提高夹心墙的保温节能效果及热工性能分析和耐久性的技术措施

唐坚梅 钟高玉 杨忠明 毛 钦 加米拉·亚都拉

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正文：

目前我国的建筑工程常用的外墙保温体系有三种，夹心保温墙体是其中一种；夹心保温墙体可以实现建筑全生命周期的保温性能，一般根据结构形式不同分为砖混保温体系和混凝土保温体系，砖混保温体系有承重砖墙+保温材料+砖砌保护层。混凝土保温体系多是将混凝土和保温材料及保护层整浇而成，形成大板，特别适合装配式建筑。

砖混保温体系是将保温材料施工在承重墙和砖砌保护层之间的做法，连接是该体系的重点，连接做法直接的影响到墙体的安全性能。传统的夹心保温墙体大多都是采用金属格的钢筋连接在一起的，这种连接方式的保温性较差。随着近些年来夹心保温墙体的不断发展和完善，大多数的夹心保温墙体逐步过渡到采用纤维增强塑料来连接的，这种连接的方式的主要特点是其强度比较高，导热系数比较低。因此这种连接方式能够在一定程度上减小墙体的传热系数，可以增强墙体的安全性能。

1 国内外夹心墙的保温节能效果及热工性能分析和耐久性的研究现状

近些年来，国外的一些科学家对夹心墙体的设计方法进行了研究，根据相关研究数据显示，采用纤维增强塑料连接件与采用普通金属连接件的墙体的抗弯承载力十分的相近。我国的学者对于夹心墙也进行了相关的研究，已经取得了一些实质性的进展工作，根据相关的研究数据显示夹心墙的保温性能与外保温的性能相近甚至更优，但耐候性远远优于外保温，因此说夹心保温墙的应用范围会越来越广。

2 夹心墙的特点

2.1 提高居住环境的舒适性

夹心保温墙由三层构成，外墙的建筑轮廓，是直接接受日光、霜雪等气候侵蚀的直接构件。墙体会因为日光折射、紫外线穿透，温度升降，湿气渗透等进行能量的释放和储存，当墙体温度与外界温度有差异时墙体就会以自身的本能进行能量交换，而保温材料居中能有效地减弱太阳辐射对保温材料的破坏，更好的实现能量足时储存，弱时释放的特性。合理的能量吸收和释放有利于保持室内温度的稳定性，室内的温度就会在墙体保温材料的作用下维持相对的平衡，因此夹心保温墙能够使建筑物的居住环境更加舒适，可合理的调节居住的室内的温度，让人们的居住更加的舒适。

2.2 保温体系使用周期长

在夹心保温体系中，保温体系的外保护层一般采用砌筑材料，砌筑的外保护层减少了与外墙外保温体系比，减少了保温材料的粘接层、抹灰层、涂料层，节约造价。

砖墙保护层可根据砖的色彩、砌筑方式创造出不同的效果，美化城市风貌。

砖墙保护层可以使建筑的保温系统免受气候侵蚀，使保温材料与建筑同寿命。

砖墙保护层直接作为装饰材料，避免了涂料层在气候条件下的脱色、变色、流坠，达到装饰材料与建筑同寿命，减少后期运营时的维修费用。

因此，夹心墙的使用寿命更长。

3 夹心墙的热工性能实验研究

夹心墙与传统的墙体相比，夹心墙的保温效果和热工性能都更好，大部分的夹心墙体都是承重墙+保温材料+保护层组成的，曾经有学者对夹心墙体的热工性能进行了测试。相关的测试如下：使用了60mm以上的外页墙和100mm厚保温岩棉加上承重墙，根据相关要求、测试步骤进行测试，测试的相关内容就是依据墙体的热流量值和传热系数等。测试结果显示，夹心墙体是一种保温效果和热工性能都比较好的体系，因此，它的使用效率比较高。

4 提高夹心墙的耐久性的技术措施

4.1 提供足够的保护层厚度

外保护层是在保温材料的外层增加一定厚度的砌块，此时砌块的材质、厚度、砌筑质量都关系到保温材料的耐候效果，砌筑保护层可以阻止外界的杂质和冷热空气进入到保护墙体内的保温层和室内，也可以阻止外界的氧气和水分威胁，因此，要想提高夹心强的耐久性可以适当的加大保护层的厚度。根据相关的研究数据显示，夹心强的耐久性与保护层的厚度成正相关的关系，但是在实际的操作过程中保护层厚度必须控制在一定的数值之内，过厚的保护层会增加墙体荷载，增加造价，同时也会降低建筑的有效使用面积，增加裂缝出现的可能性，同时对增强保护墙成整体的连接构件要求更高。因此，在实际的操作过程中就必须要针对建筑的实际结构来设置保护层厚度。

4.2 选择合适的保护层材料

保护层材料的选择也是提高建筑耐久性，降低造价的关键所在。

外保护材料的选择得体，砌筑工艺合理，方法精致，可以起到保护层加装修层的效果。目前有一种夹心保温墙采用具有装饰功能的页岩砖做保护层，页岩砖的尺寸与普通砖相当，但在脱模、烧制时更精细，要求更高。

外墙外保温体系的保温层一般采用耐碱网格布加薄抹灰体系，此种保温体系在外保温材料施工时，受气候影响较大，而后期也会因为气候变化而损坏，如大风脱落，紫外线损伤，保温层风化，使保温材料丧失保温性能。

夹心保温体系的外保护材料，可直接用砌筑墙体承担，减少抹灰层、涂料层，节约造价。保护层可根据砖的色彩、砌筑方式创造出不同的效果，砖墙保护层可以与建筑同寿命。同时保护层使保温材料处于建筑承重层和保护层之间，避免了保温材料受恶略气候影响，达到保温材料与建筑同寿命，减少后期运营时的维修费用。

5 结束语：

文本分析了国内夹心墙的保温节能效果及热工性能分析和耐久性的研究现状，又分析了夹心墙的特点和提高夹心墙的耐久性的措施，夹心墙是一种外墙保温体系，它的保温效果相较于传统的外保温体系来说比较突出，且夹心墙的耐腐蚀性和耐久性能也比较强，使得保温材料的使用寿命与建筑同周期，因此夹心墙将得到较为广泛的应用。