外墙保温将采用建筑节能与结构一体化设计分析

外墙保温将采用建筑节能与结构一体化设计分析

吴琛琴

浙江施朗龙山工程设计有限公司宁波分公司

摘要：建筑物节能在节能减排中起着举足轻重的作用。关于墙的隔热和结构是否能与日常生活紧密结合，以及墙的隔热层与防火安全性是否能够相互融合，这已经变成了一个亟待解决的关键问题。目前中国普遍采用的建筑墙体保温技术理论寿命在25年左右，远小于主体建筑理论寿命在50年左右，修复带来极大的资源与资金浪费。建筑物的节能与消防安全无法相结合。从而导致火灾给人民群众带来严重的生命财产损失，同时还带来重大负面社会影响。

关键词：节能；保温；消防；保温一体化设计

前言

在社会经济快速发展的背景下，人民生活不断提高，对住房建设的要求越来越高。他既要盖房子方便又要住得舒服，若上述条件满足了，就会耗费很多能源与资源。当前，在外部结构施工过程中，全面的节能与结构隔离技术起到了至关重要的作用，能够改善人民生活水平以及降低对环境的污染。

一、建筑保温技术综述

岩石棉板的外保温技术。岩石棉板具有强度小、易吸水、柔软弹性好等特点。弹性模量，线性延伸率等物理指标以及热性能与聚合物水泥砂浆存在较大差异。所以直接采用高密度及某些刚性材料的裸板涂层极易产生质量缺陷如涂层表面开裂、空鼓等。同时，和灰分表面的不恰当结合还会使灰分表面产生裂纹乃至剥落。另外岩石棉吸水或者热膨胀会对石膏表面造成破坏。棉板易吸水，造成棉板对砂浆内部水分的吸附，使砂浆表面水分快速散失，出现裂缝，得不到有效维护。集成节能保温技术的架构。通过建筑保温功能和墙体防水功能的结合，墙体不需要进一步的保温措施即可达到现行建筑节能标准及建筑节能的要求。首先，建筑的外墙保温系统应与其结构相结合，外部保温应由足够厚的混凝土保护层或其他无机材料构成；二是建筑物竣工时，该墙体能够满足建筑物现行节能标准且无需增加建筑工程及隔热层；三是提供和建筑隔热系统主结构一样的使用寿命。

二、建筑外墙结构的节能保温技术

1.外墙内侧面保温

外立面内部施工使用保温材料，是一种外立面隔热技术这种方式施工容易，对施工墙垂直要求不高，对施工干扰小。但同时外墙内部隔热层也存在着许多问题比如外墙内部隔热层技术会占据室内绝大部分空间进而降低使用者使用面积等。对居民造成了安置或者暂停物品等问题；建筑主体结构构成了一座热桥，热桥具有很大的热损失。因内部隔热层对建筑物内墙及梁体以防护为主，故内墙及内板外墙无法执行隔热层作业，可能会造成内墙与房屋角在冬天有较大温差。冷处冻结，冷处消融，高温时露珠显露。这一做法并不能满足建筑节能要求，未来不论采用内部隔热层与否，均会采用较好的工艺来代替，从而降低季节性影响导致墙体开裂、受潮等危险。

2.外墙夹层式隔热

外墙夹芯隔离为实施方式，采用同一外墙内外侧隔离材料如苯，岩石棉，木质甲板等。墙身可采用粘土砖等材质。该构造方法对隔热层没有过多要求。通常情况下，可采用绝缘性能较好的物料，可常年执行，有其优越性。但由于夹层隔离技术的应用，外墙体内外联接十分困难，使外墙体内外联接固定结构变得比较复杂。遇结构柱及圆形梁，在结构内产生热桥梁而受到温度作用。变形和其他现象使得建筑结构失稳，年气温可能会造成开裂，这将极大地缩短建筑整体寿命。

3.外墙外保温

外墙外保温方式为外墙外保温技术。外墙外保温技术能够使隔热层置于外墙之外，这样就能够降低温度对于整体建筑物的影响程度，减小变形发生的概率，并且对结构墙起到保护作用，这样就能够提高建筑物的使用寿命。同时，在建筑结构上可减少热桥，降低建筑面积降低现象、杜绝冻结现象、满足用户住宅需求、提高住宅舒适性。

三、施工过程中技术方案

绝缘集成的设计要以维修为基础。幕墙须与主体结构贴合。在计算结构设计中帷幕墙并不考虑主体结构所考虑的载荷与约束。对帷幕墙直接施加的荷载与约束，将体现在计算上。在混凝土隔热层中嵌入幕墙及连接件，须有足够负荷，刚性及与主体结构相对运动。墙-混凝土隔震帷幕有抗震设计的要求，在小震作用下尚好，中震时可进行修补，大震时效果较差。混凝土外墙构件解决方案在重力载荷，设计空气载荷，主体结构变形等作用下，均符合安全使用需求。推荐采用弹性方法对混凝土外墙进行位移及内力计算。一定要按照有关规定，对载荷或者约束进行子划分系数选取。在将风荷载与地震荷载相结合的情况下，第1个荷载（风荷载）组合系数一定要达到1.0。地震荷载组合系数达到0.6。进行结构设计时，应按其受力特点，载荷或功能及受力方向（内力）等因素选取最不利组合形式。荷载组合设计取值。所述混凝土保护层与剪力墙具有同等混凝土强度级别。混凝土保护层钢筋满足规范要求。钢筋间距不宜大于2倍混凝土保护层厚。混凝土保护时，钢筋保护层厚度不得低于20 mm。在混凝土保护层中，所有荷载产生的最大标准应力值应根据相关规定进行组合，连接件的连接应遵循钢筋混凝土结构技术规范jgj 114—2014,设计接头之间的距离不应超过1米。连接件位置一定要低于墙体-幕墙混凝土保护层及接缝边缘100 mm。在连接件承载能力计算中，需要对混凝土保护层重力，地震及风荷载进行充填。连接器锚固力一定要超过材料承载能力设计标准数值。当与主体结构直接相连时，其所能承受的载荷必须超过连接器自身。混凝土外墙连接部分须置于操作模板前。民用建筑分配到主结构中埋藏的部件须按有关规范进行设计。

四、保温一体化的体会

与建筑寿命相当。在建筑节能和隔热综合系统的温度层上，有一层厚度不少于50毫米的钢筋混凝土，其隔热性能不会受到物理冲击、风力或降雨的不良影响。绝缘的寿命主要是由温度变化及空气中氧化等因素决定。该体系中隔热层与空气基本无接触，能满足和建筑物主要结构一样的要求，使用寿命长达70年。解除束缚，避冷暖桥。建筑外墙保温结构集成系统隔震板与保护层从下往上整合，在混凝土保护层中应设置变形接头以免墙体过长导致温度变形开裂风险。全部荷载将在不改变主体结构一般设计的情况下直接转移至主体结构上，隔热层寿命和主体结构寿命一致。环保，节能效果好。建筑节能保温结构综合系统可以选择导热系数较小的任意b级保温材料以适应各地情况、来源广、节省自然资源，针对d系统因老化导致的维护和替换成本问题的解决，是符合国家“青山绿水，就是金山银山”政策规定的。保温板位置好，浇注质量可靠。经反复实验研究表明，该建筑保温节能结构综合系统定位垫片可承受混凝土横向压力2mm以内，较好地确保了保温板混凝土时不发生偏移。墙系统-混凝土隔热层单独浇筑混凝土，不影响内部结构层混凝土强度以保证外部保护层密实。整体造价低廉，经济实用。一体化建筑保温节能结构体系通过配方调整、浇注普通混凝土、全部温度板和相关配件都在厂房内预制、加工精确、造价低廉，不会对施工并发混凝土造成影响。

五、结束语

总之，将综合节能保温技术运用于建筑外部结构是现今建筑业新型施工技术之一。现阶段外墙保温技术得到了快速发展，也是现阶段节能工作中的重点目标。建筑各方面都需得到有效把控，采取合理高效的外墙节能保温技术才能让建筑行业得到更加高效的发展。

参考文献：

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[2]洪雯，施美灵，夏露萍．等．建筑节能：绿色建筑对亚洲未来发展 的重要性[M]．北京：中国大百科全书出版社，2008．

[3]白虎虎.高层住宅外墙保温一体化实际应用[J].建筑节能，2020（15）： 003.