淺談建筑外墻保溫技術(shù)

摘要：目前，在建筑中常使用的外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方法，然而，在不同的保溫方法施工過程中，也出現(xiàn)了各種各樣的質(zhì)量問題，本文意在通過對上述三種保溫方法產(chǎn)生的問題進行分析，從而對工程中的質(zhì)量問題起到預防的作用。

關(guān)鍵詞：建筑；外墻；保溫

隨著對節(jié)約能源與保護環(huán)境的要求的不斷提高，建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫技術(shù)也在日益加強，尤其是外墻保溫技術(shù)得到了長足的發(fā)展，并成為我國一項重要的建筑節(jié)能技術(shù)。

1 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫就是外墻的內(nèi)側(cè)使用苯板、保溫砂漿等保溫材料，從而使建筑達到保溫節(jié)能作用的施工方法。該施工方法具有施工方便，對建筑外墻垂直度要求不高，施工進度快等優(yōu)點。近年來，在工程上也經(jīng)常的被采用。然而，外墻內(nèi)保溫所帶來的質(zhì)量問題也隨之而來。

外墻內(nèi)保溫的一個明顯的缺陷就是：結(jié)構(gòu)冷（熱）橋的存在使局部溫差過大導致產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。由于內(nèi)保溫保護的位置僅僅在建筑的內(nèi)墻及梁內(nèi)側(cè)，內(nèi)墻及板對應的外墻部分得不到保溫材料的保護，因此，在此部分形成冷（熱）橋，冬天室內(nèi)的墻體溫度與室內(nèi)墻角（保溫墻體與不保溫板交角處）溫度差約在10℃左右，與室內(nèi)的溫度差可達到15℃以上，一旦室內(nèi)的濕度條件適合，在此處即可形成結(jié)露現(xiàn)象。而結(jié)露水的浸漬或凍融及易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉、開裂。

另外，在冬季采暖、夏季制冷的建筑中，室內(nèi)溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度通常不大（約10℃左右），這種溫度變化引起建筑物內(nèi)墻和樓板的線性變形和體積變化也不大。但是，外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較大。當室外溫度低于室內(nèi)溫度時，外墻收縮的幅度比內(nèi)保溫隔熱體系的速度快，當室外溫度高于室內(nèi)氣溫時，外墻膨脹的速度高于內(nèi)保溫隔熱體系，這種反復形變使內(nèi)保溫隔熱體系始終處于一種不穩(wěn)定的墻體基礎上，在這種形變應力反復作用下不僅是外墻易遭受溫差應力的破壞也易造成內(nèi)保溫隔熱體系的空鼓開裂。

2 內(nèi)外混合保溫

內(nèi)外混合保溫，是在施工中，外保溫施工操作方便的部位采用外保溫，外保溫施工操作不方便的部位作內(nèi)保溫，從而對建筑保溫的施工方法。

從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對外墻內(nèi)保溫不能保護到的內(nèi)墻、板同外墻交接處的冷（熱）橋部分進行有效的保護，從而使建筑處于保溫中。然而，混合保溫對建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴重的損害。外保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室內(nèi)溫度的影響，溫度變化相對較小，因而墻體處于相對穩(wěn)定的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應力也相對較??；內(nèi)保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室外環(huán)境溫度的影響，室外溫度波動較大，因而墻體處于相對不穩(wěn)定的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應力相對較大。局部外保溫、局部內(nèi)保溫混合使用的保溫方式，使整個建筑物外墻主體的不同部位產(chǎn)生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結(jié)構(gòu)處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中，經(jīng)年溫差結(jié)構(gòu)形變產(chǎn)生裂縫，從而縮短整個建筑的壽命。

工程保溫做法中采用內(nèi)外保溫混合使用的做法是不合理的，比作內(nèi)保溫的危害更大。

3 外墻外保溫

外墻外保溫，是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，使建筑達到保溫的施工方法。由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對結(jié)構(gòu)墻體起到保護作用并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長。因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢，在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。

然而，由于外保溫隔熱體系被置于外墻外側(cè)，直接承受來自自然界的各種因素影響，因此對外墻外保溫體系提出了更高的要求。就太陽輻射及環(huán)境溫度變化對其影響來說，至于保溫層之上的抗裂防護層只有3mm~20mm，且保溫材料具有較大的熱阻，因此在的熱量相同的情況下，外保溫抗裂保護層溫度變化速度比無保溫情況下主體外傾溫度變化速度提高8~30倍。因此抗裂防護層的柔韌性和耐候性對外保溫體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用。

4 外墻保溫的一般做法：

以上為外墻保溫在設計、施工等過程中的不當，而造成施工工質(zhì)量的問題，那么，如何才能使建筑保溫做到既滿足保溫要求，又滿足建筑施工質(zhì)量要求呢？

首先，由于內(nèi)保溫和混合保溫設計存在缺陷，且無法解決，故不應采用。由于外保溫使建筑結(jié)構(gòu)處于保溫層的保護中，使建筑結(jié)構(gòu)所處溫度環(huán)境穩(wěn)定，有利于建筑結(jié)構(gòu)的保護，增強耐久性。另外，外保溫將建筑在外面包裹，保溫的面積大，更有利于保溫節(jié)能。關(guān)于外保溫存在墻體開裂的問題，我們可以通過在外保溫材料及施工方法等方面的改進，使之達到規(guī)定的施工質(zhì)量。具體方法如下：

4.1 建筑的外保溫應該是整個建筑全部的外保溫。上面我們曾講過，由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，因此，為避免裂縫的產(chǎn)生，我們應該對建筑進行全面的保溫，包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件，具體作法可參照華北標88JZ13。

外墻外保溫開裂的主要原因是因為保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的，我們預防裂縫的原理是：通過減小建筑結(jié)構(gòu)外保溫材料同外裝飾找平砂漿、外飾面等材料的線膨脹系數(shù)比，是材料之間產(chǎn)生逐層漸變，柔性釋放應力，以起到預防裂縫的作用。

4.2 保溫材料的選擇：

現(xiàn)施工的建筑中，保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大，導熱系數(shù)小等優(yōu)點，它的導熱系數(shù)為0.029W（m.K），而抗裂砂漿的導熱系數(shù)為0.93 W（m.K），兩種材料的導熱系數(shù)相差32倍，而聚苯板的導熱系數(shù)為0.042 W（m.K），同抗裂砂漿相差22倍，因此擠密苯板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。一聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成，膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結(jié)材料一般采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥為主要成分的無機膠凝體系，該類材料的導熱系數(shù)一般為0.06 W（m.K），與抗裂砂漿相比相差16倍。該種材料與擠密苯板和聚苯板相比，導熱系數(shù)要小得多，因而能夠緩解熱量在抗裂層的積聚，使體系受溫度驟然變化產(chǎn)生的熱負荷和應力得到較快釋放，提高抗裂成的耐久性。

增強網(wǎng)的選擇：玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護層軟賠進的關(guān)鍵增強材料在外墻外保溫技術(shù)中的應用得以快速發(fā)展，一方面它能有效的增加保護層的拉伸強度，另一方面由于能有效分散應力，將原本可以產(chǎn)生的款裂縫分散成許多較細裂縫，從而形成抗裂作用。由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性，玻纖網(wǎng)格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有了決定性的意義。從耐久性上分析，高耐堿纖維網(wǎng)格布要比無堿網(wǎng)格布和中堿網(wǎng)格布的耐久性好得多，至少能夠滿足25年的使用要求，因此，在增強網(wǎng)的選擇上，建議使用高耐堿的網(wǎng)格布。

保護層材料的選擇：由于水泥砂漿的強度高、收縮大、柔韌性變形不夠，直接作用在保溫層外面，耐候性差，而引起開裂。為解決這一問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維，抗裂砂漿的壓折比小于3.如外飾面為面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片光，鋼絲網(wǎng)片孔距不宜過小，也不宜過到，面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

無空腔構(gòu)造提高體系的穩(wěn)定性：在采用聚苯板作外保溫的設計中，保溫層主要承受的是重力和風壓，由于聚苯板強度的限制，使保溫層開裂，甚至脫落。為了提高保溫板的強度，應盡可能提高粘結(jié)面積，采用無空腔，以滿足抗風壓破壞的要求。

結(jié)論

建筑外墻保溫是近年來新興的施工方法，由于內(nèi)保溫、混合保溫等方法在設計中的缺陷，建議采用外保溫，并按照逐層漸變，柔性釋放應力的原則，選擇材料及施工方法，以達到保溫、抗裂的目的。由于外墻保溫體系是一個有機的整體，組成的各相關(guān)層協(xié)同作用不僅要求柔性漸變，而且應有一定的相容性、協(xié)同性，形成一個復合整體。因此，外墻保溫體系應由乙烯材料供應商經(jīng)質(zhì)量體系認證和系統(tǒng)材料及體系性能試驗檢驗合格后成套供應，以保證體系材料的匹配性及抗裂技術(shù)路線的實施，，并有利于明確外墻保溫體系供應商對外保溫工程質(zhì)量負責。