探討外墻外保溫與建筑節(jié)能技術(shù)

【摘要】建筑節(jié)能是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要， 是改善人民生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國人口的不斷增加及城市建設(shè)步伐的加快，能源和資源需求將迅速擴大，資源對經(jīng)濟發(fā)展的作用將日益突出，如果不采取有效的節(jié)能措施，勢必影響國家的經(jīng)濟發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；節(jié)能設(shè)計；問題分析；技術(shù)發(fā)展

1.建筑節(jié)能

建筑節(jié)能即是在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源的利用。在能源和資源得到充分有效利用的同時，建筑物的使用功能更加符合人類的需要，創(chuàng)造健康、舒適、方便的生活環(huán)境是人類的共同愿望，也是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)和目標，建筑節(jié)能應該是：

1.1冬暖夏涼

由于圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱和采暖空調(diào)設(shè)備性能越來越優(yōu)越，居住環(huán)境將更加舒適。

1.2通風良好

空氣經(jīng)過過濾后，新風“掃過”每個房間，換氣次數(shù)足夠，空氣清新。

1.3在圍護方面

包括建筑物外墻外保溫、屋面保溫、改善門窗的熱性能和密閉性。必要時，還有樓地面保溫。

2.建筑節(jié)能設(shè)計

2.1整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計

建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境，達到節(jié)能的目的。

2.2合理選址

建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

2.3合理的外部環(huán)境設(shè)計

在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為：①在建筑周圍種植樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等.

3.外保溫施工中存在的問題

3.1聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足

這類外保溫隔熱通常將聚苯板粘貼在墻體的外側(cè)，然后在保溫板上抹砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中，目前，此類做法很常見，然而出現(xiàn)裂縫的情況也非常多。從抗裂保護層受熱應力的因素上看，該體系聚苯板保護層僅是3mm，的抗裂砂漿復合網(wǎng)格布，膨脹聚苯板的導熱系數(shù)為0.042W（m.K），而抗裂砂漿的導熱系數(shù)為0.932W（m.K），兩材料的導熱系數(shù)相差22倍。由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大從而使保護層的熱量不易通過傳導擴散，因此當受太陽直射時熱量積聚在抗裂砂漿層，其表面溫度將高達55℃，遇突然降雨降溫則溫度會降至15℃左右，溫差可達40℃，這樣的溫差變化以及受晝夜和季節(jié)室外氣溫的影響，對抹灰砂漿的柔韌性和網(wǎng)格布的耐久性提出了相當高的要求。

3.2水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足

這類外保溫隔熱通常采用帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料，分為鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板和不穿透聚苯板兩種類型。鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板的鋼絲網(wǎng)架聚苯板施工時通過預先澆混凝土整體一次性澆筑在基層墻體上，不穿透聚苯板的采用機械錨固的方式固定在基層墻體上，面層均采用20mm～30mm的普通砂漿找平。由于該類體系采用厚抹灰水泥砂漿做法，開裂現(xiàn)象比較普遍，原因如下：

（1）普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形，并且存在強度增長周期短、體積收縮周期長的矛盾，當體積收縮形成的拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時，就會出現(xiàn)裂縫。

（2）配筋不合理引起裂縫：鋼絲網(wǎng)架在在水泥砂漿中的位置相當于單面配筋方式，且靠近保溫隔熱層。在正負風壓、熱脹冷縮、干縮濕漲等作用都是雙向或多向。該種方式的配筋對靠近外墻飾面應力的分散作用很有限，起不到應有的抗裂作用。

（3）不完全外保溫引起的裂縫：在外墻保溫中，常常忽略了女兒墻、雨篷、老虎窗、凸窗、外陽臺等部位的保溫，而使此部分出現(xiàn)開裂或者降低使用壽命。

3.3無網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚的缺陷

從構(gòu)造設(shè)計上看，直接在玻纖網(wǎng)布復合抹灰砂漿的無網(wǎng)聚苯板外保溫外面粘貼面磚是不合理的。一方面，從受力狀況看，應用于外保溫的聚苯板的通常采用點粘法，粘結(jié)面積35%左右，而聚苯板本身具有受力變形的特性，由聚苯板直接承受面磚飾面層（包括粘結(jié)砂漿）荷載，必然會發(fā)生改變，短期或許不會發(fā)生嚴重事故，但長期的變形將導致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落。另一方面，從抗風壓性上看，粘貼聚苯板外保溫體系存在空腔，抗風壓尤其是抗負風壓的性能差，會出現(xiàn)在刮大風時聚苯板刮落事件。第三，從防火性能上看，體系本身就存在整體連通的空氣層，火災是很快形成“引火通道”使火災迅速蔓延。

4.預防外墻外保溫裂縫的辦法

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面的外保溫

由于不完全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、徹底的保溫，包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件。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，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，使材料之間產(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

（1）目前施工的建筑中，保溫材料以使用擠塑板、聚苯板、聚苯顆粒等為主。擠塑板具有密度大，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0.93W（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0.042W（m.K），同抗裂砂漿相差22倍，因此擠塑板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉粘接材料和聚苯顆粒組成，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0.06W（m.K），與抗裂砂漿相比相差16倍。該種材料與擠塑板和聚苯板相比，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，提高抗裂層的耐久性。

（2）增強網(wǎng)的選擇：玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護層的關(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)生的寬裂縫分散成許多較細裂縫，從而形成抗裂作用。保溫層的外保護抗裂砂漿為堿性，玻纖網(wǎng)格布的長期耐堿性對抵抗裂縫就具有了決定性的意義。因此，在增強網(wǎng)的選擇上，建議使用高耐堿的網(wǎng)格布。

（3）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，易引起開裂。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，鋼絲網(wǎng)片孔距不宜過小，也不宜過大，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)。

5.結(jié)束語

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?？傊鈮ν獗毓こ藤|(zhì)量的長期可靠性、外觀質(zhì)量的長期穩(wěn)定性和節(jié)能效果是受多方面條件制約、多方面因素決定的。所以應對各方面因素全方位、多角度關(guān)注，不斷提高外墻保溫工程質(zhì)量水平。