上海华都建筑规划设计有限公司，上海 200092
摘要：在当前的建筑市场发展背景下，绿色建筑设计的理念逐渐深入人心，在建筑工程设计中充分体现低碳、节能、环保为主题的构思理念，形成人与社会和谐相处的环境氛围，那么在建筑设计建造中作为封闭主体的围护结构部分就显得至关重要，墙体自保温技术的应用使建筑工程进入了新的领域，设计环保节能的优良建筑也是当今建筑行业发展的趋势所在。
关键词：墙体自保温、节能设计
引言
目前，我国在建筑施工领域中有着大量的能源消耗，使用能降低能源消耗的新型材料已经迫在眉睫，绿色建筑的设计也越来越受到人们的重视。本人参与了郑州市航空港河东五号安置区学校建设项目的建筑设计工作，以墙体自保温技术以及新型材料的实施应用作为案例分析，介绍本人在项目设计工作中遇到的问题以及解决的方法，推动墙体自保温技术在实际建筑设计中的应用，实现能源的极大节约。
1、工程实例概况
郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）河东五号安置区学校建设项目，坐落于河南省郑州市，南侧为邻里东路，北接幸安西路，冬临和睦路东侧，西至规划六路。本项目建筑物使用性质为公共建筑，2#行政综合楼为高层建筑，其它均为多层建筑
，本工程规划总用地面积64304.49㎡，总建筑面积55349.86㎡，建筑基地面积12525.06㎡，容积率0.75，绿化率35.58%。
2、工程实例项目设计方案论述
2018年初始，项目组接到了该设计任务，实地考察该项目位置的地质地貌。郑州地处中原，属于温带季风气候，四季气温变化明显，冬季天气比较寒冷最低温度能达到零下十几摄氏度，春秋风沙严重，夏季多雨闷热是该地气候的主要表征。依据规范要求，建筑面积单栋建筑大于300㎡的，或建筑面积单栋小于或等于300㎡但建筑群总建筑面积大于1000㎡的列为甲类建筑[1]。该节能类型为甲类建筑，建筑用途为学校，气候分区为寒冷地区，建筑朝向为南向，建筑结构类型为框架结构。在对墙体的节能体系进行选择时，首先想到的就是传统的外墙外保温技术，采用该技术可以达到很好的外立面效果，有效的消除热桥带来的负面影响，但是同样也存在如施工工艺复杂、检测费用较高等问题，提高了建筑物的整体成本。为了增加学校教学用房使用时的舒适度，提高学校的整体使用年限，针对该项目的相关数据以及地理位置的特殊性，本人翻阅了的大量建筑节能资料，提出采用新型墙体自保温技术设想，这样既能提高整个体系的防火性、安全性和耐用性，又能缩减保温层的施工流程，加快施工进度，使建筑物在外观美感度上有所提升，在环保节能领域上有所创新。甲方与单位领导对该提议表示赞同，下面着重对2#行政综合楼的墙体节能设计做全方位的介绍。
3、墙体自保温技术在节能设计中的应用
3.1、基层墙体材料
该学校建设项目外墙采用的是蒸压加气混凝土砌块作为自保温的基层墙体，外墙使用蒸压加气混凝土砌块材料是常用的做法之一，就是用主成分含有钙和硅物质材料为原材料，添加发气剂后利用水进行搅拌，经过化学反应后使得物质间间隙加大，再经过浇筑成型、预养切割和蒸压养护等处理，最后形成多孔硅酸盐砌块，它通常在一些单位体积较大、建筑结构施工技术简单的建筑中应用。业界对蒸压加气混凝土砌块的制品有着较为成熟的经验，不管是制品技术或者是质量控制都较为成熟，可以使用此类材料实现对墙体的自保温节能，通过目前的报道，已经能够达到超过一半的节能保温标准[2]。
3.2、墙体热工设计
采取合理的墙体布置结构，也有利于节能计算，经计算2#楼节能计算总建筑面积为5395.03m2 ，建筑外表面积为5814.11m2，建筑体积部分为23342.39 m3，总高28.50m，建成共7层的钢筋混凝土框架结构主体，体型系数为0.25，建筑功能主要有师生阅览室、阅览休息室、教师办公室、行政办公室、社团协会活动中心等。因本项目处于寒冷地区，需要对墙体中的钢筋混凝土柱、梁、过梁、构造柱等热桥部位外侧做外保温方式处理，使热桥部位不结露，同时又满足抗裂、防水、防火等功能，进而满足热工性能的相关建筑节能标准。
如下图所示为本项目2#行政综合楼的节能模型，表格为本项目2#行政综合楼的外墙主体部分构造、热桥梁的具体参数：
表中砌块墙体的导热系数以及蓄热系数采用1.05的修正系数主要原因是考虑专用砂浆对其的影响，因此对整个自保温体系性能来说抹灰砂浆的选择至关重要，普通水泥砂浆的容重一般为 1800kg/m3，导热系数为0.93W/（m·K），大大高于墙体材料的导热系数，而专用的抹面砂浆的导热系数能达到 0.20W/（m·K）[3]。因此降低抹灰砂浆的导热系数，使其导热系数无限接近墙体材料，充分发挥其保温隔热的作用，又同时具有抗裂性能，是对抹灰砂浆最主要的要求[4]。
3.3、墙体自保温构造
砌块墙体自保温体系的设计包括砌块墙体主体部位和热桥部位的设计。为了达到建筑节能标准对墙体保温体系的要求，在应用砌块墙体的同时对热桥实施保温措施。砌块墙体自保温体系中的热桥部位外保温可采用砌体挑出方式处理，挑出尺寸不宜大于墙体厚度的1/4，且不大于60mm，挑出形成的凹槽经保温处理后宜与砌块墙体表面
齐平[3]。砌块墙体与结构构件连接处结构构件外表面保温隔热如图所示。砌块墙体挑出数值应建立在对砌体局部受压承载力计算的基础上，结构构造措施也要保证是适宜的。
4、墙体自保温技术在建筑设计应用中存在的问题分析
通过本项目的节能设计，也发现了自保温技术存在的一些问题。（1）墙体自保温技术仅适用于夏热冬冷地区，寒冷地区等，如果用在北方一些地区，尽管在体系中附加保温砂浆，经计算也会发现外墙厚度过大，显然是不合理的。（2）墙体自保温砌块的各项指标性能对建筑物的整体绝热效果至关重要，要有严格的规范和图集加以约束，对各项指标进行检测从而形成标准，设置专业的机构对产品各项数据进行测量，还要有监督部门定期抽查，只有这样才能保证自保温基层墙体的质量，从而达到保温绝热效果。
墙体自保温技术的大量运用需要长时间的磨合，在实践中总结出一套适合建筑群体自保温技术的应用方法，在城市的发展规划中，设计环保节能的建筑理念已经排在前位，这是未来城市建筑设计发展的趋势。
对墙体自保温技术有以下几点感触和建议：首先在项目实施过程中，每一阶段都要认真负责，从一开始的设计方案选择到设计方案的最终确定，再到采购、施工阶段，以及工程主体收尾等，这些重要环节都要环环紧扣严格把关，规范管理墙体自保温技术在市场中的运用，不能推广缺乏冷、热桥配套技术措施、和一些不具备条件的自保温体系技术；其次对于这样一个系统的工程，随着自保温技术的不断发展，新型材料的开发也是必然存在的，相关部门要做好相应工作，避免新型技术收到低质量材料的冲击，确保新型材料能有广阔的发展空间，最后建筑设计人员在日常工作中要不断积累专业技术资料，对地方标准和相关规程要深入了解并逐步完善，在实践中总结经验弥补不足，为新能源建筑的注入打好基础。
5、结论
通过对河东五号安置区学校墙体自保温技术的节能设计分析可以看到，墙体自保温砌块的运用属于结构保温一体化模式，施工起来比较方便、成本较低又体现了保温好绝热性能好的优点，不仅是技术性能还是在经济方面都有着显著地优势。而传统的保温模式随着时间的推移其保温材料的性能会大大降低，而墙体自保温砌块则具有良好的耐久性能，此外自保温砌块还能达到A级的防火要求，目前对于人员密集场所供我们选择的材料相对还是比较少。
选用此项技术也要综合考虑建筑物的地理环境以及其他围护结构热工性能等条件，因地制宜才能把自保温体系技术较好的呈现在建筑设计实体中。好的建筑设计工作者要在实践中不断探索，了解建筑市场新的变化需求，才能将完美的建筑设计作品呈现在人们的视野中。绿色节能环保是百年大计，也是我们新一代建筑设计人的责任。
参考文献
[1] 河南省公共建筑节能设计标准 DBJ41/T 075-2016
[2] 李铮、万才涛等. 墙体自保温技术的应用及发展趋势[J].砖瓦，2019（01）
[3] 砌块墙体自保温体系技术规程 DBJ 41/T100-2015
[4] 陈红霞、谢厚礼等.非承重墙体自保温体系技术性能要求与分析[J].墙材革新与建筑节能，2011（01）
论文作者:谷文琳
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/28
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