夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫體系應(yīng)用現(xiàn)狀的研究★

倪玉雙 孔秋 曾彪

1 夏熱冬冷地區(qū)的氣候條件及對(duì)外墻外保溫體系的選取

1.1 夏熱冬冷地區(qū)的氣候

夏熱冬冷地區(qū)最顯著的氣候特征是冬冷夏熱，四季分明，但冬夏時(shí)間長、濕度大，夏季悶熱，冬季濕冷，氣候的日差較小，日照偏少，年降水量大。

夏熱冬冷地區(qū)春秋兩季各約2個(gè)月，冬、夏各約4個(gè)月。夏天多數(shù)地方高于35℃的酷熱天氣有半個(gè)月至一個(gè)月之多，最熱月14時(shí)的平均溫度達(dá)32℃ ～33℃，最低氣溫也超過28℃。白天炎熱;夜間靜風(fēng)率高，白天積蓄的熱量難以散發(fā)，氣溫仍居高不下。冬季寒潮到達(dá)后，冷空氣滯留，因而寒冷時(shí)間較長特別是1月份平均氣溫比世界上同緯度其他地區(qū)要低8℃ ～10℃，是世界上同緯度冬季最寒冷的地區(qū)。

1.2 夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫體系的選取

夏熱冬冷地區(qū)由于其獨(dú)特的氣候條件，建筑的熱工程應(yīng)考慮夏季隔熱、兼顧冬季保溫及過渡季節(jié)的除濕和自然通風(fēng)等因素。在進(jìn)行外墻外保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)地區(qū)氣候條件，同時(shí)考慮冬夏兩季不同的熱量傳遞以及在自然通風(fēng)條件下建筑熱濕過程的雙向傳遞，因此，不能只是簡單地采用降低墻體的傳熱系數(shù)、增加保溫材料厚度來達(dá)到節(jié)約建筑能耗的目的?；诖耍臒岫涞貐^(qū)外墻外保溫體系保溫材料的選取對(duì)導(dǎo)質(zhì)變系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、阻燃性、吸水率等指標(biāo)都有較高的要求。

國內(nèi)外墻外保溫的做法較多，膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)和聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)是當(dāng)前我國夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能所廣泛使用的主流外墻外保溫系統(tǒng)。

2 夏熱冬冷地區(qū)主要外墻外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)是以高性能聚合物砂漿和粘合劑為關(guān)鍵技術(shù)，與聚苯乙烯泡沫塑料板(必要時(shí)輔以塑料錨栓固定)、耐堿玻璃纖維(以下簡稱“玻纖布”)網(wǎng)格布共同組成的絕熱保溫系統(tǒng)。該保溫系統(tǒng)包括聚苯板膠粘劑粘結(jié)層、膨脹聚苯板保溫層、抹面膠漿復(fù)合耐堿涂塑玻璃纖維網(wǎng)格布防護(hù)層以及飾面層等部分，集墻體保溫、抗裂防護(hù)、裝飾功能為一體。

膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)具有優(yōu)越的保溫隔熱性能，良好的抗水性能及抗壓、抗沖擊性能，能有效解決墻體的龜裂和滲漏水問題。

該系統(tǒng)冬季能避免產(chǎn)生熱橋，大大減少室內(nèi)熱能通過外墻損失;夏季能大大減少由陽光輻射外墻而傳導(dǎo)至室內(nèi)的熱能，進(jìn)而使暖氣、空調(diào)能耗下降。在施工方便、保溫效果良好、價(jià)格等方面外墻外保溫占有主導(dǎo)地位。在歐美國家市場比率居于榜首，在國內(nèi)也是建筑設(shè)計(jì)和建筑施工單位首選的保溫隔熱體系。

膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)是中國應(yīng)用得比較早的外墻外保溫技術(shù)，到目前為全國各地都有應(yīng)用，并且編制了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG 149-2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)和國家標(biāo)準(zhǔn)圖集02J121-1外墻外保溫建筑構(gòu)造(一)，各地方都編制了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如湖南省編制印發(fā)了符合省情的地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)施工和驗(yàn)收技術(shù)導(dǎo)則(試行)》，甘肅省建設(shè)廳編制了《聚苯板外墻外保溫墻體設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》等。其夏熱冬冷地區(qū)典型工程有重慶米蘭天空、上海綠洲比華利別墅等。

圖1 膠粉聚苯顆粒保溫涂料飾面系統(tǒng)

2.2 膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)由基層墻體、界面層、保溫層、抗裂防護(hù)層和飾面層組成，保溫層由膠粉料和聚苯顆粒輕骨料加水?dāng)嚢璩赡z粉聚苯顆粒保溫漿料抹于表面形成(見圖1)，飾面層可以是彈性涂料，也可以是貼面磚或干掛石材。對(duì)于框架填充墻系統(tǒng)，也可以用膠粉聚苯顆粒保溫漿料進(jìn)行補(bǔ)充保溫和提高面層的抗裂性能(見圖2)。

圖2 膠粉聚苯顆粒保溫面磚飾面系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用了逐層漸變、柔性釋放應(yīng)力及無空腔技術(shù)路線，具有保溫和隔熱雙重功能，對(duì)于墻體基層處理要求低，綜合造價(jià)低(比聚苯板低30%～40%)，環(huán)保性能較好;防火性能好，施工方便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于不同氣候區(qū)，不同基層墻體，不同建筑高度的各類建筑外墻外保溫與隔熱，該技術(shù)是目前我國夏熱冬冷地區(qū)使用面積最大的外墻外保溫技術(shù)之一，取得了很好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效益。

國家就膠粉聚苯顆粒外墻外保溫技術(shù)于2004年發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG 158-2004膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)，其構(gòu)造做法于2001年就編制了國家標(biāo)準(zhǔn)圖集02J121-1外墻外保溫建筑構(gòu)造(一)，并在全國二十多個(gè)省、自治區(qū)、直轄市編制了專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)圖集、施工技術(shù)規(guī)程或施工驗(yàn)收規(guī)程。夏熱冬冷地區(qū)膠粉聚苯顆粒外墻外保溫技術(shù)典型工程有:浙江古蕩北組團(tuán)樓、上海昌里花園、蘇州名城花園等。

2.3 聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)是由界面層、保溫層、抗裂防護(hù)層(復(fù)合耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布或熱鍍鋅電焊鋼絲網(wǎng))、飾面層(涂料或面磚)組成的外墻外保溫系統(tǒng)。

聚合物保溫砂漿是一種以聚合物改性膨脹珍珠巖和表面熔結(jié)膨脹珍珠巖(?；⒅?為保溫骨料，經(jīng)特種聚合物改性的高性能建筑外墻保溫砂漿，使保溫構(gòu)造層在抗拉強(qiáng)度、防水性能和抗裂性能方面有一定的技術(shù)保障，有效地解決了外墻粘貼面磚的技術(shù)問題，對(duì)夏熱冬冷地區(qū)面磚工藝具有很強(qiáng)的針對(duì)性，在環(huán)保和造價(jià)方面優(yōu)勢(shì)比較明顯。

3 湖南地區(qū)實(shí)地調(diào)研

3.1 湖南省建筑節(jié)能開展總體情況

經(jīng)調(diào)研湖南地區(qū)自2005年起，全省十一個(gè)地級(jí)城市所有新建建筑均按建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，全年按建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑總量共計(jì)1 300萬m2，達(dá)到了當(dāng)年設(shè)計(jì)總量3 369.1萬m2的38.6%。其中長沙市建筑節(jié)能設(shè)計(jì)總量達(dá)到1 023萬m2，湖南省在夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能工作開展的比較好，同時(shí)建筑墻體以加氣混凝土自保溫為主，外墻外保溫系統(tǒng)和技術(shù)有30多套，以膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)和膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)為主。

3.2 外墻外保溫規(guī)范和圖集

湖南省編制印發(fā)了符合省情的地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、《膨脹聚苯板薄抹灰、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)施工及驗(yàn)收技術(shù)導(dǎo)則(試行)，從地方規(guī)范和圖集看，外墻外保溫主要為50厚聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)和50厚聚苯顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)，但都是涂料墻面，不很適合貼外墻磚。

從目前長沙的外保溫項(xiàng)目來看，絕大部分還是用膠粉聚苯顆粒外墻外保溫(保溫效果不是特別好)。據(jù)相關(guān)調(diào)查，武漢、重慶地區(qū)絕大部分應(yīng)用的也是膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)，做聚苯板薄抹灰外墻外保溫的比較少;同時(shí)貼外墻面磚的很多，做外墻涂料的很少。

飾面層貼磚的做法，目前有三種方式:

1)膠粉聚苯顆粒保溫施工工藝稍加改進(jìn)(分層抹灰罩面時(shí)，增加鋼絲網(wǎng)片)，長沙地區(qū)常用;

2)聚苯板薄抹灰保溫工藝改進(jìn)(抗裂砂漿罩面時(shí)增加鋼絲網(wǎng)片)，應(yīng)用不是很廣;

3)聚苯板大模內(nèi)置系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛，但對(duì)外墻結(jié)構(gòu)施工要求很高。

3.3 膠粉聚苯顆粒保溫漿料面磚外墻外保溫系統(tǒng)案例

下面是長沙某磚混住宅項(xiàng)目采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料面磚外墻外保溫系統(tǒng)的改造。其保溫體系構(gòu)造由內(nèi)到外(見圖3)，依次為:

1)基層墻體。

2)20 mm厚1∶2防水砂漿打底掃毛(摻5%防水粉)。

3)5 mm厚聚合物水泥砂漿防水層(聚合物108膠，內(nèi)摻量為水泥重量的15%)。

4)刷界面砂漿一遍。

5)30 mm厚膠粉聚苯顆粒保溫砂漿。

6)刷5 mm厚聚合物抗裂砂漿一遍。

7)鍍鋅鋼絲網(wǎng)(用塑料錨栓與基層錨固)。

8)再刷5 mm厚聚合物抗裂砂漿。

圖3 保溫體系構(gòu)造

4 夏熱冬冷地區(qū)主要外墻外保溫系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比分析

4.1 膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)

膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)具有優(yōu)越的保溫隔熱性能，良好的抗水性能及抗壓、抗沖擊性能，能有效解決墻體的龜裂和滲漏水問題。

該系統(tǒng)冬季能避免產(chǎn)生熱橋，大大減少室內(nèi)熱能通過外墻損失;夏季能大大減少由陽光輻射外墻而傳導(dǎo)至室內(nèi)的熱能，進(jìn)而使暖氣、空調(diào)的能耗下降。墻體重量輕、節(jié)能效果明顯，可以減少能源消耗、保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，還能延長建筑物的壽命等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于其采用的保溫材料為聚苯乙烯材質(zhì)屬于白色垃圾，在自然界不可自然降解，大量使用對(duì)環(huán)境影響惡劣;其次聚苯乙烯在高溫下會(huì)釋放出大量的有毒煙氣，這對(duì)于建筑物的消防安全性是致命的。

4.2 膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)

膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)具有保溫和隔熱雙重功能，對(duì)于墻體基層處理要求低，綜合造價(jià)低(比聚苯板低30%～40%)，環(huán)保性能較好;防火性能好，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)具有吸水率，施工周期長且質(zhì)量不易控制，耐候性及透氣性差等缺點(diǎn)。

4.3 聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)

聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)具有抗裂性能好，防水性能好，綜合造價(jià)低，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，雖然保溫性能不及膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)和膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)，但能足夠滿足夏熱冬冷地區(qū)保溫隔熱的需求，特別是聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)對(duì)夏熱冬冷地區(qū)面磚工藝的需求有很強(qiáng)的針對(duì)性，其在夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫市場的推廣性很強(qiáng)。

5 結(jié)語

由于其施工方便、綜合造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)是我國目前應(yīng)用最廣泛的外墻外保溫系統(tǒng);膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)盡管在環(huán)保性和造價(jià)方面存在一定弱勢(shì)，但其憑借良好的建筑保溫節(jié)能效果和安全可靠性在建筑節(jié)能市場仍占有很大市場份額;聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)在保溫性能方面相對(duì)較差一點(diǎn)，但有效地解決了外墻粘貼面磚的技術(shù)問題，在環(huán)保和造價(jià)方面優(yōu)勢(shì)比較明顯，在這個(gè)地區(qū)易于推廣和使用。同時(shí)隨著外墻外保溫材料朝著復(fù)合多功能，成本低，環(huán)保等方向發(fā)展及我國建筑節(jié)能的進(jìn)一步推廣，相信在不久的將來將有更多適合我國夏熱冬冷地區(qū)而且性能優(yōu)異低價(jià)環(huán)保的外墻外保溫產(chǎn)品出現(xiàn)。

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心，北京振利節(jié)能環(huán)保科技股份有限公司.墻體保溫技術(shù)探索[M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心，北京振利高新技術(shù)公司.外墻保溫應(yīng)用技術(shù)[M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]北京振利高新技術(shù)有限公司，北京振利建筑工程有限責(zé)任公司，龍信建設(shè)集團(tuán)有限公司.外墻外保溫施工工法[M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[4]JGJ 144-2004，外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程[S］.

[5]JG 158-2004，膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)[S］.

[6]JG 149-2003，膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)[S］.

[7]劉肖斌.夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫體系的建筑節(jié)能應(yīng)用思考[J］.建筑節(jié)能，2009(4):32-33.

[8]JGJ 134，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S］.

[9]筑龍網(wǎng).外墻外保溫技術(shù)案例精選[M］.北京:中國電力出版社，2009.