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建筑反射隔热涂料在杭州地区居住建筑中的应用研究

2021-06-03马斌斌

新型建筑材料 2021年5期
关键词:外保温无机集料

马斌斌

(中国联合工程有限公司,浙江 杭州 310052)

0 前言

近年来,随着大力提倡和发展建筑节能工作,建筑反射隔热涂料在夏热冬冷和夏热冬暖地区得到了广泛的应用。建筑反射隔热涂料通过反射太阳光阻隔夏季的太阳热辐射,减少建筑物外围护结构对太阳辐射的吸收,从而降低围护结构表面的温度,降低建筑物的空调能耗,实现围护结构的节能[1]。

本文以杭州市某小区居住建筑为例,通过分析计算该建筑在采用外保温、内保温、内保温结合建筑反射隔热涂料等3种外墙保温构造条件的热工性能,同时探索建筑反射隔热涂料对于保温层厚度的影响,研究反射隔热涂料对于建筑节能的效果。

1 建筑反射隔热涂料和无机轻集料保温砂浆

1.1 建筑反射隔热涂料

建筑反射隔热涂料是指以合成树脂为基料,与功能性颜填料及助剂等配制而成,施涂于建筑物外表面,具有较高太阳光反射比、近红外反射比和半球反射率的涂料。

近年来,随着国家对节能、环保相关政策和标准的颁布,人们对建筑节能更为重视。涂料产品中最能体现建筑节能的产品之一是建筑反射隔热涂料,因其良好的隔热性能及防火性能,在夏热冬冷和夏热冬暖地区得到了广泛应用。

国家和地方先后出台多部关于建筑反射隔热涂料的标准,浙江地区现行的工程应用标准有行业标准JGJ/T 359—2015《建筑反射隔热涂料应用技术规程》及浙江省地方标准DB33/T 1137—2017《建筑反射隔热涂料应用技术规程》。

1.2 无机轻集料保温砂浆

无机轻集料保温砂浆是以无机轻集料(憎水型膨胀珍珠岩、玻化微珠、闭孔珍珠岩、中空微珠、膨胀蛭石、陶砂等)为保温材料,以水泥等无机胶凝材料为主要胶结料并掺加高分子聚合物及其他功能性添加剂而制成的建筑保温干混砂浆。

无机轻集料保温砂浆具有施工便捷、保温隔热、防火性能优良等优点,但在实际使用过程中容易出现开裂、空鼓、脱落、保温效果降低等质量问题[2]。特别是作为外保温时容易脱落,产生安全问题。

2020年杭州市建委发布《关于民用建筑外墙外保温限制使用无机轻集料砂浆保温系统的通知》(杭建科发[2020]72号),禁止无机保温砂浆用于建筑外墙高度大于27 m的部位;同时对于已通过节能审查且外墙外保温仍使用无机轻集料砂浆保温系统的,鼓励建设、设计单位变更节能设计。

2 建筑反射隔热涂料在项目中的具体应用

2.1 项目概况

本项目位于夏热冬冷地区杭州市,同时属于浙江省地方标准DB 33/1015—2015《居住建筑节能设计标准》规定的北区。本文选取项目中一栋典型楼进行研究。该建筑共27层,单体节能计算建筑面积10 232.34 m2,体形系数0.41,朝向为南偏东24°。

本项目原设计外墙采用35 mm厚Ⅱ型无机轻集料保温砂浆,已通过节能审查和施工图审查。杭建科发[2020]72号文发布之后,本项目建设单位和设计单位积极贯彻落实文件精神,将外墙外保温变更为内保温。同时考虑为了不影响室内套内使用面积,采用了建筑反射隔热涂料,以减少内保温厚度,从而保证套内使用面积。

2.2 建筑反射隔热涂料在项目中的具体应用

节能设计时,按DB33/T 1137—2017建筑反射隔热涂料的隔热效果以等效热阻的形式表现(见表1),建筑反射隔热涂料以污染修正后的太阳光反射比a('以下简称a'值)为指标进行选用。本文尝试选用不同a'值的反射隔热涂料,来探索反射隔热涂料对于无机保温砂浆内保温厚度的影响,以表征相应的节能效果。

本项目外墙采用外保温、内保温、内保温结合不同a'值建筑反射隔热涂料的具体做法(由外至内)如下:

外墙类型1:5.0mm抗裂砂浆(耐碱网布)+35.0mmⅡ型无机轻集料保温砂浆+200.0 mm蒸压砂加气混凝土砌块(B07级)+20.0 mm水泥砂浆。

表1 浙江省外墙使用建筑反射隔热涂料的等效热阻

外墙类型2:20.0 mm水泥砂浆+200.0 mm蒸压砂加气混凝土砌块(B07级)+35.0mmⅡ型无机轻集料保温砂浆+5.0 mm抗裂砂浆(耐碱网布)。

外墙类型3:(北区外墙)1.0 mm反射隔热涂料(0.5<a'≤0.6;1.5<K≤2.0)+20.0 mm水泥砂浆+200.0 mm蒸压砂加气混凝土砌块(B07级)+20.0mmⅡ型无机轻集料保温砂浆+5.0 mm抗裂砂浆(耐碱网布)。

外墙类型4:(北区外墙)1.0 mm反射隔热涂料(0.6<a'≤0.7;1.5<K≤2.0)+20.0 mm水泥砂浆+200.0 mm蒸压砂加气混凝土砌块(B07)+20.0mmⅡ型无机轻集料保温砂浆+5.0 mm抗裂砂浆(耐碱网布)。

外墙类型5:(北区外墙)1.0 mm反射隔热涂料(a'>0.7;1.5<K≤2.0)+20.0 mm水泥砂浆+200.0 mm蒸压砂加气混凝土砌块(B07级)+15.0 mmⅡ型无机轻集料保温砂浆+5.0 mm抗裂砂浆(耐碱网布)。

2.3 结果分析

浅色饰面砖及浅色涂料的太阳辐射吸收系数为0.50,反射隔热涂料的太阳辐射吸收系数为0.20。通过比较不同外墙保温构造来分析反射隔热涂料的节能效果,结果见表2。

由表2可见:

(1)外墙保温从外保温(外墙类型1)变更为内保温(外墙类型2),Ⅱ型无机轻集料保温砂浆的保温层厚度不变,均为35 mm。但是由于热桥楼板部位不能设置内保温,故外墙类型2与外墙类型1相比,外墙平均传热系数较大,从而导致权衡计算结果偏高。此外,外墙类型2与外墙类型1相比,室内侧墙体厚度增加了20 mm,对套内使用面积有一定的影响。为了避免购房者的不满与投诉,需尽量减小内保温层的厚度。故考虑采用建筑反射隔热涂料,以减小内保温层的厚度。

表2 不同外墙保温构造的保温层厚度及热工性能

(2)建筑反射隔热涂料可以有效降低外墙内保温的厚度。当建筑反射隔热涂料a'值选用0.5

(3)建筑反射隔热涂料a'值选用0.5

2.4 针对节能设计的建议

在进行节能计算时,需先验算在不采用反射隔热涂料情况下的外墙综合传热系数,才能选择正确的反射隔热参数。由表1可知,相同a'值的涂料施用于不同平均传热系数的外墙上时其等效热阻不同。应确保反射隔热在参与节能计算时,使用了正确的等效热阻值,以保证节能计算的准确性。

虽然采用a'>0.7的建筑反射隔热涂料可以有效降低无机保温砂浆内保温的厚度。但是根据涂料厂家的反馈,选择a'>0.7时,外墙只能选择高明度且颜色较浅的涂料,限制了具体涂料产品的选择。同时,目前某些厂家的产品暂时之只能做到0.6

3 结 论

自各地禁止或限制无机保温砂浆用于外墙外保温后,无机保温砂浆内保温成为外墙保温的主要形式之一。但仅采用无机保温砂浆内保温形式,其保温层厚度太厚,容易产生开裂、脱落问题,也会影响套内使用面积。建筑反射隔热涂料结合无机保温砂浆内保温,可以有效减小内保温层的厚度。同时,外墙保温形式由外保温改为内保温,可以有效规避外保温开裂、脱落导致的安全问题。

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