高层建筑节能路径之我见

【摘 要】随着经济的快速发展,高层建筑如同雨后春笋般的在全国各个大中城市拔地而起,很多高层建筑的玻璃幕墙和构造墙体在装点城市景观的同时也加速了建筑内部能源的消耗,成为建筑中的耗能大户.因而,重视墙体保温工作,努力降低能耗,提高外墙的隔热性、气密性已成为实现建筑节能尤其是高层建筑节能的关键.

【关 键 词】墙体保证；建筑；节能

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分.由于墙体是护结构的主体,所以墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节.目前,在建筑中常使用的外墙保温主要有外墙内保温、外墙内外混合保温及外墙外保温等方法,然而在不同的保温方法施工过程中,也出现了各种各样的质量问题,因此针对这些问题进行研究,从而对工程中的质量问题起到预防的作用.

1建筑节能政策使高层建筑处尴尬境地

外墙保温隔热在过去的传统做法中,一直未能彻底实现高层建筑的实际使用要求,在众多制约高层外墙保温的施工工艺症状中,外墙保温面层的裂缝是保温建筑质量通病中的重症,防裂性是墙体保温体系要解决的关键技术之一,因为一旦保温层、保护层发生开裂,墙体保温性能就会发生很大改变,非但满足不了设计的节能要求,甚至会危及墙体的安全.保温墙体裂缝的存在,降低了墙体的质量,如整体性、保温性、耐久性和抗震性能,外保温体系是非承重复合墙面,其墙面裂缝的危害主要是水的渗透对保温体系的破坏以及对住户的感观上和心理上造成不良影响.此外,在以玻纤网为增强材料的抗裂防护层上粘帖面砖,由于玻纤网网孔小与砂浆包裹不好,玻纤网形成隔离层,更易引起面砖饰面层开裂脱落,对于一般建筑来说仅仅是影响美观,而对高层建筑而言,则很有可能会危及到生命.

2传统做法存在一定的缺陷

高层建筑因其对结构坚固及耐久性有着更高的要求,因此对外墙保温工艺有着不容质疑的挑剔,而如果对几种传统做法加以分析,会发现传统做法在工艺历程上存在先天的缺陷,无法从根本上解决高层建筑外墙保温的难题.

首先,在聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计的工艺流程中,这类外保温隔热材料通常采用粘帖的方式固定在基层墙体上,然后在保温板上抹抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中,EPS保温板在自然环境中的自身收缩变形时间长达60天,由于在自然环境条件下42天或60℃蒸汽养护条件下5天的自身收缩变形已完成99%以上,但在实际情况中很难做到.另外,保温板在昼夜及季节变化时发生热胀冷缩,湿胀干缩时也会在板缝处集中产生变形应力,该类体系板间裂缝是比较常见的现象.挤塑聚苯板比发泡聚苯板密度大,强度高,自身变形及温差变形产生的变形应力也大,与膨胀聚苯板相比更易造成板缝处开裂.从防护层受热应力的因素上看,聚苯板保温层上是仅3mm的砂浆复合网格布防护层,温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响,对抹面砂浆的柔韧性和网格布的耐久性提出了相当高的要求.另外,当聚苯板的温度超过70℃时,聚苯板会产生不可逆热收缩变形,造成较为严重的开裂变形.

其次,在现浇无网聚苯板外保温隔热构造设计中,外保温隔热材料通常将聚苯板作为主体保温隔热材料放置于大模内侧,通过与现浇混凝土整体一次浇注的方式固定在基层墙体上,虽然施工速度快,聚苯板与混凝土基墙结合力不够,平整度和垂直度较难控制,会存在局部破损和污染.

最后,外墙外保温隔热因需增加保温层厚度,而使力矩成倍增加,不安全因素加大,因此全国的建设主管部门普遍采取禁止高层建筑保温贴面转的措施.

从国外看,在布鲁塞尔的很多地方都有节能建筑,楼顶装了太阳能吸热板,雨水收集装置和冷热空气交换器,太阳能装置为楼里的住户提供免费热水,同时部分解决取暖问题,由于布鲁塞尔地区下雨较多,雨水回收容量很大,雨水收集装置可为大楼消防喷淋设施与花草浇灌储水,冷热空气交换装置则可充分利用屋内的废弃热能加热吸进来的新鲜空气,为屋内不断补充温度适宜的新风,再加上厚厚的墙体隔热装置能耗也才降低了50%.

3高层建筑节能的路径是实现保温装饰一体化

鉴于对国内外保温隔热市场的充分调研基础上,解决目前高层保温隔热问题仅仅在传统的施工工艺基础上做改进显然收效甚微,这就需要分析保温材料与建筑主体复合的原理,材料的性质性能,从问题的症结处着手改变保温隔热的工艺技术.目前,从市场方面了解到,有一种新型的适用于高层建筑的外墙保温装饰一体化的新型节能装饰材料,这种产品完全突破现有工艺限制,跳出思维局限,采用了创新的思维方式将保温层与装饰层结合在一起进行工厂模块化生产,现场直接进行干挂、湿贴(挂贴)在缝隙中采用嵌充保温条,勾填柔性密封膏或耐候密封胶的方式,从根本上彻底解决了裂缝、涨鼓、脱落等难题.其特有的模块成型工艺和现场贴、挂技术完全适用于各类有节能保温和装饰要求的新旧建筑外墙,并且其石材系列的节能装饰板中的石材装饰面层较传统工艺中的石材饰面板普遍要薄近3/4,例如其中超薄花岗岩石板厚度才6mm,每平米18公斤,在节材300%的同时,更实现了只有传统幕墙石板四分之一的重量,尤其是面砖装饰板只有18-20公斤,比传统保温贴面砖每平方米重量40-60公斤减轻了50%的自重,加上先进的挂贴技术,用于高层建筑的保温隔热和装饰可谓是安全放心,节材节能.

在这种装饰材料中,其保温层一般由绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料为芯材导热系数很低为0.028w/m2k.同时由于减少了石材自重的影响,在高层建筑的面材选择上也有了更大的余地,可选材料由铝板、铝塑板及表面喷氟碳金属漆等轻型材料增加到了各种石材、纤陶板和面砖装饰板.由于该节能装饰板将保温和装饰在工厂进行了机械化合成,现场只需贴、挂或贴挂结合的人工操做,像做拼图游戏一样简单易会,减少了现场施工的人工费和难度,更大大缩短了施工工期.

4做到真正意义上的节能

我国外墙保温技术发展很快,也是节能工作的重点,尤其是高层建筑节能.外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础.节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用.正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视.所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能.