浅谈严寒地区农宅外墙保温体系的可持续发展

赵晖

摘要：提高现代新农村居住环境质量，改善农民的居住条件，因地制宜地发展地方特色，探索适宜我国国情和农村地域特点的住宅技术模式，是建设社会主义新农村的一项重要内容。

关键词：农宅舒适性；可再生能源；节能

1.农宅外墙节能保温技术

1.1节能材料的采用

我国建筑墙体材料的发展趋势主要体现为“节能、废旧材料利用、环保、轻质、高强”，农村地区的地域特殊性，这一趋势体现在以下三个方面：第一，粘土砖在城市已经不允许使用，但是在农村地区，由于缺乏可替代资源，交通不便利，使得这个政策不能得到有效落实。第二，利用工业废渣，可以减少耕地资源在农村地区的浪费和对环境的污染破坏。第三，在农村地区自然资源丰富的植物材料仍是最主要原料，如果提高技术的使用，将能达到良好的环境效益和经济效益。

1.1.1新型秸秆材料：草砖、草板为秸秆材料的代表，它的制作过程比较简单，只需要压草机即可，过程简单，污染小，但是这种新型材料需要加入护面纸及护面胶，高温高压给生产造成了一定的难度。

1.1.2新型秸秆材料使用要点：首先，由于此种材料易燃，因而不宜作为建筑材料，但是我们可用采用表面抹水泥砂浆的方法提高其耐火性，从而克服这一缺点；其次，植物类材料容易发霉及腐蚀，因此使用时应保证材料的干燥，并且在做结构时要注意防潮，比如设计防潮层、通风孔等；再次防虫也是其使用中需要注意的地方，植物腐烂后会生虫，其承载力就会下降，因此在制作材料时加入生石灰或者防虫剂会取得良好效果；最后由于草砖承重能力差，故这种材料适合用于非承重结构。

1.2外墙保温技术

外墙保温指采用固定的构造方式，把导热系数较低的绝热材料与建筑物墙体固定为一体，增加墙体的平均阻值，从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。外墙保温分为单一材料保温和复合保温材料。单一保温材料包括：加气混凝土砌块、烧结保温砖、草砖等。复合保温外墙按照保温材料设置位置的不同，可分为内保温、外保温和夹心保温外墙。复合保温外墙相对于单一材料保温来说应用并不广泛，其原因为造价太高，施工复杂。但随着农村经济的发展，复合保温外墙因其良好的保温效果定能广泛使用。

1.3外墙保温优缺点

外墙内保温指的是将保温材料置于外墙体的内侧。它的优点有：对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高，纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便；施工方便，不需搭设脚手架。外墙内保温在当前得到了广泛的应用，但其仍有缺点存在。例如墙体受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂；不便于二次装修和吊挂饰物；由于材料、构造、施工等原因，饰面层易出现开裂等。

外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片可采用混凝土空心砌块、烧结空心砖、粘土砖等。外墙夹心保温技术的优点为：对内侧墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛现场浇注材料等均可使用；对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬期施工。缺点是：在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比尚偏厚；内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂；外侧墙片受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂和雨水渗漏。

外墙外保温是将保温材料置于外墙的外侧，外挂的保温材料有岩棉、聚苯板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板等。其中聚苯板因有优良的物理性能和廉价的成本，被广泛应用。与外墙内保温相比，外墙外保温的优点为：缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力，避免了雨雪冻融干湿循环造成的结构破坏；消除了热桥的影响；便于对室内进行装修改造。缺点：外保温产品技术不过关时，大风可能会吹落保温层；外保温层一旦出现裂缝，很难处理。

1.4外墙保温技术的发展历史

外墙保温技术起源于欧洲20世纪40年代，首先在德国和瑞典开始应用。因为二战时德国有大量建筑物受到破坏，为了修补外墙裂缝人们在建筑物外墙粘贴一层聚苯乙烯或岩棉板来修补裂缝。不久以后人们发现这种做法不但能遮避裂缝还有很多其他的优点。保温、隔音、防潮性能大幅提高，而且居住舒适度也大为提高。外墙外保温技术真正得到快速发展是在1973年世界能源危机以后。因为能源短缺，同时在欧美各国政府的大力推动下欧美外墙外保温技术的市场容量以每年15%的速度迅速增长。由于欧美严格的立法要求，目前欧美同纬度的新建建筑的节能效率大约是我国的2～3倍。

我国外墙保温技术起步于20世纪80年代，受当时条件限制，主要在墙内保温方面做了一些应用，一开始主要应用于我国北方较严寒地区，经过实践，外墙外保温技术在北方并采用供热采暖地区的缺陷日益显露，由于室内外温差过大易形成冷凝水，内墙发霉等问题。因而在学习和引进国外先进技术的基础上外墙保温技术逐步发展起来。

1.5外墙构造技术

参阅《严寒和寒冷农村住房节能技术指南》中的能源效率标准，严寒地区外墙的传热系数为0.45W/（m2·K），若以粘土砖作为主要建材，在满足隔热保温条件下，其厚度要求为1250-2000mm，这显然是不合理的需求。因而我们使用高性能保温复合墙体结构形式。粘土砖复合墙体为例，其保温形式分为外保温、内保温和夹心保温三种形式。以内保温为例，复合墙体的构造层次依次为：水泥砂浆、石棉网、聚苯板、胶粘剂、水泥砂浆找平层、烧结普通砖、石灰砂浆等。

2.屋顶节能保温技术

屋顶处于建筑物顶部的位置，它不仅要有很好的保温节能性能，而且还应具有良好的防水，排水性能。平、坡屋顶是最常见的农村结构形式，其中坡屋顶的比例较大。因为坡屋顶可有效排除积雪、雨水，保证屋顶结构不被破坏。

从屋顶的节能构造上来看，保温层的位置和材料种类的选择与屋顶的结构形式密切相关。当采用木屋架结构时，保温层通常设置在天棚上，保温材料不仅可以采用板状材料，如聚苯板、草板等，也可以采用散状材料，如膨胀珍珠岩、草木灰、稻壳、木屑、炉渣等。当采用钢筋混凝土屋架结构时，保温层应设在钢筋混凝土结构层之上，以防止结构层冻裂，保温材料只能选择板状材料。除了传统的保温材料外，近些年，农村地区又出现了金属面夹芯板复合保温屋面板，同时兼有保护、防水或保温等多种功能，具有重量轻，强度高，施工方便、快捷，可多次拆卸，重复安装使用等优点。

3.门窗保温节能技术

3.1窗

窗体对住宅耗热量的影响主要由两部分组成：一部分是窗体本身的传热损失；另一部分是通过窗缝的冷风渗透所引起的热量损耗。因而窗体的保温性能取决于它的传热系数和密封性能。塑钢窗在城市建筑物已经被广泛使用，由于其良好的密闭性，较低的传热系数，它逐步取代传统的木质窗户，并逐渐影响到农村地区。农村地区的塑钢窗我们根据构造形式可以分为单框双玻窗、单框三玻窗和单框单玻+单框双玻窗。

由于一些农村地区偏远，经济落后，塑钢窗的采用还有一定困难。木窗仍是这些农村地区的主要类型。木窗主要分为单层木窗和双层木窗。单层木窗（传热系数4.6w/（m2·K））在冬季的传热很大，一般满足不了住宅保温要求。因而如果塑钢窗实在难以在农村地区采用，那我们最好采取双层木窗（传热系数2.2W/（m2·K））形式。

3.2门

对于传统民居来说，门在整体围护结构中可以说热损失所占比例很小，但它仍不能被忽略。因为冬季取暖，需要经常把燃料运到家里，或经常有人员内外走动，这给内外联通创造了条件，外门的冷风渗透对室内温度的影响也是很大的。因而我们需要把门避开主导风向，其次要设置双门或门斗。目前，外门材料的种类非常丰富，有木门、塑钢门、金属保温门等。