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节能墙体材料在建筑设计中的应用

2022-11-12曹式健

建材发展导向 2022年21期
关键词:保温板墙体保温

曹式健

(山西五建集团有限公司,山西 太原 030000)

随着生产力水平的不断提高,现代建筑风格与传统建筑风格相比已经发生了非常显著的变化,并且建筑物的功能也在向着日渐多元化的方向发展。建筑施工行业的能耗问题由来已久,主要与粗放式的运营管理模式有关。在环保生态问题日渐严峻的大环境之下,应当重视建筑施工行业的节能降耗问题,进而推动建筑施工行业的转型升级。墙体材料是建筑工程的基础组成要素,并且对于墙体材料的应用实践也会直接影响到建筑物的保温隔热效果,从而达到降低建筑物能耗的效果,因此必须要提高对于这类问题的关注度。

1 节能墙体材料的应用现状分析

节能墙体材料也就是我们常规理解中的建筑物保温隔热材料,大致上可以分成保温材料和保冷材料两种类型。建筑墙体对于保温节能材料的合理利用既可以起到节约能源的效果,又能够满足建筑物内部的热交换需求,因此已经成为了影响建筑物舒适度的基本要素。在此基础上,在建筑设计环节合理用好保温隔热材料还可以提高建筑物的保温隔热效果,进而减少建筑物在使用过程中的煤炭、电能消耗。有关学者曾经做出过统计,使用外墙保温隔热材料节约下的能源消耗成本可以达到保温隔热材料生产成本的10倍,并且能够使建筑物缩减50%~80%的碳排放量,因此应当提高对于这类问题的关注度。

近几年,围绕着节能墙体材料的研究实践已经取得了令人瞩目的成果,并且各类新型墙体材料也已经在实际墙体施工环节得到了较为广泛的应用实践。今后应当以推进有关施工方案的创新改革为前提推进节能墙体材料在实际施工环节的应用实践。从宏观角度分析,节能墙体材料在建筑设计工作中的应用实践也成为了推动建筑材料供应市场转型发展的新动力,并且进一步实现了国内建筑施工行业的转型升级。

综合相关环节的实践经验分析,建筑设计环节常见的节能墙体材料主要包括以下内容:第一,酚醛泡沫板材料。酚醛泡沫板的优势在于拥有良好的保温性,因此能够提高建筑物墙体的保温效果。在此基础上,由于酚醛泡沫板具有良好的热固性,所以即便在发生火灾之后也能够取得良好的防火效果。酚醛泡沫板主要由酚醛硬质保温板改质而成,成分为助剂、酚醛树脂以及用于性能改良的催化剂。虽说这类材料已经在建筑设计和墙体施工之中得到了较为广泛的应用实践,但由于起步时间较晚,因此针对各个环节的细节问题仍处于探索完善的阶段。酚醛泡沫板的优势在于具有良好的保温和防火能力,但缺陷也同样值得关注。由于这类材料属于酸性材料,加之较容易粉化,因此在实际使用过程中必须要对其耐碱性进行必要的测试,并且需要控制好具体的黏结强度以及软化系数。第二,复合发泡水泥板。从材料性质的角度分析,复合发泡水泥板属于无机闭孔轻质保温板,主要由硅盐酸水泥构成。这类材料同样拥有良好的防火性能,并且制作工艺也相对简单,因此同样已经在建筑设计以及后续施工环节得到了较为广泛的应用实践。然而需要强调的是,这部分材料却极容易出现破碎问题。在此基础上,弯折强度较低、吸水率较高以及自重较大等问题也已经影响到了该类材料的应用实践。虽说可以将这部分材料应用于墙体保温施工,但上述缺陷却决定了他不适合被应用到建筑物墙面修饰环节的施工作业之中。此外,由于这部分材料的自重较大,因此在前期生产制作环节要注意控制好板材的厚度。后续安装施工环节,需要涉及到水平吊装操作,因此对比相关工作人员的专业素质也是一项极大的考验。第三,聚苯乙烯保温板。参照相关环节的工程案例可知,常见的聚苯乙烯保温板主要包括两种类型:1)XPS保温板;2)EPS保温板。回顾现代建筑行业的发展历史可知,聚苯乙烯保温板在建筑行业的应用实践已经持续了相当长的一段时间,因此已经发展到了相对成熟的阶段。其优势在于具有良好的防潮、保温效果,但这类材料在防火效果方面却拥有非常显著的短板。近几年,聚苯乙烯保温板的生产制作工艺也在不断推陈出新,并且诞生的以真金保温板、聚苯保温板为代表的新型产品也具备了良好的防火效果。这方面的发展革新进一步拓展了聚苯乙烯保温板的应用范围,实际建筑设计和后续施工中可根据需要进行选择。

第四,真空绝热板。市面上常见的真空绝热板主要由填充材料和表皮层两部分构成,其中的填充材料一般为二氧化硅粉或是矿物棉等无机芯材料。这类材料的优势在于具有良好的保温性能。相关机构的检验结论证实,其导热系数在0.008W/m·K之内,并且拥有良好的防火性能。与前几种材料相比,即便是想要达到相同的节能效果,那么真空绝热板的厚度也可以控制在1cm左右。虽说这类材料的优势相对显著,但实际使用过程中也会遇到诸多问题。例如,在实际使用过程中并不能随意切割真空绝缘板的尺寸,否则会让其出现吸湿、空鼓以及保温性能失效等问题,进而影响到正常的保温效果。

第五,加气混凝土砌块。加气混凝土砌块也是实际建筑施工中非常常见的新型墙体材料,其优势在于具有良好的保温隔热性能、轻质多孔重量轻并且具有良好的防火性能。现阶段,这类材料大都被应用到了高层框架结构建筑的施工作业之中,但需要设计师在前期设计环节针对这部分材料的应用实践做好统筹规划,并且针对可能会出现的问题做好分析预判。总体来说,该材料的优势主要体现在成本低廉、性价比高、耐火性能高等方面,加之原料多以废弃物为主,因此即便后续拆除也不会对周边环境造成过于严重的负面影响。

2 节能墙体材料在建筑设计及后续施工中的应用重点分析

如果想要让节能墙体材料在建筑施工之中发挥出应有的作用,那就必须要在前期设计环节做好统筹规划,并且针对可能会出现的问题提前制定应对措施。

2.1 做好施工前的准备工作

实际施工中,如果想要让节能墙体材料在建筑设计以及后续施工之中发挥出应有的作用,那就必须要在施工之前做好准备工作。需要设计师从全局着手把控好建筑工程的施工技术难点,并且在整合施工工艺以及各类原材料性能的基础之上统筹好相关环节的准备工作。在此基础上,还需要准确了解施工材料的性能以及应用场景,进而将对应的节能墙体材料放到合适的位置之上。分析前文所涉及到的节能墙体材料,建议在条件允许的范围之内提高膨胀聚苯板的利用效率,并且通过有针对性的准备保障措施来提高墙体的保温隔热效果。立足于上述改革,还需要安排专人做好建筑物基层墙面的清理工作,重点在于将墙面上的油污或灰尘杂物清理干净,进而保障后续施工作业的有序推进。正式动工之前,需要对这一环节的基层墙面清理工作做好责任划分,以确保其能够准确落实到位。

2.2 提前理清安装技术要点

在将上述准备工作落实到位的基础之上,还需要提前理清楚节能墙体材料的安装技术要点,这同样是需要在设计阶段着手开展的工作。仍旧以膨胀聚苯板的应用实践为例,需要增强聚苯板与抹灰墙面以及胶黏剂之间的稳定性,以保证其连接的牢固程度。具体需要关注以下细节:第一,严格按照规范完成膨胀聚苯板的安装工作,要注意在板材表面涂抹适量的界面剂并且等待板材晾干之后正式使用。如此才能够让聚苯板在相关环节的施工建设之中发挥出应有的作用。第二,现场作业人员需要根据实际情况以及建筑物的保温隔热需求确定聚苯板材的使用尺寸、安装方式,继而按照既定的操作规范完成板材的安装工作。第三,需要在正式动手安装之前完成好黏结剂的配置工作,需要在配置过程中控制好纯净水的使用量并且安排专业的技术人员对配置过程进行必要的监督引导。完成板材的安装作业之后,要注意对整体安装效果进行分析评估,进而解决好其中存在的问题并且让其发挥出应有的作用。

2.3 针对可能会出现的问题提前制定应急预案

节能墙体材料在建筑设计以及后续施工环节的应用实践大都集中在土建工程完工之后的室内装修装饰施工阶段。虽说土建工程所涉及到的施工作业已经顺利完工,但各种潜在的质量问题却仍旧会对节能墙体材料的安装施工作业造成不同程度的负面影响。因此需要设计师立足于建筑工程的实际情况联合施工单位针对可能会出现的问题提前制定好应对措施,之后才能够规避相关环节的质量隐患并且让节能墙体材料发挥出应有的作用。设计人员的优势在于专业性强并且对于各类节能墙体材料的性能、规格以及适用范围拥有正确的了解,而施工单位的优势则在于对于建筑工程的实际情况、技术难点拥有系统全面的了解,因此在着手进行建筑节能墙体材料的应用设计知识要注意做好与施工单位的沟通交流,之后还应当通过实际调查的方式准确了解建筑工程的实际情况,从而掌控好相关环节的细节问题并且让各类节能墙体材料可以在后续施工环节发挥出应有的作用。着手进行节能墙体材料的应用实践时,还需要参考建筑物内部的采暖以及空调系统。虽说新型节能墙体材料拥有良好的保温隔热效果,但在建筑物内部起到调节控制温度作用的则是采暖系统和空调系统,因此只有在全方位参考采暖以及空调系统运行功率的基础之上才能够让墙体材料达到最为理想的保温隔热效果。这就要求设计师在相关环节的设计工作之中形成足够的全局掌控能力,之后才能够通过对于各类细节问题的优化调整取得最为理想的设计效果。

3 节能墙体材料应用于建筑设计和后续施工之中需要注意的问题

3.1 注意潜在的火灾隐患

无论是前期设计还是后续施工,在选择节能墙体材料之时都需要注意潜在的火灾隐患,从而保障业主的生命及财产安全。虽说前文所提及的几种新型节能墙体材料大都拥有良好的防火效果,但实际施工过程中施工单位却会出于成本考虑而使用质量没有保证或是含有杂质的墙体材料,这无疑会增加有关火灾事故的发生几率。近几年,各类新闻报道之中涉及到的此类事件并不在少数,对此无论是设计师还是施工单位的工作人员都应当提高关注度。

3.2 注意材料的使用年限

参照实际工作经验可知,以常用的XPS板和EPS板为例。由于这类材料并不具有良好的抗压和抗冲击能力,因此在实际施工环节很容易会出现故障损毁问题。此时不仅会抬高施工成本、造成原材料浪费,而且还会影响到正常的施工工期。进一步分析可知,对于上述材料的使用方式大都以锚固或粘接为主。如果施工人员不能灵活处置好施工过程中遇到的各类突发问题并且按照既定的施工规范完成各个环节的锚固或连接作业,则必然会影响到材料的使用寿命。前期设计环节,设计师应当做好这部分问题的分析评估,并且帮助施工单位制定对应的施工工艺方案,从而保障施工质量。

3.3 注意经济成本

着手进行墙面的保温隔热施工之前,需要对这一环节的成本投入进行分析预算。如果有必要,可以根据预算结果选择合适的节能墙体材料以及施工工艺方案,进而保障后期各项施工作业的针对性并且保证装饰装修以及墙面施工作业的经济效益。墙体材料的选择工作是此环节改革实践的关键细节。选择墙体材料时既需要关注到材料的质地、性能以及保温隔热效果,又应当重点考虑整体施工成本,进而找到两者之间的平衡点并且确定具体的节能墙体材料。此外,还需要考虑材料的使用年限及维修养护成本,从而降低后期业主的使用维护难度、保障其居住和对于节能墙体材料的使用体验。

4 建筑节能墙体材料的发展趋势分析

现如今,新型建筑节能墙体材料因节能性这一优越性得到了相对广泛的应用,也能够实现保护环境、节约资源的有效目的。随着人们环境保护意识的不断加强,人们也能够正确认识并接受新型建筑节能墙体材料的普及和应用,因此要继续加强向民众的宣传普及,加快该材料在建筑施工过程中的广泛应用。除了从宣传的角度入手,还要充分利用工业生产中产生的废弃物,以减轻其对环境造成污染和破坏,提高资源的利用率。

相关部门还应当加强先进生产技术的推广应用,积极发展研究节能绿色墙体材料。我国在天然石膏上有着较强的储备资源,该材料也有着天然安全的优势,能够有效降低其他资源的消耗。和其他材料相比,石膏类材料生产能耗更低,且还有诸多的优势尚未开发。实际使用过程中,可以采用磷石膏和氟石膏来替代天然石膏,减少天然石膏的开发利用,避免出现不可再生资源浪费的现象。

新型建筑材料行业要想取得长远发展,还需要加强对材料市场的监管力度,确保科学化、规范化管理。当前,建筑材料市场中普遍存在监管不利、责任推诿、不合格产品等问题,管理部门也尚未发挥自身岗位职责,严格按照规章制度来对材料市场进行监督管理,导致新型建筑节能墙体材料的市场出现供应混乱、管理不当等负面现象。为了从源头上解决这一问题,相关部门就要充分发挥岗位职能,严格按照管理制度和法律法规来遏制材料市场中的不良行为。相关生产企业也应当严格按照行业标准和制度规范进行材料生产,以确保新型建筑节能墙体材料行业的健康发展。

5 结语

新形势下,国内建筑施工行业已经进入了转型发展的新阶段,并且各类节能墙体材料也已经在实际施工环节得到了较为广泛的应用实践。节能墙体材料的优势在于保温、隔热效果较好,质量较轻,因此在建筑物墙面施工中实现其有序运用可以达到降低建筑物能耗的效果。从长远来看,这方面的改革实践也将实现国内建筑施工行业的转型发展,因此应当提高关注度并且在前期设计环节做好规划干预。实际施工中,需要以了解有关墙体材料的性能和适用场景为前提做好墙体材料的选择工作,并且需要明确其应用重点以及具体需要注意的问题。论文立足于实际工作经验针对这部分问题进行了研究论述,希望可以进一步推进各项细节工作的优化调整并且实现节能墙体材料在建筑设计以及后续施工中的有序应用,最终实现国内建筑施工行业的转型发展。

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