兩類保溫墻體節(jié)能體系市場分析
2008-10-10 00:00
當前的建筑外圍護結構保溫節(jié)能形式中，主要有復合外墻外保溫節(jié)能體系和單一保溫墻體節(jié)能體系?，F(xiàn)就此兩類保溫形式各自的優(yōu)勢和不足分別進行分析，用戶可從中選擇符合市場需求的最佳產品來。
復合外墻外保溫體系
復合外保溫體系即在外墻外側設置保溫層（大多數(shù)采用的保溫材料是聚苯泡沫板制品，也有采用擠塑聚苯板，還有發(fā)泡聚氨酯等），在保溫層外面做裝飾層，裝飾層最簡單的是涂料，如果采取可靠構造措施還可粘貼面磚或其它重型裝飾材料，如劈裂砌塊，甚至掛石材或金屬幕墻（俗稱這種做法叫夾心保溫），其實這種形式也屬復合保溫形式，只是保溫層外采用的裝飾材料不同罷了。此類保溫形式突出的優(yōu)點是保溫性能好，輕質保溫材料與重型墻材復合既保溫又隔熱，而且應用范圍廣，幾乎適用于各種結構形式和墻體。
目前復合外保溫墻體做法最普通的是外貼聚苯保溫板，是當前較為成熟的外保溫技術之一，它的工藝是將裁切好的泡沫聚苯板用專用粘結砂漿粘貼在外墻表面，并加尼龍錨栓固定，然后在保溫板表面抹聚合物水泥砂漿，壓入耐堿涂塑玻纖網格布，最后在表面抹彈性抗裂膩子和涂料，施工工序較多，且對與之相匹配的輔助材料均有較嚴格的質量標準，既對保溫材料有相應的標準，同時各種材料之間的相容性要求也十分嚴格，在當前市場不太規(guī)范的情況下，又采用手工藝的操作方法，稍有疏漏就易于出現(xiàn)質量問題，有些體系則受施工條件如氣溫、風力等因素的影響較大，不易保證工程質量。但這些產品的共同缺點是多少與石油有關，其價格始終隨石油價格的波動而波動。如聚苯泡沫塑料板材，2004年每立米不過240～250元，2005年始終沒有低過300元（密度為18～20kg/m3）。聚氨酯的漲幅更大，2004年每立米僅為1000元左右，2005年竟攀升到1800元，這不能不認為保溫材料被油價牽著鼻子走。
單一保溫墻體節(jié)能體系
不能否認復合外墻外保溫體系是一種較好的節(jié)能體系，但易受上述問題的影響，因此有必要對采用單一材料的可能性加以重視。目前市場上可選產品較為現(xiàn)實的是加氣混凝土制品，它是一種既具保溫性能又可作為主墻體的建筑材料，至今在國內已有40多年的生產和應用經驗，生產工廠幾乎遍布全國各地，許多企業(yè)的生產已經高度工業(yè)化，產品質量有保證。
以北京為例，居住建筑按65％節(jié)能要求，其外墻平均傳熱系數(shù)六層為≤0.60w/m2k，四層以下為0.45w/m2k。根據(jù)熱工計算，如采用干密度為B05級、厚度為300mm的加氣混凝土砌塊，其傳熱系數(shù)為0.58w/m2k，也就是說，能滿足北京地區(qū)多層住宅節(jié)能65％的要求。加上內外層抹灰，總厚度在330mm左右。目前，北京加氣砌塊售價為145～160元/m3，則墻體材料費為44～48元/m2，加上人工抹灰、每平方米造價不會超過75元。如果這一做法與當前較為普遍應用的“薄抹灰”外保溫體系比較（即在墻體上粘貼聚苯板做法），在多層居住建筑中如采用KP1多孔磚外墻（240mm厚），外貼普通泡沫聚苯板，其厚度為60mm，則傳熱系數(shù)為0.57w/m2.k，能滿足北京地區(qū)節(jié)能65％的要求，加上粘結層和抹灰層，其墻體總厚度約為340mm。KP1多孔磚價格每塊0.37元，按每立方米400塊算，即148元/m3，其價格與當前加氣混凝土砌塊差不多，但由于其磚墻體為240mm厚，材料價格約為35元/m2，但是其外層要貼60mm厚的保溫材料，保溫層的綜合造價約合84元/m2左右，與墻體材料費相加，造價在120元/m2左右。
與單一加氣混凝土材料相比，后者比前者高出37.5％，但厚度前者比后者少10mm，傳熱系數(shù)后者比前者優(yōu)0.01w/m2k，可以說兩者無論墻厚和熱工性能基本一致。它們的主要差距有如下四點：一是采用加氣混凝土制品工序少，施工簡單；二是由于工序簡單比之復合保溫系統(tǒng)更省工節(jié)時，施工速度快。三是造價低；四是大部分產品大量采用工業(yè)廢料，如使用電廠粉煤灰和其他工業(yè)廢渣。所以說，采用單一材料外保溫形式是發(fā)展方向，是復合外保溫形式的重要補充，應大力提倡。
但是，在實際的推廣應用過程中還應該進一步提高加氣混凝土制品的性能。如在北方應研發(fā)低密度、高強度、精尺寸的制品，如能生產B03-B04級、強度在15MPa-20MPa，尺寸精度達到2-1-1，砌筑灰縫小于3mm的制品，其墻體的厚度可以更薄，在北京就有可能從300mm減到250mm滿足本地區(qū)節(jié)能65％的要求。預計設想，如這類制品在北京將價格提高到300元/m3，其厚度減薄到250mm，則墻體材料費75元/m2，加上其它費用則可控制在100元/m2以內，比復合保溫墻體的價位還是低很多。何況在建筑面積不變的情況下，增加了室內空間，這也是建筑開發(fā)商企求的銷售熱點，也為使用者帶來實惠。
綜上所述，單一保溫墻體體系有其獨特的優(yōu)勢，應該提倡和大力推廣，但它不是萬能的，使用中有一定局限性，有待進一步完善：
?。ㄒ唬┧氖褂梅秶趬w中，主要用作非承重的填充墻，最合理的是用于框架結構的外墻，在橫墻承重的多層建筑中用作外墻，尤其在地震區(qū)的應用要慎重，在短肢剪力墻體系中用量不易過大，因為剪力墻部分還得采用其它保溫形式，但是由于低密度產品的開發(fā)，其應用的范圍相對來說是擴大不是縮小。
（二）一些應用中所謂“老大難”的問題，有待進一步完善。如人們習慣的印象是一談加氣墻體抹灰，就說容易開裂，其實在不少地區(qū)已經解決，如內表面抹灰，采用粉刷石膏，外表面采用與加氣混凝土材性相適應的干粉砂漿或界面劑，有些企業(yè)在生產制品的同時，供應配套砂漿。再者墻體的開裂不僅僅是砂漿本身，還有其它原因。
?。ㄈ┯捎诒毓?jié)能要求的提高，不僅只是降低制品的干密度，應提高制品的精確度以避免灰縫可能產生的“熱橋”。當前普通砌塊的導熱系數(shù)修正值為1.25，如灰縫能縮小到3mm左右，則可不計。另外兩點也值得注意，產品的精確，工地對制品的加工應用專用工具，還要提高配件的保溫性能，如過梁，應有專用加氣混凝土過梁，這問題較為突出。最重要的的是要不斷開發(fā)各種類型的抹灰砂漿和砌筑材料。
?。ㄋ模┰陂_發(fā)單一保溫墻體節(jié)能體系時，應根據(jù)制品的材性特點，因地制宜地提出合理的熱工性能指標，如在嚴寒地區(qū)以及冬冷夏不熱的寒冷地區(qū)，如果將加氣制品純粹作為墻體、屋面的復合保溫材料，則可以盡可能地降低密度和導熱系數(shù)。另外一點是，加氣制品的其保溫性能好，熱阻大，但其熱惰性指標和蓄熱系數(shù)差，延遲時間短，因此在某些夏熱的華北地區(qū)和冬冷夏熱地區(qū)，既要考慮保溫又要兼顧隔熱，應提出符合該地區(qū)氣候特點制品的熱工性能指標。在炎熱地區(qū)雖然沒有冬天采暖的墻體保溫問題，但對常年消耗空調制冷能耗的這一地區(qū)，對墻體的“保冷”和隔熱問題也應制訂合理的材性指標。也就是說，各地區(qū)在開發(fā)單一保溫墻體節(jié)能體系時，應根據(jù)地區(qū)氣候條件、國家對本地區(qū)的節(jié)能標準結合材性特點，綜合考慮制訂這一產品的材性和熱工性能指標以及墻厚等技術經濟指標。
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復合外墻外保溫體系
復合外保溫體系即在外墻外側設置保溫層（大多數(shù)采用的保溫材料是聚苯泡沫板制品，也有采用擠塑聚苯板，還有發(fā)泡聚氨酯等），在保溫層外面做裝飾層，裝飾層最簡單的是涂料，如果采取可靠構造措施還可粘貼面磚或其它重型裝飾材料，如劈裂砌塊，甚至掛石材或金屬幕墻（俗稱這種做法叫夾心保溫），其實這種形式也屬復合保溫形式，只是保溫層外采用的裝飾材料不同罷了。此類保溫形式突出的優(yōu)點是保溫性能好，輕質保溫材料與重型墻材復合既保溫又隔熱，而且應用范圍廣，幾乎適用于各種結構形式和墻體。
目前復合外保溫墻體做法最普通的是外貼聚苯保溫板，是當前較為成熟的外保溫技術之一，它的工藝是將裁切好的泡沫聚苯板用專用粘結砂漿粘貼在外墻表面，并加尼龍錨栓固定，然后在保溫板表面抹聚合物水泥砂漿，壓入耐堿涂塑玻纖網格布，最后在表面抹彈性抗裂膩子和涂料，施工工序較多，且對與之相匹配的輔助材料均有較嚴格的質量標準，既對保溫材料有相應的標準，同時各種材料之間的相容性要求也十分嚴格，在當前市場不太規(guī)范的情況下，又采用手工藝的操作方法，稍有疏漏就易于出現(xiàn)質量問題，有些體系則受施工條件如氣溫、風力等因素的影響較大，不易保證工程質量。但這些產品的共同缺點是多少與石油有關，其價格始終隨石油價格的波動而波動。如聚苯泡沫塑料板材，2004年每立米不過240～250元，2005年始終沒有低過300元（密度為18～20kg/m3）。聚氨酯的漲幅更大，2004年每立米僅為1000元左右，2005年竟攀升到1800元，這不能不認為保溫材料被油價牽著鼻子走。
單一保溫墻體節(jié)能體系
不能否認復合外墻外保溫體系是一種較好的節(jié)能體系，但易受上述問題的影響，因此有必要對采用單一材料的可能性加以重視。目前市場上可選產品較為現(xiàn)實的是加氣混凝土制品，它是一種既具保溫性能又可作為主墻體的建筑材料，至今在國內已有40多年的生產和應用經驗，生產工廠幾乎遍布全國各地，許多企業(yè)的生產已經高度工業(yè)化，產品質量有保證。
以北京為例，居住建筑按65％節(jié)能要求，其外墻平均傳熱系數(shù)六層為≤0.60w/m2k，四層以下為0.45w/m2k。根據(jù)熱工計算，如采用干密度為B05級、厚度為300mm的加氣混凝土砌塊，其傳熱系數(shù)為0.58w/m2k，也就是說，能滿足北京地區(qū)多層住宅節(jié)能65％的要求。加上內外層抹灰，總厚度在330mm左右。目前，北京加氣砌塊售價為145～160元/m3，則墻體材料費為44～48元/m2，加上人工抹灰、每平方米造價不會超過75元。如果這一做法與當前較為普遍應用的“薄抹灰”外保溫體系比較（即在墻體上粘貼聚苯板做法），在多層居住建筑中如采用KP1多孔磚外墻（240mm厚），外貼普通泡沫聚苯板，其厚度為60mm，則傳熱系數(shù)為0.57w/m2.k，能滿足北京地區(qū)節(jié)能65％的要求，加上粘結層和抹灰層，其墻體總厚度約為340mm。KP1多孔磚價格每塊0.37元，按每立方米400塊算，即148元/m3，其價格與當前加氣混凝土砌塊差不多，但由于其磚墻體為240mm厚，材料價格約為35元/m2，但是其外層要貼60mm厚的保溫材料，保溫層的綜合造價約合84元/m2左右，與墻體材料費相加，造價在120元/m2左右。
與單一加氣混凝土材料相比，后者比前者高出37.5％，但厚度前者比后者少10mm，傳熱系數(shù)后者比前者優(yōu)0.01w/m2k，可以說兩者無論墻厚和熱工性能基本一致。它們的主要差距有如下四點：一是采用加氣混凝土制品工序少，施工簡單；二是由于工序簡單比之復合保溫系統(tǒng)更省工節(jié)時，施工速度快。三是造價低；四是大部分產品大量采用工業(yè)廢料，如使用電廠粉煤灰和其他工業(yè)廢渣。所以說，采用單一材料外保溫形式是發(fā)展方向，是復合外保溫形式的重要補充，應大力提倡。
但是，在實際的推廣應用過程中還應該進一步提高加氣混凝土制品的性能。如在北方應研發(fā)低密度、高強度、精尺寸的制品，如能生產B03-B04級、強度在15MPa-20MPa，尺寸精度達到2-1-1，砌筑灰縫小于3mm的制品，其墻體的厚度可以更薄，在北京就有可能從300mm減到250mm滿足本地區(qū)節(jié)能65％的要求。預計設想，如這類制品在北京將價格提高到300元/m3，其厚度減薄到250mm，則墻體材料費75元/m2，加上其它費用則可控制在100元/m2以內，比復合保溫墻體的價位還是低很多。何況在建筑面積不變的情況下，增加了室內空間，這也是建筑開發(fā)商企求的銷售熱點，也為使用者帶來實惠。
綜上所述，單一保溫墻體體系有其獨特的優(yōu)勢，應該提倡和大力推廣，但它不是萬能的，使用中有一定局限性，有待進一步完善：
?。ㄒ唬┧氖褂梅秶趬w中，主要用作非承重的填充墻，最合理的是用于框架結構的外墻，在橫墻承重的多層建筑中用作外墻，尤其在地震區(qū)的應用要慎重，在短肢剪力墻體系中用量不易過大，因為剪力墻部分還得采用其它保溫形式，但是由于低密度產品的開發(fā)，其應用的范圍相對來說是擴大不是縮小。
（二）一些應用中所謂“老大難”的問題，有待進一步完善。如人們習慣的印象是一談加氣墻體抹灰，就說容易開裂，其實在不少地區(qū)已經解決，如內表面抹灰，采用粉刷石膏，外表面采用與加氣混凝土材性相適應的干粉砂漿或界面劑，有些企業(yè)在生產制品的同時，供應配套砂漿。再者墻體的開裂不僅僅是砂漿本身，還有其它原因。
?。ㄈ┯捎诒毓?jié)能要求的提高，不僅只是降低制品的干密度，應提高制品的精確度以避免灰縫可能產生的“熱橋”。當前普通砌塊的導熱系數(shù)修正值為1.25，如灰縫能縮小到3mm左右，則可不計。另外兩點也值得注意，產品的精確，工地對制品的加工應用專用工具，還要提高配件的保溫性能，如過梁，應有專用加氣混凝土過梁，這問題較為突出。最重要的的是要不斷開發(fā)各種類型的抹灰砂漿和砌筑材料。
?。ㄋ模┰陂_發(fā)單一保溫墻體節(jié)能體系時，應根據(jù)制品的材性特點，因地制宜地提出合理的熱工性能指標，如在嚴寒地區(qū)以及冬冷夏不熱的寒冷地區(qū)，如果將加氣制品純粹作為墻體、屋面的復合保溫材料，則可以盡可能地降低密度和導熱系數(shù)。另外一點是，加氣制品的其保溫性能好，熱阻大，但其熱惰性指標和蓄熱系數(shù)差，延遲時間短，因此在某些夏熱的華北地區(qū)和冬冷夏熱地區(qū)，既要考慮保溫又要兼顧隔熱，應提出符合該地區(qū)氣候特點制品的熱工性能指標。在炎熱地區(qū)雖然沒有冬天采暖的墻體保溫問題，但對常年消耗空調制冷能耗的這一地區(qū)，對墻體的“保冷”和隔熱問題也應制訂合理的材性指標。也就是說，各地區(qū)在開發(fā)單一保溫墻體節(jié)能體系時，應根據(jù)地區(qū)氣候條件、國家對本地區(qū)的節(jié)能標準結合材性特點，綜合考慮制訂這一產品的材性和熱工性能指標以及墻厚等技術經濟指標。
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