寒冷地区加气混凝土外墙自保温体系节能设计研究.pdf

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1、一 - e L “东建筑人学硕I ：学位论文 摘要 外墙保温对降低寒冷地区的建筑能耗至关重要。我国目前使用最普遍的是外墙外保 温做法，但随着工程应用，暴露出许多问题，最突出的就是耐久性与防火性差。而外墙 自保温体系克服了以上问题，其防火性能优异，耐久度可与建筑同寿命，施工简便快捷， 综合造价与外墙外保温体系相比也有一定优势，近年来在工程中得到了一定的应用，符 合我国发展新型节能墙材的方针政策。 本文首先对蒸压砂加气混凝土自保温体系的研究现状和在寒冷地区的应用情况进行 了系统调研，分析了目前研究与应用中存在的问题。根据对建筑节能设计参数的分析， 提出了建筑节能设计方法和流程，与寒冷地区加气混凝土

2、自保温体系的标准做法；利用 天正建筑节能分析软件( T B E C ) 对寒冷地区典型框架结构建筑与剪力墙结构建筑进行 了能耗模拟分析，验证了单一材料的加气混凝土自保温体系在寒冷地区的适用性；根据 模拟分析可知：A 类指标对自保温体系节能影响最大，体形系数超过规定性指标的建筑 不适宜采用自保温体系；B 类指标中外墙平均传热系数对节能影响最大，对B 类指标提 出了节能设计建议。在此基础上，对蒸压加气混凝土自保温体系构造设计与热桥处理技 术进行了研究，提出寒冷地区蒸压加气混凝土自保温体系框架结构、剪力墙结构的外墙 构造设计方案以及四种热桥保温构造处理措施；并以济南地区为例通过计算分析验证了 在冬季

3、最冷气温条件下，自保温砌块墙体与剪力墙均不会出现结露与冷凝现象。 最后以济南市某高层公共建筑为试点示范工程，进行了加气混凝土外墙自保温体系 的节能设计，基于T B E C 能耗模拟分析结果提出了试点示范工程的节能设计与构造设计 的具体改进建议。并对试点工程节能效果与投资收益进行了分析，研究结果表明蒸压加 气混凝土自保温体系具有良好的节能效果和经济效益，为蒸压加气混凝土自保温体系在 寒冷地区的推广应用提供了技术参考。 关键词：寒冷地区加气混凝土自保温体系，节能设计，构造技术，热桥处理 山东建筑人学硕 j 学位论文 一 山东建筑人学侦I ：学位论文 T 1 g yd e s i l g ： r e

4、 s e a r c hf o rs e l ft h e r m a l 。n s u l a t i o nystclI I ee n e r g ys a v n n gd e s i g nr e s e a r c i l1 0 rs e l lt l l e r m a li n s u I a t l o ns y s t e m o fa e r a t e dc o n c r e t ee x t e r n a lw a l l i nc o l d D o n gZ h e n m i n ( B u i l d i n gT e c h n o l o g i e )

5、 D i r e c t e db yC u iY a n q i u A b s t r a c t r e g i o n s I ti sc r u c i a lt or e d u c et h eb u i l d i n ge n e r g yc o n s u m p t i o nt h r o u g ht h ee x t e r n a lw a l l i n s u l a t i o ni nc o l da r e a N o w a d a y si no u rc o u n t r y , t h em o s tc o m m o n l ya p p

6、 r o a c hi se x t e r i o r w a l lu s e df o re x t e r n a li n s u l a t i o n ，b u tw i t ht h ee n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n ，m a n yp r o b l e m s e x p o s e d ，t h em o s tp r o m i n e n tp r o b l e mi st h ep o o rd u r a b i l i t ya n df i r e p r o o f i n g W h i l et h

7、 e e x t e r n a lw a l li n s u l a t i o ns y s t e mh a so v e r c a m et h ea b o v ep r o b l e m ，i t se x c e l l e n tf i r e p r o o f p e r f o r m a n c e ，d u r a b i l i t yc o u l ds h a r et h el i v e s w i t ht h ec o n s t r u c t i o n ；a l s ot h ec o n v e n i e n t c o n s t r

8、u c t i o na n dt h ec o m p r e h e n s i v ec o s th a sc e r t a i na d v a n t a g ec o m p a r e dt ot h ee x t e r i o r i n s u l a t i o ns y s t e m ，i ti sa p p l i e dt ot h ee n g i n e e r i n gi nr e c e n ty e a r s ，a n da c c o r dw i t ht h ep o l i c yo f o u rc o u n t r yf o rt

9、h ed e v e l o p m e n to fn e we n e r g ys a v i n gw a l lm a t e r i a l I nt h i s p a p e ri n c l u d e d t h e s y s t e m a t i cr e s e a r c ho fc u r r e n t s t a t ea n da p p l i c a t i o no f a u t o c l a v e ds a n da e r a t e dc o n c r e t es y s t e mi nc o l da r e a ，a n dt

10、h ea n a l y s i so ft h ec u r r e n tp r o b l e m s i ne x i s t i n gr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o n A c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so fd e s i g np a r a m e t e r sf o r b u i l d i n ge n e r g ys a v i n g ，Ip r o p o s et h ed e s i g nm e t h o da n dp r o c e s so fb u i

11、 l d i n ge n e r g ys a v i n gi n c o l da r e a ，a n ds t a n d a r dp r a c t i c eo ft h ea e r a t e dc o n c r e t es e l ft h e r m a li n s u l a t i o ns y s t e m ；a n a l y z e e n e r g yc o n s u m p t i o ns i m u l a t i o nf o rt h et y p i c a lf r a m es t r u c t u r eb u i l d i

12、 n gw i t hs h e a rw a l l s t r u c t u r eb u i l d i n gi nc o l dr e g i o nw i t ht h eb u i l d i n ge n e r g ya n a l y s i ss o f t w a r e ( T B E C ) ，v e r i f i e d t h ea p p l i c a b i l i t yo fs i n g l em a t e r i a lf i l l i n gc o n c r e t es e l fi n s u l a t i o ns y s t

13、e mi nc o l da r e a s ； a c c o r d i n g t ot h es i m u l a t i o n a n a l y s i s ： ai n d e xo fs e l ft h e r m a li n s u l a t i o n s y s t e mo f 。 e n e r g y - s a v i n ge f f e c t ，s h a p ec o e f f i c i e n te x c e e d st h es p e c i f i e di n d e xi sn o ts u i t a b l ef o ru

14、 s ei n b u i l d i n gi n s u l a t i o ns y s t e m ；Bi n d e xo fa v e r a g eh e a tt r a n s f e rc o e f f i c i e n to fe x t e r i o rw a l lo f e n e r g ys a v i n ge f f e c to fBi n d e x ，p u tf o r w a r de n e r g y - s a v i n gd e s i g np r o p o s a l O nt h i sb a s i s ，t h e a

15、u t o c l a v e da e r a t e dc o n c r e t es e l fi n s u l a t i o ns y s t e ms t r u c t u r ed e s i g na n dt h e r m a lb r i d g e U l I V t 目录 摘要I A B S T R A C T I I 第一章绪论一1 1 1 课题的研究背景1 1 2 国内外研究现状及不足2 1 2 1 国外研究现状2 1 2 2 国内研究现状一4 1 2 3 目前研究存在的不足7 1 3 本文研究的目的及内容7 1 4 技术路线和研究方法8 第二章加气混凝土外

16、墙自保温体系应用现状分析一9 2 1 外墙保温体系的类型9 2 1 1 外墙内保温体系“9 2 1 2 外墙外保温体系：1 0 2 1 3 外墙自保温体系1 2 2 2 加气混凝土外墙自保温体系的应用调研17 2 2 1 加气混凝土材料调研1 7 2 2 2 技术标准调研2 0 2 2 3 工程实例调研2 3 2 3 加气混凝土外墙自保温体系应用存在的问题2 9 第三章寒冷地区加气混凝土外墙自保温体系的节能设计研究一3 1 3 1 寒冷地区的区位概况与气候特征3 1 3 2 建筑节能设计方法3 2 3 2 1 建筑节能设计参数3 2 3 2 2 建筑节能模拟软件3 5 山东建筑人学硕f j 学

17、位论文 3 2 3 建筑节能设计流程3 6 3 3 寒冷地区加气混凝土外墙自保温体系节能设计研究4 0 。 3 3 1 框架结构建筑节能设计研究4 0 3 3 2 剪力墙结构建筑节能设计研究4 5 3 4 寒冷地区加气混凝土外墙自保温体系的节能设计建议5 1 3 4 1 体形系数与窗墙比5 1 - 3 4 2 墙体5 1 3 4 - 3 热桥5 2 3 4 4 外窗5 2 3 4 5 屋顶5 3 3 5 本章小结5 3 第四章加气混凝土外墙自保温体系构造设计与热桥处理技术一5 5 4 1 加气混凝土外墙自保温体系构造设计5 6 4 1 1 框架结构自保温墙体构造5 6 4 1 2 剪力墙自保温

18、墙体构造5 9 4 1 3 屋项构造6 0 4 2 加气混凝土外墙白保温体系热桥处理技术6 2 4 2 1 建筑热桥分类与处理措施- 6 2 4 2 2 热桥构造设计6 2 4 2 3 热桥保温处理方案6 7 4 3 热桥结露问题研究7 0 一 4 3 1 结露原理及种类7 0 一 4 3 2 结露验证计算7 1 4 4 本章小结一7 4 第五章加气混凝土外墙自保温体系试点示范工程设计与分析一7 5 5 1 工程概况7 5 5 2 工程构造设计7 8 5 2 1 自保温墙体构造设计7 8 5 2 2 热桥部位构造设计7 9 V I 山东建筑人学坝l ：学位论义 5 3 工程节能设计方案分析8

19、0 5 3 1 节能建模与热工设置8 0 5 3 2 节能分析一8 1 - 5 4 投资收益分析一8 5 5 5 本章小结8 6 结论一8 7 一 参考文献一8 8 一 研f 录一一9 1 一 后记一113 一 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况一1 14 一 V l I 山东建筑人学颂I j 学位论文 V I I I 山东建筑人学顾 ：学位论文 第一章绪论 1 1 课题的研究背景 能源枯竭与可持续发展是当今世界共同面对的重要课题，我国的能源消耗更是巨大， 其中建筑能耗就占到了近4 0 ，丌展建筑节能工作意义重大。建筑节能主要解决的问题 之一是加强建筑外围护结构的保温隔热性能，以减少采暖与空调

20、能耗。我国现阶段主要 采取外墙外保温的做法，该保温体系起源于上世纪4 0 年代的瑞典和德目，目前国内较流 行的做法是在基层墙体粘贴、固定聚苯乙烯泡沫保温板( E P S 或x v s ) 、聚氨酯等保温材 料，使外墙热工性能满足各地区的节能设计要求。自开展建筑节能工作以来，外墙外保 温体系在寒冷地区得到了广泛的应用，已成为许多地区外墙建筑节能的标准做法。但随 着工程应用的普及，该体系存在的问题也逐渐暴露出来，主要表现在以下方面： ( 1 ) 防火问题。聚苯乙烯和聚氨酯等材料虽经阻燃处理后可达到B 级防火要求， 但两者仍属于可燃有机保温材料。近年来，南京中环国际广场、哈尔滨经纬3 6 0 度双子

21、 星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万 鑫大厦等工程相继发生由建筑外保温材料引发的火灾，造成了严重人员伤亡和财产损失， 建筑易燃、可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患I l I ，如何消除这一隐患是目前建筑 保温行业普遍关注的热点问题。研发既能达到保温要求又没有火灾安全隐患的外墙保温 体系成为建筑行业的共同目树2 】； ( 2 ) 耐久性问题。有机保温材料耐冻融性差、变形系数大，且外墙外保温体系施工 工序复杂，质量难于控制，已建工程外墙装饰面层开裂与剥落现象时有发生，影响了建 筑美观与热工性能，也带来安全隐患，使用寿命仅2 5 年左右，不能与建筑物同寿命

22、，若 更换保温材料代价巨大。我国建筑做外墙外保温仅有十余年的历史，随着时问推移，该 问题将日益凸显【3 】； ( 3 ) 绿色环保问题。聚苯乙烯与聚氨酯属于石油制品，大量使用会加剧能源紧张， 而且易受石油价格影响，工程造价波动大、价格高。 因此，研发满足节能要求、防火要求，耐久性、抗裂防渗性好的新型外墙保温体系 十分迫切。加气混凝土是以水泥、石灰、石膏和砂或粉煤灰为主要原料，以铝粉为引气 剂，经发泡、成型、蒸压养护等工艺制成的微孔块状墙体材料，般作为非承重的结构 山东建筑人学硕 ：学位论文 材料和保温围护材料，是目前唯一单一材料即能满足我国寒冷地区6 5 节能标准要求的 墙体材料【4 】。加气

23、混凝土外墙自保温墙体是指利用集围护和保温功能于一体的加气混凝 土砌块直接作为建筑物外墙材料，仅作内外饰面处理，无需再做其他保温处理就能达到 建筑节能要求的新型保温节能外墙。 加气混凝土为无机不燃材料，防火等级为A 级，耐久性可与建筑物同寿命，综合造 价也低于外墙外保温体系。此外，利用粉煤灰生产加气混凝土既可以利用工业废渣，改 善了环境；又可以因地制宜地发展新型建筑材料，绿色环保，符合我国可持续发展原则。 因此，进行加气混凝土外墙自保温体系研究，对促进外墙保温技术的进步，推动加气混 凝土产业的发展都具有积极作用。 随着国内加气混凝土企业技术水平的提高和生产设备的改进，加气混凝土产品的性 能有了极

24、大改善。我国2 0 0 6 年颁布实施的蒸压加气混凝土砌块标准规定不同强度级 别的加气混凝土砌块导热系数在O 1 o 2W ( m k ) 2 _ l N t 5 1 。一些企业还引进国外先进设备 和技术，生产高质量的加气混凝土产品，如上海伊通有限公司引进德国技术，生产的B 0 4 砌块的导热系数为O 11 W ( m k ) ，B 0 3 砌块的导热系数仅为0 0 6 9W ( m k ) 。墙厚2 5 0 r a m 的B 0 4 级砌体墙( 灰缝3 m m ) 传热系数实测值为0 4 2 5 W ( r n 2 K ) ，小于0 S W ( m 2 K ) ， 满足寒冷地区的节能要求。加

25、气混凝土材料性能和产品质量的提高为加气混凝土外墙自 保温体系的推广应用创造了条件。 1 2 国内外研究现状及不足 1 2 1 国外研究现状 蒸压加气混凝土材料发展至今已有近百年历史，1 9 2 9 年瑞典首先研制成功，并由该 国的伊通( Y t o n g ) 公司取得技术专利，后来逐渐在世界范围内开始了加气混凝土工业化的 生产。二战之前，全球每年生产加气混凝土总量不到1 0 0 万m 3 ，并且分部极不均匀，集 中在瑞典、芬兰和挪威等北欧国家；直N - 战之后，由于世界性能源紧张，作为节能材 料的加气混凝土发展迅速。目前全世界大约有5 0 多个国家设有工厂生产加气混凝土，分 布范围包括全球各

26、气候区，主要技术采用瑞典的伊J l 匾( Y t o n g ) 和谣波列克斯( S i p o r e x ) 技术、 联邦德国的海波尔( H e b e l ) 技术、波兰的乌尼泊尔( U n i p 0 1 ) 、荷兰的求劳克斯技术和丹麦的 萨尔空技术等，年生产总量约4 5 0 0 , - , 5 0 0 0 万m 3 ，是1 9 5 0 年产量的4 倍【6 1 。目前加气混 凝土技术最先进的是德国，世界范围内加气混凝土的生产主要集中在海波尔公司和伊通 山东建筑人学坝1 ：学位论文 公司所属工厂中，遍布全球。 亚洲、非洲均在大力发展加气混凝士工业，自1 9 9 0 年以来韩因先后兴建了8

27、 个工J 一， 香港兴建了1 个工厂，印尼、泰国( 图1 1 ) 、非洲南部等国家都正在建设加气混凝土工 厂。从产品种类来看，同本引进专利技术后，基本上以生产板材为主，并开发了板材的 后加工设备在板材的表面加工花纹、图案，在这方面日本目前居世界领先地位，其他国 家引进专利技术后在生产工艺上实行多层次改进，在波兰生产技术已进入第三代，产品 也多样化，既有加气混凝土砌块也有板材。在发达国家，加气混凝土在墙体材料的产量 中所占比例为1 5 4 0 ( 图1 2 ) ，无论在原材料的选择制备、配合比设计、坯体养护、 坯体切割，还是对成品性能的研究及施工工艺、质量措施等方面都形成了自己的专利技 术，并进

28、一步扩大发展。 图1 1 泰国加气混凝土别墅图1 2 美国加气混凝土住宅 在6 0 、7 0 年代相关学者就对加气混凝土的性能进行了深入系统的研究并编撰成书， 于1 9 8 3 年由E l e s v i e rS c i e n c eP u b l i s h e r 出版社予以出版。含水率对加气混凝土这种多孔 材料性能有非常重要的影响，在这本书中系统研究了含水率与加气混凝土强度、导热性 能、抗化学侵蚀胜、防火胜、抗冻性、收缩及徐变等性能，同时对加气混凝土砌体的性 能也进行了一定的研究，如长期荷载作用下砌体的挠度、砌体弯曲、抗剪性能设计标准 等，所有这些研究成果都为加气混凝土的应用奠定了良

29、好的基础。源于加气混凝土的多 孔性，干缩湿涨是其一大特性，对于加气混凝土干缩性能的研究是控制砌体裂缝产生的 有效途径之一，早在1 9 7 7 年，波兰的H a l i n aZ i e m b i c k a 对加气混凝土的微孔结构与其收 缩性的关系进行了研究r 7 1 。在此基础上，希腊的A G e o r g i a d e s 和J M a r i n o s 于1 9 9 1 年对 加气混凝土的微孔结构与收缩之间的关系进行了系统研究，并建立了它们之间的函数关 系式【引。目前，日本、印度、美国等国家对加气混凝土的研究保持活跃，他们的研究重 设 。有了极大改善，各种专业机构对加气混凝土也做

30、了许多研究。 ( 1 ) 加气混凝土材料研究 武汉理工大学的王斌f I I 】成功制备出了优质的干体积密度5 0 0 k g m 3 级自节能粉煤灰 加气混凝土，导热系数为O 1l W ( m 蛐。并得出自节能粉煤灰加气混凝土墙体的经济厚 度选用2 5 0 m m 时，可满足墙体节能6 5 的要求；灰缝厚度小于3 m m 和砂浆导热系数小 于0 5 W ( m k ) 时，自节能粉煤灰加气混凝土墙体热工性能较好。 青岛理工大学的杜辉等【1 2 1 ，研制的将石油焦脱硫渣作为钙质材料的加气混凝土，各 种性能都比用石灰作钙质材料的加气混凝土要好：B 0 7 级的天然砂一石油焦脱硫渣加气 混凝土的在

31、抗压强度超过了5 5 M P a ；B 0 6 级粉煤彦卜石油焦脱硫渣加气混凝土的抗压强 度可超过4 5 M P a 。 广东省建筑材料研究院的谢红波等【1 3 】，用硫铁矿选矿尾砂生产的蒸压加气混凝土平 均密度为7 1 6 k g 1 1 - 1 3 ，平均抗压强度为5 2 0 M P a ，符合A 5 0 、B 0 7 级加气混凝土合格品的 要求。且消耗大量的硫铁矿选矿尾砂，属绿色环保型新型墙材。 ( 2 ) 热桥研究 重庆市图集蒸压加气混凝土砌块自保温墙体建筑构造图集0 8 J 0 7 规定：热桥保 温材料厚度、 2 5 的要求。 ( 3 ) 力学性能研究 天津大学的于敬海等f 1 刀对

32、灰加砂蒸压加气混凝土承重砌体的受压变形性能进行试 验研究，分析了其受压破坏现象及机理，并与其他砌体进行了对比。对试验结果统计分 析，提出了灰砂蒸压加气混凝土砌体的受压应力一应变关系表达式，为灰砂蒸压加气混 凝土砌体结构的应用提供了理论依据。 同济大学的顾乐乐对蒸压砂加气混凝土的厚度、节点强度进行了验算，并提出板 材厚度、节点强度的建议值；对粘贴面砖的加气混凝土板、墙体砌筑时采用的L 型钢构 件连接件、开了窗洞口的加气混凝土墙体进行了力学性能与抗震性能进行了研究，为蒸 压加气混凝土在工程中的配套应用提供了力学性能方面的理论基础。 ( 4 ) 加气混凝土配套研究 自从蒸压加气混凝土用砌筑砂浆和抹灰

33、砂浆J C 8 9 0 2 0 0 1 颁布以来，国内纷纷研 制和应用蒸压加气混凝土砌块专用砂浆 1 9 - 2 0 】。段鹏选掣2 1 1 指出由砌筑灰缝引起的砌体 能耗损失可达到2 5 左右；砂浆密度越低，导热系数越低，灰缝影响系数越小；灰缝宽 度越小，对导热系数的影响越小。吉林建筑工程学院的肖力光等【2 2 1 ，针对寒冷地区蒸压 加气混凝土砌块与普通砌筑砂浆导热系数相差过大，易出现“冷桥“ 甚至结露的现象， 山东建筑人学硕l ? 学位论文 了与蒸压加气混凝土砌块相配套的一种新型保温砌筑砂浆，其性能符合蒸压加气 土用砌筑砂浆与抹面砂浆J C 8 9 0 2 0 0 1 标准要求有效改善了

34、因“冷桥”现象而造 能量损失。福州大学的吕官记等【2 3 1 ，针对加气混凝土砌块墙体的开裂、空鼓现象对 混凝土界面剂进行研究，其研制的界面剂获得了较好的防水性和透气性。湖南大学 敏【2 4 】分析了加气混凝土砌块墙体的建筑与饰面构造做法，找出加气混凝土砌块墙体 构造中存在的问题并提出改进的设计措施；分析了加气混凝土砌块墙体饰面中间体 的可行性，证明加气混凝土砌块饰面中间体在一定程度上可以改善加气混凝土砌块 墙体饰面层空裂情况。钱晓倩等【2 5 】对加气混凝土材料性能及其自保温体系进行了研究与 应用，并取得了不错的效果，为推动加气混凝土自保温体系的发展提供了支持。 ( 5 ) 推广应用 北京市

35、建筑设计研究院的顾同剖2 6 1 认为：加气混凝土制品单一保温节能墙体可满 足我国各个气候区规范对外墙的热工性能的要求；与其他典型外保温复合墙体相比优势 明显；生产技术、配套构件及产品标准等方面推广时机成熟。 同济大学的何亦飞【2 刀指出我国蒸压加气混凝土砌块推广应用比例较小：其推广应用 也仅仅局限于建筑的内墙，还没有在外墙铺开。蒸压加气混凝土砌块是一种既符合墙材 革新又符合建筑节能要求的材料，当前我国有条件的地方应当推广应用蒸压加气混凝土 砌块，以适应建筑节能的要求。 同济大学的许药2 8 1 提出蒸压砂加气混凝土砌块适用部位包括：1 ) 多层住宅的外墙填 充砌块；2 ) 框架结构的填充墙；

36、3 ) 建筑内隔墙；4 ) 用作保温材料，用于屋面以及热桥部 位；5 ) 也可做墙体的外保温材料。适用地区包括：1 1 全国各种气候区都可用作单一墙 体材料作为保温隔热材料；2 ) 适用于乱8 度地震设防地区。但在长期浸水、强碱或高浓 度二氧化碳等环境下，或者砌块表面经常处于8 0 度以上的高温环境以及易受局部冻融部 位，不得采用该砌块。 上海的袁忠【2 9 1 指出框架结构建筑采用2 0 0 m m 厚或以上的加气混凝土砌块可基本实 现墙体自保温要求；混凝土剪力墙结构体系要实现墙体自保温要求的难度相当大。加气 混凝土砌块除了采用2 5 0 m m 或更厚的厚度外，还需要采用保温砂浆才可能实现

37、墙体自 保温要求。 浙江海洋学院的张艳等【3 0 】，对蒸压砂加气混凝土砌块经济性进行了分析，证明其使 山东建筑人学硕1 j 学位论文 用可使制造成本、运输费用、建筑能耗、使用耗材、建筑用地等得到不同成度的节约。 为蒸压加气混凝上砌块在夏热冬冷地区的推广应用提供了依据。 湖南大学的唐京华【3 1 1 对加气混凝土墙体热工性能进行计算分析，论证其作为单一墙 体，夏季隔热、冬季保温性能都很优良，墙体结露指标也在允许范围之内，热工性能完 全可满足夏热冬冷地区节能标准要求。提出了一些防止、控制裂缝产生的具体措施，并 探讨了长沙地区加气混凝土节能墙体的经济厚度问题。认为加气混凝土节能墙体在夏热 冬冷地区

38、应大力推广使用。 综上所述，蒸压加气混凝土材料为绿色环保建材，目前对材料性能的研究已有很大 的提升，其导热系数、砌筑强度两项重要指标均能满足单一材料作为墙体自保温体系的 要求，并可以利用多种工业生产的废料进行生产，并已有多种出台的规程、规范支持； 蒸压加气混凝土自保温体系的经济性、综合应用性能得到了国内业界、学者的广泛认可， 为下一步加气混凝土自保温节能体系的研究与应用推广打下了良好的基础。 1 2 3 目前研究存在的不足 目前对蒸压加气混凝土的研究仍存在许多不足之处。研究内容方面，粉煤灰加气混 凝土研究较多，砂加气混凝土研究较少；加气混凝土自保温体系在夏热冬冷地区的研究 应用较多，寒冷地区研

39、究应用较少；有对框架结构建筑、多层建筑的自保温体系应用的 专项研究，但剪力墙结构的研究很少或直接断定剪力墙结构不适用加气混凝土自保温体 系；对加气混凝土材料的研究内容较多，而加气混凝土自保温墙体配套的砂浆、构造等 研究较少，即自保温节能体系的研究较少；相关的热桥构造、配套砂浆、材料力学性能 等方面问题也需做进一步研究，出台统一的规范标准，才能更好地推广应用；缺少寒冷 地区加气混凝土自保温体系应用的节能设计研究；缺少配套的构造设计图集。 研究方法方面，国内查阅到大量文献，综述性内容较多，有质量的精确量化分析、 公式计算、软件模拟较少，致使研究进展缓慢。 1 3 本文研究的目的及内容 加气混凝土自

40、保温体系在寒冷地区的应用研究对我国寒冷地区的建筑节能事业有重 要意义。本文以为寒冷地区推广加气混凝土自保温体系提供技术支持为出发点，以加气 混凝土外墙自保温体系的节能设计和热桥部位构造措施为主要研究内容，以试点工程节 能效果与投资收益分析为评价手段，围绕寒冷地区加气混凝土外墙自保温体系的研究与 山东建筑人学硕：学位论文 开发，主要进行以下几个方血的上作： ( 1 ) 对蒸压砂加气混凝 ：外墙自保温工程应用现状进行系统调研与分析，主要包括 各种加气混凝土砌块、板材的热工性能与经济适用性，自保温墙体的构造技术和施工安 装方法等；分析国内已建加气混凝土外墙自保温工程存在的问题。 ( 2 ) 对寒冷地

41、区蒸压砂加气混凝土外墙自保温墙体进行节能设计研究，通过对不同 建筑类型、不同结构体系、不同体型系数的加气混凝土外墙自保温工程围护结构软件模 拟分析，研究加气混凝土外墙自保温体系在寒冷地区的适用范围，提出相应的节能设计 建议与措施； ( 3 ) 对蒸压砂加气混凝土外墙自保温体系进行热桥部位的构造技术的研究，用公式 计算法验证满足结露要求，提出寒冷地区加气混凝土外墙自保温体系热桥部位构造方案； ( 4 ) 开展蒸压砂加气混凝土外墙自保温体系试点示范工程，并对试点工程围护结构 节能设计提出建议分析建筑节能指标，评价建筑节能效果，并对试点工程进行投资收益 分析，为寒冷地区建筑外墙自保温体系建设与出台相

42、关规程与标准提供技术支持。 1 4 技术路线和研究方法 本项目的研究遵循了提出问题( 调查研究) 分析问题( 节能设计研究) 一解决问 题( 构造技术与热桥处理技术研究) 一实践检验( 试点示范工程) 的技术路线。 首先在对加气混凝土外墙自保温体系应用与研究现状调研( 文献法、现场实地调查 法、计算分析法、网络调研法) 的基础上，通过对不同建筑类型、不同结构体系、不同 体型系数的加气混凝土外墙自保温体系围护结构的热工设计，建筑节能设计判定( 指标 判别法、权衡判别法、软件模拟法) ，提出加气混凝土外墙自保温体系的适用范围及相 应的节能设计建议与措施；对加气混凝土外墙自保温体系的构造技术与热桥处

43、理技术进 行研究( 计算分析法) ，在达到预期目标和技术要求的基础上，开展加气混凝土外墙自 保温体系试点示范工程建设，并基于试点工程围护结构能耗模拟分析( 数值模拟计算) ， 对试点工程节能效果与经济效益进行投资收益分析( 经济分析法) ，从而达到广泛推广 应用的目的。 山东建筑人学硕1 ：学位论文 第二章加气混凝土外墙自保温体系应用现状分析 2 1 外墙保温体系的类型 据统计，我国北方建筑采暖能耗占全国建筑总能耗的3 6 ，是我国建筑能耗的最大 组成部分。做好其外墙保温可有效提高外墙热工性能，大幅度降低建筑冬季采暖能耗， 对我困建筑节能乃至国家能源战略有重要深远的意义。目前我国的外墙保温技术已经有 了一定的发展，主要有外墙内保温、外墙外保温、外墙自保温三种外墙保温体系。 2 1 1 外墙内保温体系 外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘接剂固定，然后在保温材 料多 I - N 作保护层及饰面的外墙节能技术。目前内保温多采用界面剂或粘结砂浆作为粘接 材料，主要应用的有三种系统：增强粉刷膨胀聚苯板( E P S ) 系统、增强粉刷挤塑聚苯 板( x P S ) 系统和石膏型保温粉刷料(