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建筑物外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設計中的幾個問題

來源:中國保溫網(wǎng)信息中心 2006-05-12 閱讀:3392
  

 隨著建筑節(jié)能法規(guī)、設計標準及建筑節(jié)能制品之產(chǎn)品標準和施工(技術)規(guī)程的日趨完善,目前建筑節(jié)能領域的工作重點應為:如何通過合理的建筑設計及對優(yōu)質(zhì)建筑節(jié)能制品的選擇來全面、有效地實現(xiàn)建筑節(jié)能法規(guī)中規(guī)定的目標。通過對國內(nèi)外建筑節(jié)能工程的考察,筆者認為,國內(nèi)住宅建筑節(jié)能設計尚有一些常見的不甚明確的問題,給建筑節(jié)能設計及建筑節(jié)能制品的選用帶來不便。為此,筆者在本文中對這些問題進行了簡單/初步論證,希望為進一步解決這些問題作拋磚引玉之用。
    一、對建筑節(jié)能材料體系的合理選擇
    要達到相同的建筑節(jié)能效果,可以有不同的途徑,即可以選擇不同的建筑節(jié)能材料體系。僅就保溫材料而言,目前國內(nèi)市場上已有多種材料可供選用:
?EPS (膨脹聚苯板)
?PU (聚胺脂板或漿)
?水泥聚苯顆粒干拌料/水泥聚苯板
    合理選擇外墻外保溫體系之保溫材料要考慮的因素為:
?功能性:保溫性能好(XPS,PU,EPS,巖棉板
  吸水率低(XPS,PU,EPS)
  耐水性好(XPS,PU,EPS)
  在體系中的高耐久性(XPS,EPS,PU)
  在體系中材料之間的最佳相容性(EPS,巖棉板,水泥聚苯顆粒干拌料)
?施工性:易施工性(EPS,水泥聚苯顆粒,PU)
?經(jīng)濟性:合理的價格功能比(EPS)
    用加氣混凝土等輕質(zhì)砌筑材料也能達到建筑節(jié)能設計標準對外墻體傳熱系數(shù)的要求:
墻體材料 容量(kg/m3)  λ [W/m·k] d [cm] µ-值 [W/m2·k]
輕制磚+輕質(zhì)抹灰 800 0.21 36.5 0.51
浮石/膨脹陶土磚 600 0.16 36.5 0.40
加氣混凝土板/磚 400 0.12 36.5 0.31
    但是,純粹以這類材料砌筑的外墻墻體與“重質(zhì)墻體+粘貼式外墻外保溫體系”構(gòu)成的復合墻體相比有著明顯的缺陷:
?這類材料吸水率高,濕空氣遷移過程中產(chǎn)生的冷凝水會帶來凍融循環(huán)破壞(寒冷及嚴寒地區(qū))或墻體潤濕導致的保溫效果下降(夏熱冬冷地區(qū))
?這類砌筑材料僅適用于框架填充結(jié)構(gòu)中的非承重填充墻。這類結(jié)構(gòu)之梁、板、柱位置的熱橋難以消除。
 
綜合考慮上述因素,無疑EPS板是最佳選擇。國際市場外墻外保溫體系中保溫材料使用比例亦證明了這一點:EPS≥80%。
    對于外墻外保溫體系的選擇我們已經(jīng)擁有了第一個技術依據(jù):JG149-2003 《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》。隨著《外墻外保溫技術規(guī)程》及其它外墻外保溫體系標準的出臺,會為選擇外墻外保溫體系帶來更多可靠的依據(jù)。

 

 

    二、高層建筑外墻外保溫體系之安全度
    在高層建筑上選用外墻外保溫體系時經(jīng)常有兩方面問題困擾我們的選擇:一是固定方式的選擇,二是防火安全問題。
    1、固定方式:
    外墻外保溫體系在建筑物外墻面上的固定方式一般分為:
?粘貼法
?機械固定法
選擇固定方式的技術依據(jù)為:
?外墻面的附著強度
?風荷載設計規(guī)范中規(guī)定的負風壓
?外飾面自重
    對于新建建筑而言,外墻面之附著強度不成為問題。而薄抹灰外墻外保溫體系的飾面層之自重亦可忽略。故需要考慮的僅僅是負風壓設計值。
    以上海地區(qū)為例,在考慮了所有不利因素后100m高度上可能達到的最高負風壓值為-6.83kPa,而外墻外保溫體系垂直于墻面的拉伸粘結(jié)強度的最低允許值為100kPa。以40%粘貼面積計時仍具有40kPa的拉伸粘結(jié)強度,可見此時的安全度仍高于5.0,根本無需采用粘釘結(jié)合方式。
    不可否認,用錨栓可以進一步提高這一安全度,但對于防護面層之抗裂性,以及與此相關的外墻外保溫體系之耐久性而言,錨栓的存在亦帶來了負面影響:沿錨栓托盤周邊及二個錨栓之間的位置更易開裂!

2、外墻外保溫體系的防火安全
    到目前為止,在我國的建筑法規(guī)中尚未對外墻面之裝飾材料(含外墻外保溫體系)的防火性能提出明確的要求,但由于大多數(shù)外墻外保溫體系中使用了防火等級僅為阻燃型、且高溫下熔化的EPS,XPS類材料作為保溫材料,使我們在選擇高層住宅的外墻外保溫體系時不得不提出一個問題:目前市場上常見的外墻外保溫體系是否會“導火”?
    由于缺乏基礎科學研究提供的數(shù)據(jù),這個問題尚無明確答案,筆者僅能建議在高層住宅外墻外保溫體系的設計中應考慮每2-4層設置一圈由防火A級保溫材料(巖棉)構(gòu)成的隔火帶,或是構(gòu)造型隔火帶,以降低可能發(fā)生的火災帶來的人身安全隱患。值得慶幸的是,建設部科技推廣促進中心正在考慮列項研究這一問題。
    三、建筑立面設計中常見的幾個問題:
    1、窗墻比
    根據(jù)建設部的統(tǒng)計資料

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