上海天华建筑设计有限公司 200233
摘要：：目前我国装配式住宅在住宅产业中越来越普及，其中装配式住宅的节能设计是最为重要的环节之一。建筑外墙低能耗设计师影响建筑整体耗能的最主要影响方面，需要进行深度研究。本文根据浦东新区康桥商品房建设案例，总结和归纳外墙保温体系建设和保温材料选择的具体问题，提出一套新型的建筑外墙低能耗设计方案，为我国后期装配式住宅外墙的低能耗技术发展贡献新的参考策略。
关键词：装配式住宅；建筑外墙设计；低能耗；设计研究；
引言
随着当前世界工业的迅速发展，能源紧缺问题已经成为目前国际范围内最为紧迫的问题之一，因此节能手段的研发工作显得尤为重要。根据近期的研究报告显示，我国建筑能源消耗在总能耗的占比逐渐升高，其中居住建筑的能耗已经超过了建筑能耗总体的，因此如何在建筑中实现能源消耗的减少成为减少整体能耗的有效办法。其中实现建筑外墙的低能耗设计能够有效的减少住宅整体因为温度调节所需消耗的能源，是影响能源消耗的重要组成部分。本文结合浦东新区康桥商品房建设项目，探索项目中所采用的具体节能减排措施，包括保温体系和保温材料的选择，发掘减少住宅能源消耗的新途径。
1.装配式建筑和低能耗建筑的基本概念
1.1 装配式建筑的基本概念
装配式建筑的设计过程中，选用标准化的设计环节和建筑构件，在施工的过程当中采用装配的方式进行。这意味着装配式建筑需要采用工业化的施工举措，来进行建筑总体结构系统、外部维护、设备管道架构和规划设计的集成设计流程。装配式建筑和传统式的建筑方法相比，通常建筑材料更加绿色环保，工业化和信息化的程度较高，能够从各个环节进行节能减排的设计，减少偷工减料和劣质材料的出现，最大化的满足节能减排的设计要求。
1.2 低能耗建筑的基本概念
我国有关于低能耗建筑的具体要求指标，低能耗建筑需要满足总体的节能标准，整体的能耗量不能超过法规中具体指标的百分之十五以上。实现装配式建筑和低能耗建筑的双重设计目标，就需要做到对于建筑外墙的低能耗设计。建筑外墙在很大程度上决定着住宅的热量散失，根据上海市浦东新区康桥商品房报告中的实际数据，外墙的低能耗设计能够减少至少百分之五十的热量散失，具体数据因楼层不同存在着一定的差异。因此可以看出，建筑整体的能耗量很大程度上由建筑外墙的结构和相应的热工性能所决定，而外墙结构和热工性能又却绝于具体的外墙低能耗设计情况。
2.装配式建筑的外墙结构
2.1外墙的材料选择
目前随着科学技术的不断发展，新型材料出现在了市场上，新型材料相比于传统材料而言，不仅仅只是拥有简单的围护结构，而且在很大程度上提高了建筑的保温性能和隔声效果，除此之外新型材料在节能环保和可持续利用的角度也明显优于传统材料，而目前对于墙体的要求不只是简单的维护功能，因此新型材料能够很好的符合设计要求。装配式的建筑通常是采用板材类的建筑材料，我国正在加快对于墙砖在装配式建筑的应用，承重材料通常是采用钢筋混凝土，对于其他的外墙材料，比较常见的是复合外墙板。
2.2复合外墙板
通常采用的符合外墙板根据材料的不同主要分为薄壁混凝土岩棉复合外墙板、混凝土聚苯 乙烯复合外墙板、混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板等等。这些复合外墙板都可以充当外墙的使用材料，材料具有不同的参数。上海市浦东新区康桥商品房项目使用的材料见下表：
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其中材料的具体参数如下表：
表4.4户内非厨房部位外墙热工性能计算表
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从总体的隔热性能来看，建筑物的外墙如果更厚的话，隔热性能就会更加的好，从理论上来讲如果外墙无限大的话，隔热性能也会越来越好，但是需要考虑当地气候条件，结合资金和造价标准综合设计。
3.装配式建筑外墙的低能耗设计方案
3.1外墙保温构造的选择
装配式的住宅主要考虑外墙的保温性能，就能有效的减少能源的消耗量。保温层的选择可以分为外墙内和外墙外以及夹芯保温板三种主要方式，外墙的外保温是通过将保温材料设置在外墙的外表面来达到相应的保温作用，特点是利用范围很广，可以运用到多种的住宅形式上面，缺点则是对于保温材料的选择比较苛刻，需要兼顾材料的防火性能。外墙内保温是通过将保温材料添加到外墙内侧来进行保温的一种手段，特点是造价较低，施工难度也低，但是热桥问题难以解决，而且会减少房屋的实际使用面积。对于装配式住宅来说，最常采用的方式是夹芯保温板，和其他的保温方式相比，能够通过较薄的层厚，改变传热系数，最终实现低能耗的设计要求。
在上海市浦东新区康桥商品房项目当中，PC部分外墙在外墙外侧采用反打保温层一体化系统，反打保温层为85mm厚硅墨烯保温板（导热系数 0.054W/（m·K），A 级），主体为 200mm 预制混凝土墙。在外墙内侧采用内保温系统，保温材料在户内非厨房部位采用30mmXPS挤塑聚苯板（带表皮，导热系数 0.03W/（m·K），B1 级），在厨房外墙部位采用 30mm 硅微粉改性聚苯颗粒板（导热系数 0.052W/（m·K），A级），在公共区域楼梯间部位采用10mm超薄真空绝热保温板（STP板）（导热系数 0.008W/（m·K），A级）。保温构造做法如下：
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3.2 保温材料的选配
外墙的保温材料能够在一定程度上降低热量的传导速度，保温材料的选择很大程度上决定了装配式建筑外墙的热工性能。常用的保温材料有模塑聚苯板、挤塑聚苯板、酚醛保温板、岩棉保温板等等材料。，
3.3 热桥
建筑结构中热桥的存在会在一定程度上增加外墙整体的热损失，降低保温材料的实际保温效果，从而增加建筑总体能耗量的提升，使得建筑的节能减排效应进一步降低。在装配式外墙结构中形成热桥的原因，主要是因为内叶墙在楼层中需要混凝土构件来形成承托的作用，来固定内叶墙。目前的设计方案中大多数采用的是热断桥式金属，取消了原有的混凝土结构的承托件，所以一般不会产生热桥。在上海市浦东新区康桥商品房建设中，采用了多种热桥控制措施，对阳台及设备平台均采用 50mm 硅微粉改性聚苯颗粒作为保温层对上下板面进行包覆，保温层延伸长度与平台出挑深度相同。
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外窗采用预埋嵌入式副框的形式与墙体连接，预埋节能副框部分嵌入预制混凝土墙，外侧保温层覆盖一部分副框形成连续保温层。成品外窗安装于节能副框上，窗外侧于外墙主体层齐平，内保温包裹窗洞侧边并延伸至副框，与副框形成连续保温层。副框与成品窗框采用断热连接，避免在窗框部位产生局部热桥。
遮阳铝板与主体结构固定处通过钢龙骨锚固连接，锚栓处采用 20厚聚氨酯隔热垫片，防止连接部位产生热桥。
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3.4 气密性处理
门窗连接部分的气密性如果不好，会影响室内的保温效果，而且将在很大程度上造成能量的额外损耗，我国也对住宅的门窗气密性做出了一定的指标要求，所以需要对门窗进行气密性的处理，保证门窗具有良好的气密性。在上海浦东新区康桥商品房建设项目当中，门窗部位的气密性从材料和构造方面来保障。在材料上，采用高气密性外门窗，气密性不低于《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》规定的8级；在构造上，外门窗采用嵌入式安装，窗外侧与外墙齐平，窗与结构墙之间的缝隙采用耐久性良好的密封材料密封；洞口的室外一侧铺贴防水透气膜，室内一侧铺贴防水隔汽膜，以防止薄弱部位的水汽渗漏。图为外窗气密性处理的措施。
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管道的穿墙处也是需要气密性处理的地方，穿墙处的气密性处理是施工中比较容易忽略的环节。本文讨论的康桥商品房项目中，采用的穿墙处气密性处理措施如下：穿墙套管与洞口之间的缝隙采用岩棉填实，穿墙套管处外围护结构内侧采用防水隔汽膜粘贴，防水隔汽膜与管道和结构墙体的搭接宽度均不小于 40mm；外围护结构外侧采用防水透汽膜粘贴，防水透汽膜与管道和结构墙体的搭接宽度均不小于 40mm。
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结束语
装配式住宅的节能减排设计很大程度上取决于外墙低能耗设计的成效，因此需要从外墙构造、保温材料的选择等方面进行仔细的考量，才能实现绿色环保的建筑理念。
参考文献：
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