摘要：建筑節(jié)能墻體自保溫是夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能工作的發(fā)展趨勢，通過綜合分析自保溫體系的構(gòu)造特點(diǎn)、節(jié)能效果、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，明確了墻體自保溫的綜合優(yōu)勢，以期進(jìn)一步推動墻體自保溫在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：墻體自保溫,節(jié)能效果,經(jīng)濟(jì)效益,環(huán)保效益

　　在夏熱冬冷地區(qū)，冬夏兩季氣候條件較為惡劣，人們通常用電熱器和空調(diào)改善室內(nèi)熱環(huán)境。而由于不注意改善墻體隔熱和保溫性能，能量的損失比較大。在傳熱耗熱量所占份額中,外墻約占23% ～34%;窗戶約占23%～25%;樓梯間隔墻約占6% ～11%;屋頂約占7%～8%;陽臺門下部約占2%～3%;戶門約占2%～3%;地面約占2%[1]。因此墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能對居住熱環(huán)境的影響十分明顯。本文針對夏熱冬冷地區(qū)正在大力推廣應(yīng)用的蒸壓加氣混凝土自保溫墻體進(jìn)行綜合分析，進(jìn)一步明確正壓加氣混凝土在節(jié)能與經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢，以促進(jìn)自保溫墻體在夏熱冬冷地區(qū)的廣泛應(yīng)用。

　　1 墻體自保溫技術(shù)發(fā)展

　　1.1 墻體自保溫構(gòu)造

　　節(jié)能建筑自保溫墻體是指不通過內(nèi)、外保溫技術(shù)，其自身的熱工指標(biāo)達(dá)到現(xiàn)行國家和地方節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)要求的墻體結(jié)構(gòu)。外墻自保溫系統(tǒng)又分為外墻全自保溫系統(tǒng)和外墻主體部位自保溫系統(tǒng)，見表1、2。自保溫墻體的主要節(jié)能效果體現(xiàn)在基層墻體，因此基層墻體以節(jié)能型墻體材料為主，包括蒸壓加氣混凝土、輕集料多孔磚等。在柱、梁等部位進(jìn)行合理的處理“冷、熱橋”、“接縫”的措施。

　　1.2 墻體自保溫體系主要特點(diǎn)

　　墻體自保溫體系與外墻外保溫系統(tǒng)等復(fù)合保溫技術(shù)相比，具有耐久、防火、耐沖擊、施工方便、綜合成本低、質(zhì)量通病少、與建筑物同壽命等優(yōu)勢，特別是采用可持續(xù)發(fā)展材料的自保溫技術(shù)。尤其在夏熱冬冷地區(qū)，節(jié)能設(shè)計(jì)以夏季隔熱為主，兼顧冬季保溫，圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體節(jié)能的貢獻(xiàn)率相對有限;節(jié)能設(shè)計(jì)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的要求是:一定的熱阻、較大的衰減值和延遲時(shí)間、外表面淺色飾面等，自保溫墻體技術(shù)較容易達(dá)到這些要求[2]。

　　2 節(jié)能效益分析

　　2.1 墻體自保溫技術(shù)性能

　　中部地區(qū)，特別是湖南、湖北兩省墻體自保溫體系主要包括蒸壓加氣混凝土砌塊墻體自保溫系統(tǒng)、節(jié)能型燒結(jié)頁巖空心砌塊墻體自保溫系統(tǒng)、陶粒混凝土小型空心砌塊墻體自保溫系統(tǒng)、輕集料混凝土多孔磚墻體自保溫系統(tǒng)、N式混凝土小型空心砌塊墻體自保溫系統(tǒng)、混凝土復(fù)合保溫砌塊(孔中插保溫材料)墻體自保溫系統(tǒng)、PK多功能混凝土空心砌塊等7大類，特色鮮明，應(yīng)用廣泛。特別是蒸壓加氣混凝土，生產(chǎn)和應(yīng)用已頗具規(guī)模。

　　蒸壓加氣混凝土砌塊的密度為350～700 kg/m3, 相當(dāng)于紅磚的1/3, 普通混凝土的1/5，其主要熱工性能如下表3：

　　2.3 算例分析

　　以湖南為例，參照《湖南省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，作者采用不同厚度的蒸壓加氣混凝土砌塊，利用PKPM軟件對磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)外墻平均的傳熱系數(shù)進(jìn)行了測算。本次測算中發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行外墻節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，在建筑體型系數(shù)和窗墻面積比、屋頂傳熱系數(shù)等指標(biāo)都滿足《湖南省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第四章規(guī)定性指標(biāo)限制的前提下，熱橋厚度為240mm，熱橋面積占整體外墻面積30%以下的情況，使用240mm加氣混凝土砌塊，外墻砌筑墻體和熱橋部分均可以不采用其他保溫形式，直接采用加氣混凝土自保溫體系進(jìn)行節(jié)能外墻設(shè)計(jì)即可達(dá)到現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求;反之熱橋厚度為200mm，熱橋面積在整體外墻面積30%以上的情況，使用240mm加氣混凝土砌塊，200mm熱橋部位需要采用其他保溫材料作為補(bǔ)充才能達(dá)到現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求;熱橋厚度為200mm，熱橋面積在整體外墻面積90%以下的情況，使用280mm加氣混凝土砌塊，熱橋部位需要采用80mm加氣混凝土配塊才能達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　由此可以看出，采用蒸壓加氣混凝土墻體自保溫能夠滿足當(dāng)前主要結(jié)構(gòu)形式的節(jié)能要求，節(jié)能效果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　3 經(jīng)濟(jì)效益

　　3.1 主要自保溫材料價(jià)格

　　市場上幾種主要墻體自保溫基層材料價(jià)格如下表4：

　　3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

　　從市場價(jià)格和目前市場應(yīng)用情況來看，蒸壓加氣混凝土砌塊具有最佳性價(jià)比。雖然自保溫體系單價(jià)較高，但省去了外保溫材料和施工費(fèi)用。按照“終端節(jié)能”的概念，在能源消費(fèi)的終端設(shè)備或系統(tǒng)上采取節(jié)能的措施投資1個(gè)單位資金，相當(dāng)于對能源生產(chǎn)投資5-10個(gè)單位資金。因此應(yīng)在保證用戶舒適健康的前提下提高能源的使用效率。外保溫按外墻體面積計(jì)算(不含施工人工費(fèi)用)，僅隔熱保溫層材料增加的投資約為60-70元/m2。由于該模式使用的隔熱保溫材料，一般為高分子有機(jī)材料或含有高分子有機(jī)成分的材料，易受外界氣候影響，且耐久性較差，使用年限一般在15-25年，勢必今后還要重新投入維修費(fèi)用[3]。根據(jù)現(xiàn)在應(yīng)用情況來看，在夏熱冬冷地區(qū)的外保溫按照普通投資施工的，不僅會出現(xiàn)開裂、脫落等現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會危及人身安全。

　　而自保溫體系模式根據(jù)壽命周期成本分析理論[4]，采用費(fèi)用效率法(CE)可知：CE=SE/LCC=SE/(IC+SC) ,其中：CE為費(fèi)用效率;SE為工程系統(tǒng)效率;LCC為工程壽命周期成本;IC為設(shè)置費(fèi);SC為維護(hù)費(fèi)。

　　當(dāng)要達(dá)到相同的工程系統(tǒng)效率時(shí)(SE為定值)，工程壽命周期成本越低(LCC降低)，則方案的費(fèi)用效率就越高(CE增大)。采用自保溫體系增加節(jié)能投資為A,但設(shè)置費(fèi)用至少降低了4A左右，且由于自保溫體系與結(jié)構(gòu)同壽命，因此維護(hù)費(fèi)用大大降低。則總體費(fèi)用效率CE比外保溫體系大大提高。

　　4 環(huán)保效益

　　墻體自保溫體系所依靠的自保溫墻體材料，大都是研發(fā)出的新型隔熱保溫墻體材料，不僅能就地取材，再生資源，而且與傳統(tǒng)墻材相比，在生產(chǎn)工藝上也有節(jié)能作用。例如，加氣混凝土與傳統(tǒng)燒結(jié)粘土磚相比，加氣混凝土制造能耗為1390KJ/KG,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燒結(jié)粘土磚3090KJ/KG。以10萬m3加氣混凝土為例，由減少制造能耗而減少二氧化碳排放約210576噸。此外，1立方米加氣混凝土可利用粉煤灰420Kg左右,對工業(yè)廢棄物利用產(chǎn)生了良好作用，真正意義上實(shí)現(xiàn)了取材環(huán)保、生產(chǎn)應(yīng)用節(jié)能的理想效果。

　　5 結(jié)語

　　墻體自保溫體系在節(jié)能效果上可以滿足國家和地方標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)上已有足夠的可行性。在經(jīng)濟(jì)效益方面，由于自保溫墻體的維修費(fèi)用低，耐久性強(qiáng)，因此綜合成本較以往的外墻外保溫低。環(huán)保效益方面，由于自保溫墻體多采用新型墻材，不僅符合國家相關(guān)政策，而且起到節(jié)能減排的雙效。因此，墻體自保溫特別是蒸壓加氣混凝土墻體自保溫系統(tǒng)在夏熱冬冷地區(qū)已逐步成為主導(dǎo)節(jié)能墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)。隨著生產(chǎn)工藝的提高和節(jié)能工作的發(fā)展，適合夏熱冬冷地區(qū)的自保溫體系也會逐步完善。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2] 許錦峰,吳志敏,張海遐,張?jiān)? 自保溫墻體技術(shù)在節(jié)能工程中的應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2008.

　　[3] 建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所. 筑外墻外保溫技術(shù)導(dǎo)則[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006(5).

　　[4] 石義海. 外墻自保溫體系在夏熱冬冷地區(qū)的可行性分析[J].住宅科技，2008.5