漏與防水設(shè)計(jì)、防水施工和防水材料選擇有關(guān)[2]。

該系統(tǒng)在明挖地鐵、隧道、水池、水渠的防水工程以及不允許明火的防水工程中應(yīng)用優(yōu)勢明顯。

1.2倒置式屋頂防水

該系統(tǒng)使用的保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)低，吸水率低，表觀密度低，具有一定的強(qiáng)度。

右側(cè)防水絕緣層上的層。防水層由聚合物改性瀝青制成卷材或自粘聚合物防水卷材;保溫層通常是珍珠巖和水泥聚苯板、加氣混凝土、陶?；炷恋炔牧?，但這些材料吸收水性大，導(dǎo)致保溫性能低，不能滿足節(jié)能的需要，所以需要在防水層上面鋪設(shè)，防止水的滲透，保證系統(tǒng)具有良好的隔熱性能。

1.3種植屋面防水

該系統(tǒng)采用聚合物改性瀝青抗根膜，其防水機(jī)理主要是利用復(fù)合銅基質(zhì)中的銅離子抑制植物根系頂端的分生組織，控制根系向防水層生長，美化環(huán)境，凈化空氣，減少城市熱島效應(yīng)。種植屋面防水適用于各種混凝土屋面和各種輕鋼木屋面的防水結(jié)構(gòu)。

1.4地下室防水

所采用的防水材料為聚合物改性瀝青防水卷材或自粘聚合物改性瀝青防水卷材。該系統(tǒng)防水層采用高分子改性瀝青防水卷材，其防水機(jī)理是利用高分子改性瀝青防水卷材抗氧化性好、耐久性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、使用壽命長、抗氯離子滲透性好等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的防水效果。地下室防水接縫結(jié)構(gòu)簡單，整體性好，全封閉，適用于各種工業(yè)和民用建筑的地下室防水工程。

1.5室內(nèi)防水

防水層采用聚氨酯防水材料制成，具有良好的防水性能，能有效提高抗拉強(qiáng)度，抵抗基層變形，能長期抵抗水侵蝕、腐蝕和霉變，特別適用于長期浸水部位的防水。

2保溫材料在預(yù)制建筑中的應(yīng)用

2.1外墻外保溫

改性EPS板通常作為主要保溫材料，板內(nèi)添加紅外吸收劑，具有優(yōu)異的保溫隔熱性能，良好的防水性、抗風(fēng)壓性和抗沖擊性，能有效減小保溫系統(tǒng)的厚度[3]，適用于各種建筑外墻保溫系統(tǒng)。

2.2內(nèi)外復(fù)合絕緣

復(fù)合保溫系統(tǒng)應(yīng)選擇外保溫型復(fù)合外墻結(jié)構(gòu)，有利于降低墻體溫度波動(dòng)，延長墻體使用壽命[4-5]。張芳、周漢文的研究表明，內(nèi)外復(fù)合保溫系統(tǒng)對夏季空調(diào)和冬季供暖具有較好的節(jié)能保溫效果。

與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，由于外保溫墻對室外溫度波動(dòng)的適應(yīng)能力強(qiáng)，采用內(nèi)外復(fù)合保溫系統(tǒng)時(shí)，建筑主體結(jié)構(gòu)可以保持較高的內(nèi)部溫度，減弱了冬季溫差變化引起的溫度應(yīng)力，很好地保護(hù)了建筑主體結(jié)構(gòu)。內(nèi)外復(fù)合保溫系統(tǒng)更適合寒冷地區(qū)冬季的節(jié)能保溫。

2.3隔熱地板

傳統(tǒng)地板普遍存在建筑能耗大的問題，會(huì)直接影響建筑的舒適體驗(yàn)，保溫地板是在傳統(tǒng)地板基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型地板，具有保溫、節(jié)能、低能耗的特點(diǎn)。

保溫地板由基層（輕質(zhì)隔音砂漿）、界面層處理和面層（抗裂混凝土）組成。底層輕質(zhì)隔音砂漿是由脫硫石膏、礦物摻合料和各種添加劑組成的粉末，高性能聚合物發(fā)泡功能材料組成的復(fù)合添加劑，現(xiàn)場按特定比例加水?dāng)嚢杌旌隙桑哂懈魺?、輕質(zhì)、隔音的功能，具有粘結(jié)性好、不空鼓、不開裂的特點(diǎn)，界面層滾涂或噴涂多功能界面劑成膜效果好，粘結(jié)強(qiáng)度高;抗裂混凝土由脫硫外加劑、精選骨料、抗裂外加劑和優(yōu)質(zhì)聚合物添加劑組成。

有效解決了傳統(tǒng)表面混凝土易開裂的問題，施工方法簡單;優(yōu)質(zhì)隔音砂漿層隔熱、輕質(zhì)、隔音、粘結(jié)性能好，輕質(zhì)隔熱砂漿施工后在基層凝結(jié)時(shí)間短，2～5小時(shí)即可進(jìn)入下道工序;利用豎向隔墊來阻隔樓板與墻體、立柱與穿越樓板的豎向管道之間的聲橋，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的隔聲性能，與傳統(tǒng)的增加樓板厚度的方法相比，可以節(jié)約成本。

3工程應(yīng)用效果及分析

該項(xiàng)目總建筑面積約25472.8m2，地面采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，子建筑之間的走廊采用鋼結(jié)構(gòu)體系。地下室采用寶業(yè)引進(jìn)、吸收、創(chuàng)新開發(fā)的新型雙面復(fù)合混凝土剪力墻體系。

本工程地下室采用復(fù)合墻板體系，墻體外側(cè)設(shè)置聚合物防水砂漿防水層，有效防止地下水滲入外墻，是防水體系的第一道防線;復(fù)合板平接縫處采用密封砂漿處理，有效防止水流從復(fù)合板平接縫處滲透，是系統(tǒng)防水的第二道防線;在中間現(xiàn)澆混凝土中埋設(shè)專用改性瀝青止水鋼板，有效防止地下水通過施工縫滲入地下室，是本系統(tǒng)防水的第三道防線。

本工程外墻采用“巖棉板+抗裂砂漿復(fù)合耐堿網(wǎng)格布+抗裂砂漿層”的外保溫設(shè)計(jì)，基本消除了建筑各部位冷熱橋的影響，達(dá)到了良好的節(jié)能保溫效果;屋面為種植屋面，采用“保溫巖棉板+聚合物改性瀝青防水卷材+聚合物改性瀝青抗根膜”的設(shè)計(jì)形式，達(dá)到美化環(huán)境、防水保溫的綜合效果。

4應(yīng)用前景和展望

智能建筑是信息時(shí)代的產(chǎn)物，未來如何將智能建筑應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，尤其是在室內(nèi)外工業(yè)化方面，我們應(yīng)該進(jìn)行充分的探索。雖然混凝土、鋼材等傳統(tǒng)建筑材料在預(yù)制建筑中仍被廣泛使用，但許多新型功能材料已經(jīng)逐漸在預(yù)制建筑中占據(jù)一席之地。

第一，吸聲材料的應(yīng)用。這種新型輕質(zhì)吸聲材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是材料中有許多相互連通的孔隙，其原理是微孔可以將入射到材料表面的聲波轉(zhuǎn)化為熱能，從而達(dá)到降低甚至消除噪音的目的。

第二，UHPC相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用。UHPC采用硅灰和纖維代替粗骨料，其高水泥用量和低水灰比使其具有優(yōu)異的耐久性。UHPC具有很高的復(fù)制能力，可以創(chuàng)造出有吸引力的圖案和產(chǎn)品，并在一定程度上節(jié)約建設(shè)成本。UHPC可以制成幕墻板、外墻板、公園座椅等。具有很好的裝飾效果。

第三，鈦及鈦合金材料的應(yīng)用。鈦及鈦合金材料已成為新一代優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)功能裝飾材料。鈦及鈦合金在建筑上的優(yōu)點(diǎn)是：密度低、熱膨脹系數(shù)低、耐久性好、外形美觀、焊接性更優(yōu)異。鈦鋅板是鈦及鈦合金在建筑中應(yīng)用的典范，鈦鋅板具有較長的使用壽命，它可以通過自身形成的碳酸鋅保護(hù)層來防止表層進(jìn)一步腐蝕，它可以在現(xiàn)場進(jìn)行三維彎曲，完全滿足設(shè)計(jì)師的想象，目前在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

第四，綠色建材的應(yīng)用。綠色混凝土是為響應(yīng)環(huán)境保護(hù)的號召而開發(fā)的新型建筑材料，綠色高性能混凝土采用低熟料水泥來降低能耗，其他綠色建筑材料，如環(huán)保墻體材料、環(huán)保墻體裝飾等相關(guān)產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用。綠色建材的發(fā)展和裝配式建筑相輔相成，裝配式建筑的發(fā)展離不開綠色建材的推廣。綠色建材的創(chuàng)新密不可分，在政府的指導(dǎo)和支持下，企業(yè)也需要增加對綠色建材的投資，開發(fā)出更智能、更環(huán)保的產(chǎn)品。

結(jié)束語

裝配式建筑是目前我國正在大力推廣的一項(xiàng)新技術(shù)，經(jīng)過近幾年的技術(shù)積累，裝配式建筑的保溫防水性能取得了很大的突破，同時(shí)一些新材料和新工藝的應(yīng)用使裝配式建筑向高端化和智能化方向發(fā)展?，F(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)接受專業(yè)培訓(xùn)，熟練掌握預(yù)制建筑防水保溫施工，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范操作，確保預(yù)制建筑構(gòu)件防水保溫體系的標(biāo)準(zhǔn)化，使預(yù)制建筑產(chǎn)品得到越來越多的人的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鵬翔.裝配式建筑施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2020，39（16）：147-148.

[2]邱國富.地下室防水施工關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].價(jià)值工程，2017，36（10）：89-91.

[3]彭夢月.被動(dòng)式低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)與材料應(yīng)用[J].新型建筑材料，2015，42（1）：77-82.

[4]蔣志剛，龍劍.復(fù)合外墻內(nèi)外保溫的傳熱特性研究[J].制冷，2006（2）：44-47.

[5]王金良.復(fù)合外墻內(nèi)外保溫的傳熱分析與應(yīng)用探討[J].能源技術(shù)，2004（6）：250-251+253.