外墙构造选材对建材节能的作用范文

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作者：贺大东李方贤刘德桃肖大威单位：华南理工大学建筑学院、亚热带建筑科学国家重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室

聚苯乙烯板是轻质泡沫不能承重，这个外保护层和装饰层就是脱落的加速剂，而且这个保护层和外装饰层有可能漏水，雨天渗水进去，加速聚塑板层与砌体层的分离，而导致保温功能的减弱和丧失。这种外保温与砌体层脱离的现象几乎是普遍性问题，只是脱离的程度不同而已。脱离的后果是严重的，首先就是会渗水、积水、结冰，导致更大的脱离，而破坏整个墙体保温。究其原因，有用材尤其是胶凝材料的问题，有施工程序与质量的问题，还有施工环境条件问题，而根本的问题是选材与构造问题。

先进国家（能耗较少的国家）的墙体做法，多是用内保温做法，它们是用两层纤维石膏板夹着聚塑板在工厂贴接牢固成为复合墙材，所谓三明治的做法。按一定的模数可以任意锯割，然后用轻钢龙骨装在结构梁柱上，他们的梁柱也是钢结构。这样就做起了内墙（装配式）。在内墙完成后有一层保温粉刷层，也是保护层，也是找平层，这层保护不是单纯的1:2水泥砂浆，而是有树脂、有纤维等材料的保温砂浆。这层干后即是遍刷聚氨酯防水涂料，至少3遍厚度达到或超过2mm，这层防水是外保护装饰墙层与内保温墙板层的分隔层，它保证内墙的干爽和保温功能高效，耐久而不被水（雨水，冷凝水）所破坏。做完防水层后，再在外面做装饰墙体，而且外围护装饰的墙体是与保温内墙，在防水层外是分离的，有2～3cm的隔缝，这个缝一直落到地下，可以组织排水。这就保证了冷凝水的畅通，而不会破坏内墙和外墙（如图2）。

根据以上的调查，我们可以作出以下对比分析：我国普遍的外保温做法是基于防止内外层中出现冷凝水，而破坏了墙体，减弱了保温效果，理论上讲外保温就不可能在保温层的内部出现冷凝水。但是，这种做法，假设在构造和施工以及用材上都没有问题，那把内部无机墙体加温（热天降温）的能耗也大于内保温的做法。何况这种构造方式是一定会出现问题的，只是多少年的问题。因为，外保温材料一定要紧贴内墙，一定要成为一体，如果分隔就等于没做保温，这就带来了一个根本性的问题，一个难以补强的薄弱环节，这就是外保温材料贴在内墙上的技术与材料的困难。

而把轻质的保温墙板放在工厂加工，做成复合性成品，那质量就有保证，而且在墙体构造上是把内墙保温做好后再做了一层防水，让冷凝水去凝结，去外排，而不需要外墙在保温上的“帮助”；在建筑中加热包括内保温的空间也比加热外保温的空间的热耗小很多。

以上是在外做保温和当下国内外普遍做法的一个对比分析。可以分析另外一种墙体的做法，这就是在广大的南方地区即温热带地区用的一体型保温墙体材料，或是加气混凝土砌块，或是复合型砌块（墙板）。其基本思路是不需要另做内外保温层，而是依靠墙材本身已达到理想的保温效果（热工性能）。这种墙材的优点就是施工简便，避免了艰难的保温层施工。

目前市场上有多种加气混凝土砌块，在南方地区很多建筑直接使用加气混凝土就能达到隔热要求。这种材料的热系数一般在0.2左右（200mm），无机材料要达到这个技术要求有一定的难度，其中要求强度与容重厚度及导热系数控制在一定的前提下，这对制造材料技术及工艺条件的要求会比较高。

因此，我们设想在加气混凝土里加进纤维的做法，因为纤维多是有机材料（也有无机材料），其热工性能较好。纤维不但提高保温性能，同时也改善了普通加气混凝土的节能、防水、脆性、隔声等性能，当然，加进纤维的缺点就是加大的防火矛盾，和本身与加气混凝土的匀布结合的矛盾等。

从机理上讲，混凝土加进纤维材料是一种加筋的方法。几千年来，传统的建筑营造中就有在石灰泥浆中加草筋和麻丝的做法，大大地增强了泥浆的粘结力，也使得泥浆本身具有更强地柔韧性。纤维在混凝土中加强了混凝土内在拉结，使彼此靠孔隙架起的结构多了许多连接，使之形成立体的网状结构，而且增加了混凝土内凝力，也称为握着力，这是结构强度方面。而在防水方面则有一个有趣的实例。九十年代初，我们设计了广州市白云区行政中心建筑群，建筑组合环境与单体造型都取到较好的效果，但遗憾的是外墙所用的灰白瓷片，一两年就发黑，产生了许多斑块，使墙体很快显出脏而旧的形象。是什么原因导致墙体这么快变旧的？经过考察和实验，发现原来是建筑外墙的找平层出现许多裂缝，下雨时，这些裂缝中就渗进许多水，天晴时，裂缝中的水就挥发出来，潮湿而温暖的缝隙中就孕育着许多微生物，这些微生物就繁衍寄生在瓷片上，使瓷片脏旧，而且雨水不能冲洗干净，于是建筑旧了。

接受这个教训，在九十年代中设计天河区政府办公楼群时，我们在建筑的外墙保护层的砂浆中加进了纤维，结果虽然每平米增加了约六元钱，但是，十七年过去了，天河区行政办公楼的外墙还是象新的一样。这个案例告诉我们纤维混凝土有防水的功能，其机理是防裂缝，防渗水。其实混凝土的抗渗就有利于节能。加进纤维能加强混凝土的隔声，抗弯，抗折强度，这些都是有效的。

纤维加气混凝土砌块，由于加强了防渗水性能，就有利于节能。这是因为水分能使加气混凝土砌块的导热系数变大，蓄热系数减小。即使在干燥条件下，纤维混凝土的蓄热系数也高很多。

综上所述，建筑围护墙体的构造方式和选择的材料对于建筑节能的效果具有很大的影响。因此，在建筑设计中，我们不但要在规划布局上考虑好的朝向，使建筑在环境中利于节能，同时在单体设计的过程中，充分考虑建筑外墙的构造和选择有利于节能的材料。