国家“十一五”规划纲要提出:“落实节约资源和保护环境的基本国策,建设低投入、高产出、低消耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会”。在规划纲要中,首次将能耗指标列入国家发展目标,即要求将我国单位GDP能耗在未来五年内降低20%,在今后降低4%。可见国家实施节能战略力度之大、任务之艰巨。
“十一五”规划纲要将建筑节能列为重点节能领域,建筑节能工程被列入国家十大节能工程。
建筑节能,是指建筑在规划设计、建造和使用过程中,通过采用新型节能墙体执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理有效地利用能源的活动。
中国建筑标准设计研究院为节能标准的实施,相继出版发行了有关墙体、屋面和门窗等围护结构的国家建筑标准设计。墙体保温包括外墙外保温、外墙内保温、外墙夹心保温和单一墙体保温。
一、《外墙外保温建筑构造》国家建筑标准设计
外墙外保温是将保温材料置于外墙外侧,增加外墙的保温隔热性能。外墙外保温工程在欧洲已有近40年历史,使用最多的是EPS板薄抹面系统。它是用粘结胶浆将EPS板粘在基层墙体上,表面敷以玻纤网格布、抹面胶浆和面层涂料保护层。我国20世纪80年代中期开始进行外保温工程试点,首选用于工程的也是EPS板薄抹面系统。随后北美、欧洲和韩国公司的EPS板薄抹灰系统进入中国。由于外保温在建筑节能和室内环境舒适等方面的诸多优点,建设部已把外保温作为重点发展项目。
1999年中国建筑标准设计研究院编制了《外墙外保温建筑构造》--专威特外墙外保温装饰系统,从材料的技术性能到建筑转角、勒脚、门窗洞口、檐口、女儿墙、雨篷、阳台、穿墙管道、空调机支架装饰线角等建筑部位的建筑构造及建筑热工、建筑施工和质量检验等,内容详尽,目的是借鉴先进国家的成熟经验指导我国外保温技术的开发、控制外保温工程质量。
该图集是我国第一册外墙外保温技术,并进行了工程实践(外墙外保温工程见附图)。为了将各种外墙外保温技术介绍给建筑设计人员,在工程实践的基础上,中国建筑标准设计研究院又编制了第二册外墙外保温建筑构造国家建筑标准设计图集。内有:
(一)胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统;
(二)EPS板现浇混凝土外墙外保温系统;
(三)EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统;
(四)机械加固EPS钢丝网架板外墙外保温系统;
(五)岩棉外墙外保温系统;
(六)龙骨薄板外墙外保温系统。
系统构造、建筑各部位构造、技术要求、设计与施工、工程验收被编入第二册。
随着北京市、天津、大连等城市建筑节能标准从50%提高到65%,墙体传热系数限值降低,保温层的厚度需加厚,原来用EPS板作保温材料,现又用导热系数更低的聚氨酯泡沫塑料作保温材料的外墙外保温技术。为此,中国建筑标准设计研究院又编制了第三册外墙外保温建筑构造国家建筑标准设计图集,内有现浇聚氨酯和聚氨酯为保温材料的保温装饰的复合板材外墙外保温系统。该图集的另一个特点是为适应各地建筑节能标准的不同给出了墙体的传热系数,各地可根据节能设计标准要求的墙体传热系数选择保温层的厚度。
至此,中国建筑标准设计研究院将十多种外墙外保温技术编入了国家建筑标准设计,供建筑设计、施工单位和房地产开发商使用。
外墙外保温技术合理、能够保护主体结构、延长建筑物的使用寿命,有效地减少建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间,能提高居住的舒适度。
二、《外墙内保温建筑构造》国家建筑标准设计
外墙内保温是将保温材料置于外墙内侧,增加外墙的保温隔热性能。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间长、技术成熟、施工技术及检验标准比较完善。2001年外墙保温工程中90%%以上工程还是应用外墙内保温技术。外墙内保温在某些地区也得到广泛的应用。被大面积的推广的内保温技术有:
(一)增强石膏聚苯复合板;
(二)聚合物砂浆复合聚苯保温板;
(三)增强水泥聚苯复合保温板;
(四)胶粉聚苯颗粒保温浆料等外墙内保温系统。
为此,中国建筑标准设计研究院编制了《外墙内保温建筑构造》国家建筑标准设计图集,将上述各种外墙内保温技术编入其中,供建筑设计、施工单位和房地产开发商使用。
但内保温占用建筑室内使用空间,且在相同气候条件下,要达到同样的节能标准,内保温所有的保温材料厚度要比外保温厚。“热桥”问题不易解决,影响施工速度和居民二次装修,且内墙悬挂和固定物件也易破坏内保温结构。在建筑节能改造时,对居民的日常生活干扰较大。为此,外墙内保温的使用受到限制。
三、《外墙夹心保温》国家建筑标准设计
外墙夹心保温技术是将保温材料置于同一外墙的内、外叶墙之间,内、外叶墙可采用混凝土空心砌块等结构,其特点是:由于这种结构的防水、耐候性能良好,对内、外叶墙和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用。在东北、西北、内蒙古等严寒地区得到一定的应用。
外墙夹心保温技术的应用有局限性,如:在非严寒地区,与传统墙体相比,墙体偏厚;内、外叶墙之间需要连接件连接,构造较传统墙体复杂,为此,在地震区不宜采用,除非采取必要的抗震措施;另外,由于建筑圈梁和构造柱的设置,外围护墙的“热桥”较多,保温材料的效率得不到充分发挥。因此,外墙夹心保温技术的使用也受到一定的限制。
目前,中国建筑标准设计研究院正在编制《外墙夹心保温建筑构造》国家建筑标准设计图集,内容包括建筑各部位构造和保温层厚度的选用,以及内、外叶墙的连接构造和“热桥”的避免与防治。
四、《蒸压加气混凝土砌块》国家建筑标准设计
蒸压加气混凝土砌块是将70%%左右的粉煤灰与一定量的水泥、生石灰胶结料、铝粉、生石膏等按比例混合均匀,加入定量水,经搅拌成浆后注入模具发气成型,固化后割成坯体,再经高温蒸压养护而成制品。
蒸压加气混凝土砌块掺加大量废料,可替代实心粘土砖,节省土地,有利于环境保护和贯彻可持续发展战略。
蒸压加气混凝土砌块具有容重轻、耐火、隔声、保温、隔热等较好的物理力学性能和可锯、切、钉、钻等可加工特点,可广泛用于建筑墙体,可减轻自重,节能、降耗,使建筑墙体达到一定的保温隔热性能。
2003年,中国建筑标准设计研究院组织编制了《蒸压加气混凝土砌块建筑构造》国家建筑标准设计图集。
该图集适用于抗震设防6~8度地区和非抗震设防地区的工业与民用建筑。用蒸压加气混凝土砌块可作为多层住宅外墙、框架结构的填充墙和各种结构体系的非承重内墙。当用作单一墙体保温材料时,其墙体厚度应根据当地节能设计标准经计算确定。
图集中的内容涉及建筑、结构和建筑热工三部分内容,对于突出墙体排块、建筑外墙、勒脚、转角、T形墙、L形墙、门窗洞口、檐口、女儿墙、变形缝等的建筑部位和蒸压加气混凝土的配套辅助材料、相关技术资料、施工工具等均提出了要求。中国建筑标准设计研究院 张树君