建筑外墻外保溫技術(shù)的研究

陳丹玉 丁建

摘要：在全球能源緊張的情勢下，節(jié)能建筑成為當(dāng)前建筑業(yè)發(fā)展的潮流和趨勢，而建筑外墻是建筑節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前應(yīng)用最廣泛的為建筑外墻的外保溫技術(shù)，經(jīng)過多年的發(fā)展，我國在此技術(shù)上取得了長足的進步，但仍然面臨著諸多問題。本文首先對建筑外墻外保溫技術(shù)的性能優(yōu)勢進行了歸納，然后對目前比較成熟的三種外墻外保溫技術(shù)的優(yōu)缺點進行了比較，最后總結(jié)了我國此技術(shù)發(fā)展的不足，并提出了未來發(fā)展的策略。

關(guān)鍵詞：建筑外墻；外保溫；節(jié)能；材料；質(zhì)量

Abstract: in the global energy tense situation, energy-efficient building construction become the development trend and the trend, but the building exterior wall is the key link of building energy efficiency design. The most widely used for building external wall external insulation technology, after years of development, our country in this technology has made considerable progress, but is still faced with many problems. In this paper, at first the building external wall thermal insulation technology performance advantages were summarized, and then to the relatively mature three kinds of external thermal insulation technology advantages and disadvantages are compared, and finally summarizes the development of this technology in our country is insufficient, and puts forward the future development strategy.

Keywords: building exterior wall; Outer insulation; Energy saving; Materials; quality

中圖分類號：TU761.1+2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

前言

據(jù)統(tǒng)計，在我國采暖地區(qū)，建筑節(jié)能中外墻熱損失占到了近50％的比例，這凸現(xiàn)了外墻保溫對于建筑節(jié)能的重要性。隨著建筑節(jié)能的深入發(fā)展，建筑節(jié)能技術(shù)，特別是墻體節(jié)能技術(shù)發(fā)展方興未艾。墻體保溫技術(shù)分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾芯墻保溫和墻體自保溫等多種形式。外墻外保溫技術(shù)是目前我國嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)較為常見的一項墻體保溫技術(shù)，推廣應(yīng)用這項技術(shù)有效地推動了我國建筑節(jié)能的發(fā)展。

一、建筑外墻外保溫技術(shù)的性能優(yōu)勢

（一）適用范圍廣

外保溫不但適用于北方需冬季保溫地區(qū)的采暖建筑，同時，也適用于南方需夏季隔熱地區(qū)的空調(diào)建筑。不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程，也適用于既有建筑的節(jié)能改造。

（二）有助于消除“熱橋”影響

由于外墻外側(cè)設(shè)計了保溫層，基本上可以消除在建筑物各個部位的“熱橋”影響。不但能減少熱橋問題造成的熱損失，還能有效地防止熱橋部位產(chǎn)生結(jié)露。從而充分發(fā)揮了輕質(zhì)高效保溫材料的效能。

（三）保護主體結(jié)構(gòu)，延長建筑物使用壽命

置于建筑物外側(cè)的保溫層，大大減少了自然界中雨、雪、紫外線等對主體結(jié)構(gòu)的影響。隨著建筑物層數(shù)的增加，溫度對建筑豎向的影響已引起關(guān)注。國外的研究資料表明，由于溫度對結(jié)構(gòu)的影響，建筑物外向的熱脹冷縮可能引起建筑物內(nèi)部一些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂，外墻采用外保溫技術(shù)可以降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。

（四）改善室內(nèi)環(huán)境

外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能，而且增加了室內(nèi)的熱穩(wěn)定性。它在一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕，提高了墻體的防潮性能，可避免室內(nèi)的結(jié)露、霉斑等現(xiàn)象。因而創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。

（五）增強建筑立面的裝飾效果

在進行外保溫施工時，可以把聚苯板做成各種線條或者形狀各異的裝飾物，從而豐富了建筑物外表面。尤其在舊房改造時，外保溫可以大大增強建筑外表面的裝飾美感。

二、外墻外保溫技術(shù)的優(yōu)缺點比較

（一）外掛式保溫技術(shù)

外掛式保溫材料中應(yīng)用最廣泛的是聚苯板，聚苯板具有良好的物理屬性。外掛式保溫技術(shù)是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護層，最后加做裝飾面。還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上，然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預(yù)先制作的龍骨上，直接形成裝飾面。但是這種外掛式的外保溫安裝費時，施工難度大，且施工占用主導(dǎo)工期，待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時，施工人員的安全不易得到保障。

（二）聚苯板與墻體一次澆注成型技術(shù)

該技術(shù)是在混凝土框-剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi)，在即將澆注的墻體外側(cè)，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。

該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題，其優(yōu)勢很明顯。由于外墻主體與保溫層一次成活，工效提高，工期大大縮短，且施工人員的安全性得到保證。而且在冬季施工時，聚苯板起保溫作用，可減少外圍圍護保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注，否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯茬，影響后續(xù)施工。

（三）聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫技術(shù)將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5mm～4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術(shù)。該施工技術(shù)簡便,可以減少勞動強度，提高工作效率。不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平，直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。同時該技術(shù)解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘、空鼓、面層易開裂等問題，從而實現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低，可降低房屋建筑造價。

三、外墻外保溫技術(shù)發(fā)展中存在的問題

（一）防火問題

外墻所用的保溫材料雖然要求是自熄性材料，且防火性能至少要達到B級以上。但近幾年發(fā)生的在建建筑火災(zāi)事故如央視大樓、濟南奧體中心體育館均與保溫材料有關(guān)，造成了極大的財產(chǎn)損失和安全危害。

（二）抗風(fēng)壓問題

越是建筑高處，風(fēng)力越大，特別是在背風(fēng)面上產(chǎn)生的吸力，有可能將保溫板吸落。因此，對保溫層應(yīng)有十分可靠的固定措施。要計算當(dāng)?shù)夭煌瑢痈咛幍娘L(fēng)壓力，以及保溫層固定后所能抵御的負風(fēng)壓力，并按標(biāo)準(zhǔn)力方法進行耐負風(fēng)壓檢測，以確保在最大風(fēng)荷載時保溫層不致脫落。

（三）保溫墻體裂縫的問題

裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量，其整體性、保溫性、耐久性和抗震性能都會有所下降。這是困擾外墻外保溫技術(shù)發(fā)展的一個常見問題。產(chǎn)生裂縫的原因很多：①由保溫材料自身的冷熱膨脹收縮引起；②保溫材料強度不夠，因施工等外界受力產(chǎn)生開裂而造成；③因外保護層材料的柔性不夠而產(chǎn)生；④施工時沒有嚴(yán)格按照規(guī)程操作而引起。因此加強保溫墻體抗裂措施研究，已成為住宅產(chǎn)業(yè)共同關(guān)注的課題。

（四）建筑適應(yīng)性問題

外墻外保溫材料大多是從國外引進，面層均為涂料層。但我國大部分地區(qū)，則要求是面磚貼面。面磚是一種無機材料，與保溫板這一有機材料黏貼牢固，且經(jīng)受多年風(fēng)雨侵蝕、熱脹冷縮、氣候變化，對我國工程技術(shù)界來說是一個必須面對的技術(shù)課題。

四、外墻外保溫技術(shù)發(fā)展的對策

（一）合理選擇外墻外保溫材料

在選擇保溫材料時，應(yīng)該以防火、保溫、隔熱能力較強的材料為主。外墻保溫技術(shù)中，在增強網(wǎng)的選擇上采用的格布材料主要是玻纖網(wǎng)格布，其具有長期的耐堿性，是抗裂保護層的關(guān)鍵增強材料。而在選擇增強網(wǎng)時，高耐堿網(wǎng)格布是比較好的選擇。同時在選擇保護層材料時，如果直接將水泥砂漿作用于外墻保護層，容易引起墻體開裂，因此必須使用專用的抗裂砂漿，同時使用增強網(wǎng)。加入適量纖維在砂漿中。當(dāng)外飾面采用的是面磚時，可以加入定量的鋼絲網(wǎng)片光在水泥砂漿中。鋼絲網(wǎng)的選擇上，片孔距不能太小，也不能太多，必須保持適中，最好具有防腐功能，其中，熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)是比較好的選擇。

（二）加強質(zhì)量檢測力度

外墻外保溫施工的現(xiàn)場質(zhì)量檢測是建筑節(jié)能檢測的最重要環(huán)節(jié)之一。目前，評價建筑節(jié)能是否達標(biāo)一般采用“熱(冷)源法”和“建筑熱工法”。但在實際檢測中，上述兩種方法均難以迅速和全面地確定墻體或屋面的表面溫度分布，不能準(zhǔn)確地對建筑的節(jié)能效果進行正確的評價。如何根據(jù)保溫隔熱墻體傳熱異常部位表面溫度場的狀態(tài)特征及其變化規(guī)律,來判別建筑墻體內(nèi)部材料及構(gòu)造缺陷的原因, 以及對其嚴(yán)重程度進行定量化研究, 是建筑節(jié)能檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。先進的檢測技術(shù)也是外墻保溫技術(shù)的重要組成部分之一。

（三）加強新技術(shù)的開發(fā)、示范和推廣

應(yīng)大力支持外墻外保溫技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，積極吸收國外的先進技術(shù)，并加以創(chuàng)新，完善我國的外墻外保溫技術(shù)體系，提高外墻外保溫材料的技術(shù)水平。同時，要加大對節(jié)能減排的外墻外保溫材料產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和研究的投入，通過與科研院所、高等學(xué)校等機構(gòu)的合作，積極開展外墻外保溫應(yīng)用技術(shù)研究，形成高等學(xué)校、建筑設(shè)計機構(gòu)和工程技術(shù)人員三位一體的外墻保溫研究隊伍。通過技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，逐步解決制約建筑外墻外保溫發(fā)展的防火、抗風(fēng)壓以及建筑適應(yīng)性等瓶頸問題。

結(jié)語

節(jié)能建筑的建設(shè)對改善居住環(huán)境、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染起著重要的作用。外墻外保溫作為節(jié)能建筑設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要引起更多的關(guān)注。外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展與節(jié)能材料的發(fā)展是密不可分的，因此需要加強對高科技節(jié)能材料的研究和開發(fā)力度，增加相應(yīng)的資金投入，在建筑節(jié)能中切實將節(jié)能減排落到實處。

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