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[摘 要]随着国民经济的快速增长,社会对建筑的综合性能的要求也越来越高,绿色建筑开始推广,建筑物能耗大小是评价绿色建筑的一个很重要的指标。建筑节能与墙体改革工作的深入开展,推动了外墙保温技术在工程实践中的应用。蒸压加气混凝土自保温墙体集保温和围护承重功能于一体,实现了保温与结构同寿命,从根本上解决了外墙外保温工程的维修和二次更换问题。本文主要对加气混凝土自保温体系在建筑工程中的应用进行分析探讨。
[关键词]加气混凝土;自保温体系;建筑工程;应用
中图分类号:TU522.32;TU551 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0166-01
1 前言
加气混凝土是以水泥、石灰、石膏和粉煤灰或砂为主要原料,以铝粉为引气剂,经发泡、成型、蒸压养护等工艺制成的微孔块状墙体材料,一般作为非承重的结构材料和保温围护材料,是目前唯一单一材料即能满足我国寒冷地区65%节能标准要求的墙体材料。
2 自保温体系介绍
目前围护结构保温结构大都采用两种体系:复合保温节能体系(分为外保温和内保温)和自保温节能体系。所谓的复合保温节能体系是指砌体部分和保温部分分别为不同材料,由复合而成为围护结构;自保温节能体系是指采用同一材料既可达到砌体材料要求又能达到保温材料要求。复合保温节能体系虽能达到保温效果要求,但却存在着耐久性不好、施工过程复杂、造价较高等缺点,经过一段时间的推广应用,出现了较多质量问题。
自保温体系施工较为便捷,造价较低,质量较有保障。在现有建筑材料中,能做为自保温体系的较为现实的只有蒸压加气混凝土砌块。它同时具有砌体性能和保温隔热性能,集双重功能于一体,是一种节能、节土、利废的新型墙体材料,是目前较合理和经济的保温节能体系之一;同时,加气混凝土砌块的生产高度工业化,材料质量有保证,施工工序少,受手工工艺操作影响建筑质量的因素少;保温性能好,造价低。
3 加气混凝土自保温体系应用分析
在加气混凝土自保温体系中,墙体材料自身性能的研究和应用仅仅是其中一部分,还要结合墙体具体构造及其特点、配套材料的性能及其适应性、施工要求、节能指标等不同因素对其进行综合分析和评定。应把加气混凝土自保温体系作为一个整体来研究。本文主要以夏热冬冷的山东地区为例,就加气混凝土自保温体系热桥构造及保温处理、配套砂浆、施工等方面常出现或易忽视的问题作一些具体分析。
3.1 自保温体系热桥及其处理
3.1.1 外墙热工计算
我国现行《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,按照建筑层数的不同,规定了围护结构的热工性能参数限值。对于寒冷地区,标准规定3层及3层以下建筑,外墙传热系数限值为0.45W/(m2·K),4~8层外墙传热系数限值为0.60W/(m2·K),9层及9层以上外墙传热系数限值为0.70W/(m2·K)。围护结构热工性能参数限值不是绝对的,最终应以单位面积耗能量判定,各部位可以适当调整。
砌块的级别取B04、B05和B06三种,结合工程常用做法和砌块的规格,自保温墙体的厚度取200mm、250mm和300mm。墙体采用保温砂浆砌筑,且灰缝厚度控制在3~5mm。导热系数修正系数取1.05,自保温墙体内表面换热阻取Ri=0.11m2·K/W,外表面换热阻取Re=0.04m2·K/W,墙体构造做法见图3。蒸压加气混凝土砌块墙体的热工性能分析见表1。
由表1可见,3层及3层以下建筑,虽然规范对外墙传热限值要求较高,达到0.45W/(m2·K),但当采用B04级砌块,墙体厚度取300mm仍能满足要求。4~8层建筑,外墙传热限值为0.60W/(m2·K),当采用B04级砌块时,200mm厚墙体即能满足要求;当采用B05级砌块时,250mm厚墙可满足要求;当采用B06级砌块时,300mm厚墙体也能满足要求;9层及其以上建筑,外墙传热限值为0.70W/(m2·K),除200mm厚B06级砌块墙体外,其他厚度的各级别砌块均能满足规范限值要求。
3.1.2 热桥部位的处理
在钢筋混凝土框架或剪力墙结构中,梁、柱和剪力墙部分等“热桥”的面积在外墙总面积中占的比例相当大,必须复合外、内保温系统才能使外墙的平均传热系数Km满足节能设计标准的规定。对于加气混凝土自保温体系,热桥部位一般采用外保温处理,保温材料可选用无机保温砂浆或同等级加气混凝土砌块,和主体墙材的适应性强,施工方便,还能增加整体外墙耐火性;也可用外贴膨胀聚苯板进行保温处理,这样可保证墙体具有良好的热工性能。
3.1.3 热桥构造
在对加气混凝土的热桥部位做好保温措施的过程中,构造节点的设计尤为重要,一般根据外保温材料选取的厚度,在梁、柱和剪力墙等部位内缩相应的尺寸(即加气混凝土砌块外凸出钢筋混凝土构件),内缩部分用设计选用的保温材料做外保温处理,从而保证自保温体系的整个外墙外表面达到平整的要求。
3.2 自保温体系配套砂浆
砌筑和抹灰砂浆是加气混凝土自保温系统中不可缺少的组成部分,且发挥的作用也较重要。以前国内多使用普通水泥或水泥混合砂浆,与加气混凝土砌块特性不相适应,容易出现墙体开裂、脱落、空鼓等质量问题,导致加气混凝土推广应用受阻。自从JGJ 26—2010,严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S]颁布以来,国内纷纷研制和应用蒸压加气混凝土砌块专用砂浆,其不但和易性好、粘结强度高、抗裂性强,且施工方便,加快了加气混凝土在节能建筑上的应用。
3.3 施工注意事项
加气混凝土由于具有热工性能优异、质量轻、施工方便等诸多优点,被作为一种墙体保温材料得到了快速发展和广泛应用,但在实际工程运用中却反映有一些墙体开裂、起层、空鼓等不良现象。下面结合山东市技术规程、图集和实际应用情况,提出了一些注意事项,以供施工参考。
(1)合理的构造措施对防止填充墙产生裂缝有较好的效果,所以拉结筋、构造柱、圈梁、窗台及门窗安装构造应符合L10J 125《山东省建筑标准设计图集—蒸压加气混凝土砌块建筑构造》的要求。
(2)当热桥用聚合物粘结砂浆粘贴聚苯板时,必须用锚固钉进行适当固定。外墙表面不同材料交接处,应采用聚合物砂浆加玻纤网格布加强层,两边与基体搭接宽度均应不小于150mm,以保证热桥部位的处理效果。
(3)在墻体局部易磕碰的部位,如首层外墙、阳角、门窗洞口等部位应予以加强保护,增强防护措施。
(4)山东地区夏季最高温度可达36℃,而冬季的最低温度为-15℃,冬季和夏季的季节温差超过51℃,由季节温差产生的应力也可能使填充墙产生裂缝。由于外界温度变化无法控制,因此,应尽量避免高温季节砌筑填充墙。
结语
外墻保温技术是建筑节能的主要措施,加气混凝土自保温节能体系具有良好的保温隔热性能,是一种技术可行、经济合理的节能体系,适合于夏热冬暖地区使用。加气混凝土自保温节能体系自重轻,可减少建筑物基础、梁柱等结构尺寸与配筋,从而降低工程造价,同时也减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率。
参考文献
[1] 顾同曾.加气混凝土单一保温节能墙体体系的再议论[J]中国建材
[2] 陶然.夏热冬冷地区自保温墙体柱节点处热桥研究[D]杭州:浙江大学
[关键词]加气混凝土;自保温体系;建筑工程;应用
中图分类号:TU522.32;TU551 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0166-01
1 前言
加气混凝土是以水泥、石灰、石膏和粉煤灰或砂为主要原料,以铝粉为引气剂,经发泡、成型、蒸压养护等工艺制成的微孔块状墙体材料,一般作为非承重的结构材料和保温围护材料,是目前唯一单一材料即能满足我国寒冷地区65%节能标准要求的墙体材料。
2 自保温体系介绍
目前围护结构保温结构大都采用两种体系:复合保温节能体系(分为外保温和内保温)和自保温节能体系。所谓的复合保温节能体系是指砌体部分和保温部分分别为不同材料,由复合而成为围护结构;自保温节能体系是指采用同一材料既可达到砌体材料要求又能达到保温材料要求。复合保温节能体系虽能达到保温效果要求,但却存在着耐久性不好、施工过程复杂、造价较高等缺点,经过一段时间的推广应用,出现了较多质量问题。
自保温体系施工较为便捷,造价较低,质量较有保障。在现有建筑材料中,能做为自保温体系的较为现实的只有蒸压加气混凝土砌块。它同时具有砌体性能和保温隔热性能,集双重功能于一体,是一种节能、节土、利废的新型墙体材料,是目前较合理和经济的保温节能体系之一;同时,加气混凝土砌块的生产高度工业化,材料质量有保证,施工工序少,受手工工艺操作影响建筑质量的因素少;保温性能好,造价低。
3 加气混凝土自保温体系应用分析
在加气混凝土自保温体系中,墙体材料自身性能的研究和应用仅仅是其中一部分,还要结合墙体具体构造及其特点、配套材料的性能及其适应性、施工要求、节能指标等不同因素对其进行综合分析和评定。应把加气混凝土自保温体系作为一个整体来研究。本文主要以夏热冬冷的山东地区为例,就加气混凝土自保温体系热桥构造及保温处理、配套砂浆、施工等方面常出现或易忽视的问题作一些具体分析。
3.1 自保温体系热桥及其处理
3.1.1 外墙热工计算
我国现行《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,按照建筑层数的不同,规定了围护结构的热工性能参数限值。对于寒冷地区,标准规定3层及3层以下建筑,外墙传热系数限值为0.45W/(m2·K),4~8层外墙传热系数限值为0.60W/(m2·K),9层及9层以上外墙传热系数限值为0.70W/(m2·K)。围护结构热工性能参数限值不是绝对的,最终应以单位面积耗能量判定,各部位可以适当调整。
砌块的级别取B04、B05和B06三种,结合工程常用做法和砌块的规格,自保温墙体的厚度取200mm、250mm和300mm。墙体采用保温砂浆砌筑,且灰缝厚度控制在3~5mm。导热系数修正系数取1.05,自保温墙体内表面换热阻取Ri=0.11m2·K/W,外表面换热阻取Re=0.04m2·K/W,墙体构造做法见图3。蒸压加气混凝土砌块墙体的热工性能分析见表1。
由表1可见,3层及3层以下建筑,虽然规范对外墙传热限值要求较高,达到0.45W/(m2·K),但当采用B04级砌块,墙体厚度取300mm仍能满足要求。4~8层建筑,外墙传热限值为0.60W/(m2·K),当采用B04级砌块时,200mm厚墙体即能满足要求;当采用B05级砌块时,250mm厚墙可满足要求;当采用B06级砌块时,300mm厚墙体也能满足要求;9层及其以上建筑,外墙传热限值为0.70W/(m2·K),除200mm厚B06级砌块墙体外,其他厚度的各级别砌块均能满足规范限值要求。
3.1.2 热桥部位的处理
在钢筋混凝土框架或剪力墙结构中,梁、柱和剪力墙部分等“热桥”的面积在外墙总面积中占的比例相当大,必须复合外、内保温系统才能使外墙的平均传热系数Km满足节能设计标准的规定。对于加气混凝土自保温体系,热桥部位一般采用外保温处理,保温材料可选用无机保温砂浆或同等级加气混凝土砌块,和主体墙材的适应性强,施工方便,还能增加整体外墙耐火性;也可用外贴膨胀聚苯板进行保温处理,这样可保证墙体具有良好的热工性能。
3.1.3 热桥构造
在对加气混凝土的热桥部位做好保温措施的过程中,构造节点的设计尤为重要,一般根据外保温材料选取的厚度,在梁、柱和剪力墙等部位内缩相应的尺寸(即加气混凝土砌块外凸出钢筋混凝土构件),内缩部分用设计选用的保温材料做外保温处理,从而保证自保温体系的整个外墙外表面达到平整的要求。
3.2 自保温体系配套砂浆
砌筑和抹灰砂浆是加气混凝土自保温系统中不可缺少的组成部分,且发挥的作用也较重要。以前国内多使用普通水泥或水泥混合砂浆,与加气混凝土砌块特性不相适应,容易出现墙体开裂、脱落、空鼓等质量问题,导致加气混凝土推广应用受阻。自从JGJ 26—2010,严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S]颁布以来,国内纷纷研制和应用蒸压加气混凝土砌块专用砂浆,其不但和易性好、粘结强度高、抗裂性强,且施工方便,加快了加气混凝土在节能建筑上的应用。
3.3 施工注意事项
加气混凝土由于具有热工性能优异、质量轻、施工方便等诸多优点,被作为一种墙体保温材料得到了快速发展和广泛应用,但在实际工程运用中却反映有一些墙体开裂、起层、空鼓等不良现象。下面结合山东市技术规程、图集和实际应用情况,提出了一些注意事项,以供施工参考。
(1)合理的构造措施对防止填充墙产生裂缝有较好的效果,所以拉结筋、构造柱、圈梁、窗台及门窗安装构造应符合L10J 125《山东省建筑标准设计图集—蒸压加气混凝土砌块建筑构造》的要求。
(2)当热桥用聚合物粘结砂浆粘贴聚苯板时,必须用锚固钉进行适当固定。外墙表面不同材料交接处,应采用聚合物砂浆加玻纤网格布加强层,两边与基体搭接宽度均应不小于150mm,以保证热桥部位的处理效果。
(3)在墻体局部易磕碰的部位,如首层外墙、阳角、门窗洞口等部位应予以加强保护,增强防护措施。
(4)山东地区夏季最高温度可达36℃,而冬季的最低温度为-15℃,冬季和夏季的季节温差超过51℃,由季节温差产生的应力也可能使填充墙产生裂缝。由于外界温度变化无法控制,因此,应尽量避免高温季节砌筑填充墙。
结语
外墻保温技术是建筑节能的主要措施,加气混凝土自保温节能体系具有良好的保温隔热性能,是一种技术可行、经济合理的节能体系,适合于夏热冬暖地区使用。加气混凝土自保温节能体系自重轻,可减少建筑物基础、梁柱等结构尺寸与配筋,从而降低工程造价,同时也减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率。
参考文献
[1] 顾同曾.加气混凝土单一保温节能墙体体系的再议论[J]中国建材
[2] 陶然.夏热冬冷地区自保温墙体柱节点处热桥研究[D]杭州:浙江大学