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摘要:目前,在建筑保温施工中,主要通过向外墙铺设保温材料的方式来实现建筑节能保温,达到降低建筑能耗的目的。但是,外部环境容易损坏保温材料,削弱材料本身的保温性能,增加建筑能耗。本文首先阐述了保温材料的具体应用,深入探究了预制装配式建筑方式围护结构的热工缺陷,结合实际案例进一步分析了装配式夹心保温在住宅建筑中的应用。
关键词:保温材料;预制装配式建筑;节能保温
前言:当前,人们对建筑保温节能的要求越来越严格,建筑能耗已成为当今社会关注的焦点。建筑业使用预制构件面临着建筑业使用预制构件的新问题。不仅可以有效减少污染物的排放,而且可以达到保温节能的目的,降低能耗,有效改善环境污染。然而,保温材料保温性能的降低会影响建筑能耗,研究装配式建筑的热缺陷是当务之急。
1保温材料的具体应用
中国疆土广阔,南方与北方气候差异比较大,我国北方对墙体保温的要求相对较高良好的墙体保温不仅能节约保温材料,还能减少热力供暖及空调对人们身体健康造成的干扰程度。现阶段,保温材料2种,一种是外保温,另一种是内保温。
1.1墙体内保温
在壁结构内部制造和添加保温层是所谓的内部保温。通常这种保温形式是在建筑施工中实现的,主要是因为实现方便,灵活,所以施工速度相对较快,并且紧随施工进度。保温时间长不易被损坏,技术相对成熟。在这一阶段,经常用于墙体保温的主要建筑材料是:聚合物砂浆,增强水泥等的复合聚苯乙烯保温板,添加抗裂砂浆配合网格布等形式的内墙保温。墙体保温的应用有很多优点,但也有很多缺点。例如,由于保温材料的增加,其尺寸增加了建筑物占用的土地面积,因为它与墙壁相连会干扰到居民的装修装饰。如果房屋内部由于装修或功能变化而发生变化,则极易损坏墙壁上的隔热材料并影响隔热效果。
1.2墙体外保温
外墙保温主要分为外墙内保温、外墙外保温、夹心保温三种形式。外墙外保温与外墙内保温相比,节能构造技术合理,使用同样规格尺寸、相同性能的保温材料,外保温比内保温的节能效果要好。外保温材料包覆在主体结构的外侧,能够有效保护建筑的主体结构,延长建筑物的使用寿命;有效减少了建筑结构“热桥”,增加建筑的有效使用空间;同时消除了因围护结构保温隔热性能差,导致外墙室内一侧产生结露和霉变的现象,提高了室内居住环境的舒适度。
我国现阶段比较成熟的外墙保温做法主要有:第一种,板材类保温材料如聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外保温技术。是采用粘接砂浆或者是专用的固定件,将聚苯乙烯泡沫塑料板固定在外墙上,然后抹聚合物抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成加强保护层,最后加做装饰面层。这种材料质轻价廉,施工方便且保温性能好,但由于自身的防火性能,使用受到限制。第二种,为保温浆料如无机保温砂浆外墙保温技术体系。它以无机保温颗粒作为保温层,以水泥为胶凝材料。采用机械喷涂或手工抹灰,面层再以玻纤网格布增强抗裂砂浆做保护层。这种做法具有施工简便,综合造价低,防火阻燃安全性好,热固性能好,能适应建筑体型复杂或曲面墙体保温施工等优点。但由于材料自重大,保温性能差,容易脱落等原因,已经禁止在外墙外保温中使用。
2预制装配式建筑方式围护结构的热工缺陷
2.1运用红外热像仪
现阶段,红外热像仪广泛应用在墙体判定复合构件的夹层质量、粘结空鼓等缺陷的查找,此外红外热像仪可以测出墙面的有效面积的平均温度。
2.2测量墙壁表面温度
2.2.1白天温度
做好相应的准备工作之后,详细记录当时的天气情况,同时工作人员需要利用红外热像仪测量四周墙壁的温度。根据实际测量情况来分析,北外墙阳光辐射强度影响小,受气流影响最大,可以使周围温度快速降低。东墙面受太阳辐射影响较大,温度较高。西墙因为方位角的问题,接收太阳辐射的时间相对较晚,正常在下午,太阳光照不够强烈,受对流的影响,散热更快,温度相对较低,几乎与空气中的温度相同。
2.2.2晚上温度
进行墙体温度测量时,记录当天天气变化情况,通过大量测试研究发现,夜间墙壁温度普遍偏低,最高温度一般在-4℃,最低温度在-17℃。根据红外热像仪的实际显示情况来分析,在窗户附近温度明显比其他地方温度低。是由于窗户附近温度经常受到金属框影响,冷热桥效果比较明显。因受到对流影响,太阳的辐射热很快传递到空气中,造成外墙温度一直很低。窗户由于窗户自身的隔热性能较差,表面温度远低于墙壁表面温度。此外,大多数建筑物的窗户都会采用双层玻璃,这样可以发挥到很好地保温效果,进一步限制室内温度的外流。
2.3温度测量结果分析
在不同条件下,分别测量墙体的温度,根据相关数据统计分析,发现传统的建筑形式和预制装配式建筑形式在维护结构的热缺陷和热性能方面大体一致。此外,预制结构构件在不同节点位置处的温度均处于正常范围。相关人员科学合理的使用安装技术、规范操作行为、选择合理的设计方案,预制构件建筑完全能够达到人们对保温性能的要求,同时可以有效地降低热量损耗。在节能效果上,远远超过普通住宅建筑。预制装配式建筑在门窗部位存在冷热桥造成墙体热工缺陷。
3装配式夹心保温在住宅建筑中的应用
项目概况和设计思路:本项目是上海市青浦区动迁安置房项目,用地面积4万平方米,容积率2.0。小区由13栋18层住宅楼组成,共946套住宅。
装配式落实比例为100%。装配式建筑单体预制率不低于40%。装配式结构体系选用装配整体式剪力墙结构。装配构件由预制夹心保温外剪力墙、预制夹心保温外围护墙、预制空调板、预制内剪力墙、叠合阳台、叠合桁架楼板、预制楼梯组成。预制夹心保温外剪力墙、预制夹心保温外围护墙是由200厚预制剪力墙+40厚的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)+60厚的混凝土外页板组成,先预制预制剪力墙,养护合格后再进行二次预制。
装配式夹心保温的立面设计具有标准化、系列化、模块化特点。通过对阳台、空调板、混凝土预制组件还有门窗等元素对建筑的体块关系进行逻辑整理,强调平面的规则与立面的简洁。在保障通风以及采光充足的基础上,对窗口的大小以及比例适当进行调整,尽量做到少品种多组合,这样可以既可满足设计的灵活性,又可以减少构件种类,减少工程工期和造价。
在构件拆分设计之前需要各专业提供留孔、留洞、开关、插座、开关箱、弱电箱等的位置及大小,及管线的走向排管等的准确定位,PC专业需根据各专业提供的留洞、管线图,利用BIM技术进行整合和碰撞分析,将有冲突的部分进行各专业协调沟通后进行拆分设计。在管线预留过程中应避免PC位置,以免在后期装修过程中破坏。并应比传统建筑中更多的考虑,家用电器预留用使用条件。
结束语:
综上所述,目前,我国建筑中外墙外保温保温方式是最常见的墙体保温方式。墙体保温材料的种类和厚度决定了墙体的节能保温效果,相对于传统建筑,预制装配式夹芯保温墙板,能够更好地满足当今社会的需求和绿色建筑的要求。针对节能效果而言,预制装配式建筑不仅可以大大提高社会效益,而且符合当今建筑节能环保的需求,是未来建筑物发展的新方向。
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