建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一,将有助于我国实现碳中和碳达峰目标。目前,建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列,成为我国能源消耗的三大“能耗大户”之一,建筑节能迫在眉睫。基于此,建筑工程技术专业学生于川等同学以环境保护、资源节约为出发点,研发了基于装配式的高效外墙外保温系统。
传统外墙保温技术存在三大问题。一是需要经过清理找平、拌制粘接胶浆、粘贴保温板、打孔、安装保温钉、施工面层六道工序完成高空作业,施工难度高。二是传统的保温材料防火等级低,且保温板和建筑体之间存在空气腔,易形成烟囱效应。三是保温钉穿过保温材料,破坏保温层连续性,保温效果差。
针对传统保温技术存在的问题,团队进行了基于装配式的高效外墙外保温系统研发。首先通过改造现有的岩棉生产线,生产出具有防水效果的外墙保温岩棉板。然后岩棉板与高强度不燃衬板进行100%无机不燃粘接,之后再采用阻燃或不燃保温钉进行锚固,锚固后采用水泥基防水涂料覆面后出厂。施工现场采用预埋铁件的方式预埋保温板竖向龙骨固定件,保温板与横龙骨用挂件螺栓连接。整个外墙外保温体系实现了工厂化生产、装配式施工。
该外墙外保温系统采用装配式施工工艺与龙骨卡销连接技术,将岩棉板与衬板粘接过程在地面提前完成,降低高空施工难度,效率提高30 % 。同时,将保温板与建筑基体之间的空气腔进行密闭,从根本上实现防火阻燃。防火系数提升2 个等级,达到A级防火标准。密闭空腔隔热层,将保温性能提升25% ,超过国家建筑保温节能要求 ≤0.040 w/(m·K)。从根本上解决了外墙保温行业施工难度高,防火性能低,保温效果差的难题。
在专业课学习的基础上,于川等同学在学校开设的第二课堂进行了人工智能、大数据等相关课程的学习,并在老师的指导下进行了多项课题的研究和项目的研发,扩展了知识面的同时,创新精神和实践能力也得到提升,这都为本次项目研发的顺利开展打下了良好基础。到目前为止,此次项目共获得新型实用专利两项,发表论文2篇,并获得互联网+金奖等数项奖项。
学校以该项目为依托,打造“教育管理+创业实践+校企合作”人才培养模式。与中铁十局集团第一工程有限公司签订校企合作协议,BIM团队与企业技术团队共同进行装配式外墙外保温系统的研发、推广、应用等合作。形成“人才共育、过程共管、成果共享、责任共担”的校企合作长效机制,不断创新人才培养模式,提高人才培养质量,走出了一条适合自身发展、融入行业企业、服务社会发展的特色道路。