利用玄武岩纤维布或其复合卷材抗拉强度高,耐久性好的优点,在外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层,及屋面上作为防水层有以下意义:
1. 不会发生墙体保护层开裂现象,耐久性不低于50年,防火好。门窗口隔热断桥构造简单,可完全消灭门窗口热桥,减少外墙保温材料用量和其它材料,安装简单,可降低被动式节能房外保温墙体造价约70~100 /m2,还节约宝贵的土地!
2. 幕墙装饰的钢龙骨与保护层连接,并有结构措施保证变形满足结构设计要求,幕墙安装构造简单,安装速度快,达到被动式节能房标准时降低造价不低于70~100 元/m2,节能保温效果与当前安装幕墙装饰板对比有天壤之别,幕墙装饰建筑的墙体也能满足低能耗建筑要求。
3. 在墙体保护层上容易进行外墙垂直绿化,不占用宝贵的土地搭设钢架,没有钢架腐蚀问题,构造简单、维护简单、费用低、耐久性好,单位面积降低造价数百元甚至上千元,与国外绿化公司比甚至降低造价数千元!耐久性好,便于长期维护,解决障碍外墙垂直绿化的难题,有利于广泛推广外墙垂直绿化。使城市变成森林,夏季空调耗电大幅度减少,缓解夏季热岛效应,减少雾霾发生,有效改善空气质量。
4. 可在严寒地区满足日照要求的外墙保护层上,安装太阳能发电设施,扩大分布式太阳能可利用的面积。
5.在屋面上安装太阳发电设施时,安装玄武岩纤维布复合防水卷材防水层是与太阳能发电25年耐久性相匹配的最优选择。
围护结构安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为建筑保护层,符合十三五绿色化目标要求,推动绿色建筑,使社会生态向着良性的方向发展,对社会的可持续发展具有重要意义。
一 技术背景
1、薄抹灰节能保温墙体保护层存在的问题
目前节能保温最好的是薄抹灰节能保温墙体,薄抹灰保温墙体保温层的外部水泥聚合物砂浆中间夹耐碱网布薄抹灰保护层厚3~5mm,即粘结材料水泥聚合物砂浆和耐碱网布共同作为保护层,但薄抹灰保护层耐久性不好,易开裂进水,薄抹灰保护层开裂进水使外墙节能保温效果大幅度下降,对建筑节能效果构成威胁。因薄抹灰保护层开裂进水发生了常州绷带楼等一系列质量事故。技术标准规定用含有氧化锆的耐碱玻璃纤维网格布,只是延长了使用寿命,工程往往为降低成本,选购的玻璃纤维网格布因碱性不好很快就破坏断裂,导致薄抹灰保护层开裂的现象时有发生,最多只能达到25年使用寿命。
我国能源形势、环境形势严峻,尽管薄抹灰保温墙体存在前述各种问题,但因其它节能保温墙体技术热量流失的通道多,节能保温效果不好,政府建设主管部门只能重点推广薄抹灰节能保温墙体技术,用水泥聚合物砂浆薄抹灰夹耐碱网布为保护层。
2、门窗口周边热桥是推广低能耗建筑的障碍
节能保温墙体门窗口周边因保温层薄,流失的热量多,我国在欧洲专家指导下建设节能90%的被动式节能房采取门窗口隔热断桥技术,是在门窗口外侧安装木框,窗台的木框下还设置型钢承托,型钢和木框与基层墙体连接,然后将带有辅框的门窗框及门窗安装到木框上,这样窗户离不开基层墙体,见图4,室外冷点距离室内的距离仍然很近,只能减少窗口周边热桥约50%,且安装麻烦,木框和型钢需防腐,还需设辅框都增加造价,造价高。我国现在已经建设多处节能90%的被动式节能房,因窗口周边还存在热量流失的通道,需用导热系数0.032 w/m.k、密度30kg/ m3的EPS板300mm厚,但此EPS板不吸潮吗?若吸潮气则导热系数为0.039 w/m.k,墙体平均传热系数要超过0.2 w/m2.k,不符合被动式节能房墙体平均传热系数不大于0.15 w/m2.k要求。且保温层可燃物太多,一旦失火危险更大。
3、外墙垂直绿化面临的困境
城市化进程使绿地越来越少,热岛效应越来越严重,夏季外墙表面温度可达60~70OC,但城市化建设是必需进行的。外墙垂直绿化可使城市变成森林,有效缓解城市夏季热岛效应,调节城市湿度、制造氧气、消音隔尘、改善城市面貌,改善空气质量,大幅度减少空调用电,对改善环境有重要意义。因此世界许多国家都积极支持外墙垂直绿化,我国各地方政府都积极支持外墙垂直绿化,出台了有关政策文件和技术规范,国家园林城市已将“立体绿化推广”作为其考核内容之一。媒体报道,南京有望诞生“垂直森林”为亚洲首例。但推广外墙垂直绿化困难极大,沈阳新浪房产网中文章 “垂直绿化的中国式困境”中报道说:成本是制约垂直绿化的重要因素,……“以我们在重庆带有微控系统的垂直绿化项目为例,英国公司的报价是一平方米1200美金,还只能使用国内的种子……,并且后续维护成本也要高出许多。”。
国内公司进行垂直绿化虽然造价低一点,但也有问题:如搭设钢架占地大,钢架腐蚀严重,维护困难;无纺布附墙绿化挂袋虽然造价低,但无纺布怕晒,耐久性差,还不能在薄抹灰的节能保温墙体上垂直绿化;曾经出现一些垂直绿化失败的案例,使投资商望而却步。南京垂直森林工程设置混凝土悬臂板,由悬臂板承载树木及种植土的重量,这对于夏热地区可行,但对夏热冬冷地区、尤其对采暖地区不适宜,大量的混凝土悬臂板是大热桥。
4、当前无法将太阳能发电设施安装到在薄抹灰墙体保护层上,使安装分布式太阳能发电设施仅限于屋面,对普及分布式太阳能发电不利。
5、幕墙装饰的公共建筑节能保温不好
幕墙装饰的公共建筑保温层多为岩棉,采暖地区冬季室内水蒸气分压力是室外的十几倍,水蒸气穿过基层墙体,若岩棉外部不透汽(岩棉外部往往加上铝箔保护就不透汽了),岩棉就受潮变成一堆烂棉花,保温效果还有多少?
幕墙装饰有大量的钢骨架与基层墙体连接,钢骨架是热量流失的通道,且幕墙保温装饰板之间缝隙大,热量流失的多,幕墙装饰的公共建筑能达到甚麽节能效果是一个未知数,公共建筑的节能是一个大问题、大难题,对社会影响很大。
6、用于防水工程的复合防水卷材耐久性差
当前的复合防水卷材和粘结材料耐久性差,保修期仅3~5年,难以支持在屋面上安装阳能发电设施25年的耐久年限。
但是在外墙上安装玄武岩纤维布或其与阻燃涤纶布的复合卷材为保护层,以及在屋面上安装玄武岩纤维布与塑料薄膜的复合防水卷材,上述诸多问题都可迎刃而解。
二 为什麽用玄武岩纤维布或其复合卷材作为外墙保护层,及屋面安装太阳能发电设施用玄武岩纤维布复合防水卷材为防水层?
因为玄武岩纤维是综合性能最好的绿色材料,抗拉强度高、耐久性好。用玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层和屋面防水卷材,背景技术所述的诸多难题都可迎刃而解,且构造简单,安装方便,大幅度降低造价,节约宝贵的土地。
关于玄武岩纤维和玄武岩纤维布:
玄武岩纤维是综合性能最好的材料,玄武岩纤维和玄武岩纤维布的耐久性几乎是无限的,因为其本质上还是玄武岩。玄武岩纤维强度远超钢材,有资料说可达钢材的10~12倍,延伸率约3~4%;玄武岩纤维弹性模量是玻璃纤维的1.5~2倍;玄武岩纤维耐高低温性能好,可长期耐650~700℃高温,短期耐1000℃高温;玄武岩纤维导热系数0.04w/m.k,具有优良的绝热能力,将无机纤维布或其复合卷材安装到外墙时,位于保温层之间缝隙的玄武岩纤维布不是热桥,对节能保温没有影响,且透汽性好;玄武岩纤维还抗氧化、抗辐射。实验资料证实(注):玄武岩纤维耐酸碱腐蚀好,在一定溶度的盐酸溶液中煮沸3h后,玄武岩纤维的损失率仅是无碱玻纤的1/20;在一定溶度的氢氧化钠溶液中煮沸3h后,玄武岩纤维的损失率比无碱玻纤少20%,而无碱玻纤是玻纤中耐碱能力最好的,这说明玄武岩纤维耐碱性好。在煮沸的水溶液中,玄武岩纤维的耐水能力是玻纤的35倍;在室温水溶液中,玄武岩纤维的吸水率为0.2%,而无碱玻纤为17%,即玄武岩纤维布既有一定防水性能又透汽。玄武岩纤维耐高低温稳定性好,在70℃热水作用下1200小时才失去部分强度,无碱玻璃纤维200小时基本失去强度。不仅如此,玄武岩纤维制备过程对环境无害,无工业垃圾,不向大气排放有害气体,是典型的资源节约型绿色材料、绿色健康材料,其原料来源广泛且廉价,是一种低投入、高产出、低能耗、少排放、可持续发展的资源节约型、环境友好型新材料,是大自然对人类的恩赐。
目前玄武岩纤维材料应用面窄,用得最多的是将短切玄武岩纤维添加在沥青混凝土或水泥混凝土中筑路阻裂,还有用环氧树脂将玄武岩纤维粘合做成的玄武岩钢筋,用于堤岸等水工工程中,环氧树脂的耐久年限目前行业规定不少于30年,这是目前玄武岩钢筋还没有应用到建筑工程中的原因之一。玄武岩纤维还可作为碳纤维的低价替代品用于建筑加固;还有在公路加宽时将玄武岩纤维布铺设在原路面和加宽的路面边缘,上面再浇注一层混凝土,以防止新旧路面接缝处发生不均匀沉降,但总之目前玄武岩纤维布的用量很少,因为玄武岩纤维及产品还没有被人们广泛认识。
注:《山东纺织科技》2010年第二期杂志的文章“玄武岩纤维组成及优异性能”,天津工业大学金友信文章
现在玻璃纤维用量最多,价格低廉,建筑业内无人不知。加入氧化锆的耐碱玻璃纤维网格布广泛用于外保温墙体的聚合物砂浆薄抹灰保护层中阻裂。但玻璃纤维脆,不耐磨、不耐刮,经过处理性能可得到改善但价格就高了,且弹性模量比玄武岩纤维低,其它无机纤维有的价格太高,或还有其它问题。
陶瓷纤维具有优良的化学稳定性、抗腐蚀、低导热率、低热容量、优良的吸音性、优良的热稳定性,可长期耐1000℃高温,但抗拉强度较低。陶瓷纤维现在被广泛应用于各类热工窑炉中的绝热耐高温材料、绝热涂料、高温过滤材料、密封材料等。
分析比较认为玄武岩纤维综合性能最好,其性能满足外墙表面环境对保护层的要求,性价比高,还可以将玄武岩纤维与陶瓷纤维混织形成混织的无机纤维布,具有更高的防火性能,且更柔韧,以便满足不同使用要求。
因此提出将玄武岩纤维布或其复合卷材安装在外墙表面,作为外保温节能墙体或非保温节能墙体的保护层,在保护层上进行外墙垂直绿化,安装太阳能发电设施或其它外墙附着物,在节能保温墙体上安装无钢龙骨热桥的幕墙装饰,完全取消窗口周边热桥,使各类建筑都能建设低能耗建筑。
三 如何用玄武岩纤维布或其复合卷材解决背景技术的诸多问题?
1、外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层的安装方法
在外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材的胶粘剂推荐选用无污染、耐久性好、防水性最好的水泥基聚丙烯酸酯乳液,可满足不同温度区低温弹性要求,用聚丙烯酸酯乳液加入水泥等粉体和水等材料配制的水泥聚合物砂浆,在不受紫外线照射条件下,耐久年限不少于50年。
安装方法:
1)在非节能保温墙体上或有刚性保护层的节能保温墙体上,用水泥聚合物砂浆粘贴加钢钉固定安装玄武岩纤维布或其复合卷材。
2)在节能保温墙体保温层上安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层推荐以下三种安装构造(包括窗口隔热断桥构造),根据使用需要选用:
①用水泥聚合物砂浆将玄武岩纤维布或其复合卷材粘贴在保温层上,并粘贴包裹门窗口侧壁保温层,还与门窗口侧壁基层墙体粘贴及加钢钉固定。只要保证水泥聚合物砂浆质量,可牢固粘贴形成玄武岩纤维布或其复合卷材外墙保护层。
②用水泥聚合物砂浆粘贴加钢钉将玄武岩纤维布或其复合卷材的一边按水平方向与基层墙体固定;再安装保温层(按现有技术安装),然后将玄武岩纤维布或其复合卷材与保温层外表面粘贴,玄武岩纤维布或其复合卷材另一边再与基层墙体粘贴加钢钉固定,,见图1、图2及剖面图。玄武岩纤维布或其复合卷材按建筑分格成排安装,最大分格间距为按门窗口分格,缝隙处用弹性防水密封胶密封,形成有装饰分格缝的外墙装饰立面。增加垂直分格可形成仿真幕墙装饰,在垂直分格缝隙处将玄武岩纤维布或其复合卷材与保温层侧边粘结,造价极低。
门窗口处将玄武岩纤维布或其复合卷材与门窗口侧边保温层粘贴,还与基层墙体粘贴并加钢钉固定。
原来已建的节能标准较低的的薄抹灰保温墙体,建议再安装一层保温层,在推动外墙垂直绿化同时,并重新按下述隔热断桥构造安装窗户,将建筑节能标准提高到新的高度,这符合国家发展改革委住房城乡建设部不久前发布的《关于印发气候适应型城市建设试点工作的通知(发改气候[2017]343号)》的要求。安装时将保护层接缝处的原保温层切掉一定宽度,以便将玄武岩纤维布或其复合卷材边缘与基层墙体固定,再添塞切掉的保温层。
③门窗口隔热断桥构造
将门窗框安装到洞口侧壁保温层处,特别是安装在窗口保温层侧边外角端部,或安装到非节能墙体窗口侧边外角端部,室外窗口周边安装保温装饰线条,形成门窗洞口隔热断桥构造,见图3。可用连接钢片将门窗框与基层墙体固定,或还用锚固件(如端头为可膨胀的托克斯钉)穿过门窗框及玄武岩纤维布或其复合卷材保护层固定,并在门窗框与保护层的缝隙间用聚氨酯发泡胶粘结密封固定。当窗户安装在窗口保温层侧边外角端部时,窗口周边基层墙体的热阻大于主墙体热阻,即不仅全部消灭窗口热桥,且窗口周边墙体传热系数小于主墙体传热系数,窗口周边墙体还可降低主墙体传热系数。此安装构造与当前薄抹灰保温墙体在门窗口翻包安装耐碱网布是不同的,这是基于门窗口侧壁有抗拉强度相当高的玄武岩纤维布,且玄武岩纤维布与保温层粘结为一体,才能采用此安装构造。
由图3和图4可见,玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层的门窗口隔热断桥构造,比当前被动式节能房的门窗洞口隔热断桥构造简单得多,没有型钢、木框,不需要辅框,施工方便。
只要墙体外部安装玄武岩纤维布或其复合卷材,此门窗口隔热断桥构造可以安装在任何节能保温墙体体系中或非节能保温墙体中。例如在外挂混凝土墙板中,可把玄武岩纤维布1或其复合卷材粘贴到外叶混凝土板及保温层位于窗口的侧面,并与室内侧的混凝土墙板粘贴加钢钉固定。
2、如何在玄武岩纤维布或其复合卷材外墙保护层上进行外墙垂直绿化,以及安装太阳能发电设施等外墙附着物
在玄武岩纤维布或其复合卷材上缝制或还粘贴用于绿化的玄武岩纤维条带安装件,然后在外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材,就可以进行外墙垂直绿化。例如:
图1为间断设置的玄武岩纤维条带,条带中间留空可穿过供藤蔓科植物攀爬的绳索,这是最简易、造价最低,具有广泛普及型的外墙绿化方案,植物直接植于地面或土壤深厚的种植槽内,方便维护,有利于植物生长,但外墙绿化见效慢。
图2为连续设置的玄武岩纤维条带,条带内有绿化袋,袋内可放种植箱或放种植基质,还可安装自动喷灌设施,安装有绿化袋的玄武岩纤维条带前期外墙绿化见效快。在不同位置可设置不同安装件,如在窗口附近设置的玄武岩纤维条带方便用户种植蔬菜、花草等。还可同时在外墙上采用图1和图2的构造,还可用其它形式的安装垂直绿化的连接件。
用玄武岩缝纫线将玄武岩纤维条带缝在玄武岩纤维布或其复合卷材上,以满足耐久性要求。
同样,在玄武岩纤维布或其复合卷材上有其它适宜的连接件,连接件可为玄武岩纤维制品或为金属制品,就可在外墙上安装太阳能发电设施、广告牌等外墙附着物。
3、如何在玄武岩纤维布或其复合卷材外墙保护层上安装无钢龙骨热桥的幕墙装饰
在建筑主体结构上植筋安装混凝土小牛腿(施工时在混凝土模板内壁预埋苯板薄片,拆模后去掉预埋苯板薄片,再浇注混凝土小牛腿,并不麻烦),小牛腿位于窗口二侧,混凝土小牛腿从主体结构上悬臂外伸,幕墙垂直主龙骨与混凝土小牛腿连接,见图5、图6。将锚固件穿过外侧的连接件(连接件为钢板和型钢组成,钢板上有孔)及玄武岩纤维布,卡在玄武岩纤维布及其外端的连接件上固定,锚固件的内端埋藏在保温层内固定,连接件的钢板与玄武岩纤维布粘结;幕墙垂直龙骨、幕墙水平龙骨与连接件连接;将幕墙装饰板安装在幕墙水平龙骨和幕墙垂直龙骨上,形成一种有空气间层的、无钢龙骨热桥的建筑幕墙装饰。
例如锚固件为托克斯膨胀钉,托克斯膨胀钉应为耐久性好的高强塑料如尼龙;将胀钉用电动螺丝拧入托克斯膨胀钉膨胀套管的内孔,锚固件外端卡在连接件的钢板上,锚固件内端穿过玄武岩纤维布在保温层内膨胀、旋钮、锁紧固定;或锚固件端头为伞状的不锈钢钉,进入玄武岩纤维布后,旋转伞状端头张开卡在玄武岩纤维布及其外端的连接件上固定;幕墙装饰板重量的一部分及正负风压通过连接件、锚固件传给玄武岩纤维布、粘结层、保温层及基层墙体;其余重量及正负风压由幕墙水平龙骨传给幕墙垂直龙骨,再传给混凝土小牛腿。
受力分析:
1)分析保温层是否可承受负风压作用下的拉力
行业标准规定EPS保温板和竖丝岩棉的抗拉强度分别不小于0.1MPa,0.8MPa,即为1kg/cm2和8kg/cm2的抗拉强度,胶粘剂的抗拉强度远超0.1MPa。例如当连接件为150×150mm的钢板,钢板与玄武岩纤维布的粘贴面积为225cm2,玄武岩纤维布与EPS保温板或竖丝岩棉粘贴,内侧保温层受力面积至少为225cm2,受拉部位的保温层至少可承受225kg的拉力。每块幕墙装饰板面积不大于1 m2(如通常规格为80×120mm),有4个连接件与玄武岩纤维布固定,则4个连接件内侧保温层可承受不小于225 kg×4=900 kg的拉力。分析大城市中风力最大的厦门,在建筑100m高位置,考虑地面粗糙度系数、高度变化系数、阵风系数、风荷载体型系数(取最大值1.8)、风荷载组合系数,其风荷载基本组合值不大于700 kg/ m2,远小于900 kg的拉力,因此保温层在负风压作用下是安全的。调整连接件的规格,可满足安装幕墙时保温层在负风压作用下的安全验算。
2)分析保温层是否可承受重力作用下的拉力,偏于安全计算不计混凝土小牛腿分担的重量。
厚度为30mm、最重的花岗石幕墙装饰板和龙骨的重量之和也不大于200kg/m2,远远小于900 kg的拉力。
3)混凝土小牛腿的安全性
保温层刚度小、变形大,而混凝土小牛腿刚度大、变形小。虽然保温层满足受力安全计算,但可能不满足变形要求,设置混凝土小牛腿可满足控制变形的刚度要求,避免保温层受力变形导致幕墙平面变形。按混凝土结构理论,通过结构设计混凝土小牛腿可满足强度要求、变形要求,断面约80×120mm的混凝土小牛腿多可满足抗剪切要求,这还不计与连接件连接的保温板承受的重力,因此有相当大的安全储备。
节能保温分析:
普通混凝土导热系数为1.74w/m.k,轻骨料混凝土导热系数约1w/m.k(采暖地区、特别是严寒地区及被动式节能房和近零能耗建筑应使用轻骨料混凝土),钢材导热系数为58.2w/m.k。钢龙骨不穿保温层,没有门窗口周边热桥,也不存在保温层缝隙的热桥,大幅度减少热量流失的通道。对开间3m、层高3m,窗墙比0.4的墙体计算传热系数,混凝土点状小牛腿仅约增加墙体传热系数0.01 w/m2.k(一般一个开间有二个混凝土小牛腿),因此,幕墙装饰的公共建筑也能建设低能耗建筑。
4、屋面上安装玄武岩纤维布复合防水卷材为防水层,耐久性好,是与太阳能发电设施25年耐久性相匹配的最优选择
当前在混凝土屋面、特别是平屋顶安装的防水卷材和粘结材料难以保证屋面防水工程不低于25年的耐久年限,保修期仅3~5年,难以支持屋面安装太阳发电设施。
玄武岩纤维布复合防水卷材的二侧为无机纤维布、中间为既防水又透汽的聚四氟乙烯塑料膜或不透汽的聚乙烯塑料膜。再采用耐久性好、适应低温弹性的粘结材料,当前有最低温度不超过-50℃时满足弹性和耐久性要求的水泥基胶粘剂,可满足各个气候区安装复合防水卷材要求,防水工程耐久年限最少不低于25年,甚至有希望达到50年耐久年限。
玄武岩纤维布复合防水卷材比普通防水卷材价格高,但可免去现在每隔几年屋面因漏雨就要重做防水工程的现象,避免屋面维修产生的建筑垃圾,不会发生因屋面漏雨影响用户生产生活的现象,从可持续发展的角度看,安装无机纤维布复合防水卷材造价不高。
特别是屋面需要安装太阳发电设施时,安装玄武岩纤维布复合防水卷材防水层是与太阳能25年耐久性相匹配的最优选择。
2016年10月,在北京一个接近80平米的平屋顶屋面上,试点安装了玄武岩纤维布复合防水卷材,现已经历了当年入冬的一场中雨,2017年一场春雪的融化和3月24、25日的连雨天考验,目前未发现漏雨。
四 外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为围护结构保护层优缺点及经济分析
1、分析外保温墙体优缺点及造价
玄武岩纤维布或其复合卷材作为外墙保护层,不会发生墙体保护层开裂现象,耐久性不低于50年,避免因外保护层开裂进水对建筑节能的威胁,彻底解决困扰建筑界多少年来外墙开裂的质量通病,使施工企业真正可以为外保温墙体的质量终身负责。
按图1、图2、图3构造安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层,必然提高防火安全性。因为在安装玄武岩纤维布或其复合卷材同时安装保温层,保温层的外表面随时被玄武岩材料覆盖,电焊火花只能打在安装中的保温层侧边,即使保温材料防火性能不合格,施工中失火概率也大幅度降低,且只能发生局部小火灾,不能把整个大楼一下子烧起来;长期使用中因外保护层和保温层之间有玄武岩布隔离,火灾不易蔓延,提高防火安全性。
除此以外,还有以下巨大利益:
1)与被动式节能房外保温墙体对比
玄武岩纤维布或其复合卷材作为外墙保护层,建设被动式节能房时,用导热系数0.039w/m.k、密度20kg/ m3的普通EPS板250mm厚,相互挤紧安装,墙体平均传热系数就可满足0.15 w/m2.k的要求。比当前被动式节能房减少EPS板用量44%,门窗口隔热断桥构造简单,不需要型钢、木框和窗户的辅框,安装简单,约可降低外保温墙体造价70~100 元/m2,大大增加室内窗台面积,用户使用更方便,特别是还节约宝贵的土地!有利于推动普及低能耗建筑。
2)墙体传热系数达到0.35w/m2.k的较低传热系数时,与普通薄抹灰保温墙体对比
有门窗口热桥的薄抹灰保温墙体因有门窗口热桥,需普通EPS板厚约200mm;而安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层,采取图3的洞口隔热断桥构造,仅需普通EPS板厚约100mm,减少可燃物50%,减少的EPS板费用可完全抵消玄武岩纤维布造价还有余,并节约大量的宝贵土地,少占的土地值多少钱?
3)与幕墙装饰建筑对比
外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材作为墙体保护层,按图5、图6构造安装无钢龙骨热桥的幕墙装饰,构造简单,安装速度快,达到被动式节能房标准时降低造价至少不低于70~100元/m2,且节能保温效果与当前幕墙装饰对比有天壤之别,幕墙装饰的公共建筑墙体也能满足低能耗建筑对墙体的要求,解决了幕墙装饰建筑的墙体不能满足低能耗建筑要求的难题。
4)与钢丝网架苯板抹灰比造价低得多,还减少湿作业抹灰,且节能保温效果提高约60%。
2、玄武岩纤维布或其复合建筑卷材作为外墙保护层进行外墙垂直绿化和安装分布式发电的优点:
①在玄武岩纤维布或其复合建筑卷材外保护层上进行外墙垂直绿化,外墙垂直绿化时不用搭设钢架占用宝贵的土地,土地值多少钱?不包括降低的土地价值,仅不用搭设钢架绿化就使外墙垂直绿化成本单位面积可降低数百元甚上千元!与国外绿化公司报价比降低数千元!耐久性好,便于长期维护,大幅度降低维护成本。解决障碍外墙垂直绿化的难题,有利于广泛推广外墙垂直绿化。广泛普及外墙垂直绿化可使城市变成森林,有效缓解城市夏季热岛效应,调节城市湿度、制造氧气、消音隔尘、改善城市面貌,改善空气质量,大幅度减少空调用电,不久的将来我们的城市就可变为森林!对社会意义很大。
因外墙垂直绿化无助于解决夏热冬冷地区建筑冬季室内寒冷问题,借着外墙垂直绿化安装玄武岩纤维布或其复合卷材的契机,建议夏热冬冷地区在外墙上安装玄武岩纤维布或其复合卷材前,在外墙上安装一层保温层,即在外墙垂直绿化的同时对墙体保温。例如安装100mm厚EPS板增加造价很少,窗口采取隔热断桥构造,墙体传热系数就能达到0.35 w/m2.k的较低传热系数,其投资比降低窗户的传热系数更换窗户低得太多(除钢窗外一般不必换窗),夏热冬冷地区建筑的外墙保温后冬季不采暖,仅依靠太阳热辐射和室内生活用热,就可保证夏热冬冷地区冬季室内舒适的热环境。悬挂在外墙的空调器有碍城市观瞻,应逐步取消。这既解决了夏季城市热岛效应,空调能耗高等问题,又解决了冬季居住舒适度的问题,城市更美,应受到社会欢迎。
这符合国家发展改革委住房城乡建设部不久前发布的《关于印发气候适应型城市建设试点工作的通知(发改气候[2017]343号)》精神。
②同样,可在玄武岩纤维布或其复合卷材外保护层上安装太阳能发电设施,扩大分布式太阳能可安装的面积。
严寒地区不宜进行外墙垂直绿化,但日照好,在严寒地区满足日照要求的建筑外墙上应安装太阳能发电设施。
五 结论
将玄武岩纤维布或其复合卷材安装到外墙上作为保护层,因其抗拉强度高、耐久性好,使背景技术所述建筑业长期没有解决的诸多难题都迎刃而解:各类建筑都可以建设为低能耗建筑,大幅度降低外保温墙体造价,节约土地;可广泛推广外墙垂直绿化,实现城市变为森林等一系列我们向往的生存环境;可在外墙上安装太阳能发电设施,增加分布式太阳能发电面积;在屋面上安装玄武岩纤维布复合防水卷材,为太阳能发电设施25年耐久性提供支持。
在建筑围护结构上安装玄武岩纤维布或其复合卷材,可充分发挥玄武岩纤维布这种绿色建材的优点,使社会生态向着良性的方向发展,对改善我国人民的生活环境将会发生重要影响,符合“十三五”绿色化的目标,对社会可持续发展具有重要意义。
建筑业为社会的可持续发展可以做出更大的贡献!
为国民造福!
为兑现我国在《巴黎气候协定》中致力于减少环境污染的承诺担负起更大的责任!