建筑節(jié)能條件下外墻外保溫技術(shù)在工程中的應(yīng)用①

□□ 趙 強(qiáng)

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

工程應(yīng)用

建筑節(jié)能條件下外墻外保溫技術(shù)在工程中的應(yīng)用①

□□ 趙 強(qiáng)

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

外墻外保溫技術(shù)是建筑節(jié)能中一項(xiàng)重要的技術(shù)。從外墻外保溫技術(shù)的必要性、優(yōu)越性和結(jié)構(gòu)體系等3個(gè)方面，闡述了其節(jié)能的性能特點(diǎn)。

外墻外保溫；建筑節(jié)能；保溫層；面層

引言

我國正在努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，其中節(jié)約能源是我國目前所面臨的最大的研究課題之一，而在建筑上所消耗的能源占到全國能源總消耗的四分之一，因此建筑節(jié)能對于社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

隨著人民生活水平的提高，人們都希望居住地有一個(gè)最合理的溫度環(huán)境，使居住環(huán)境更加人性化，這個(gè)溫度一般控制在20～22 ℃。目前的取暖資源主要使用的是煤氣、天然氣、電力等，為了減少資源的使用，使墻體具有良好的保溫性能是建筑節(jié)能的一個(gè)重要方面。外墻外保溫是墻體保溫節(jié)能措施中很重要的一種，本文從外墻外保溫技術(shù)的必要性、優(yōu)越性和結(jié)構(gòu)體系等3個(gè)方面，闡述了其節(jié)能的性能特點(diǎn)。

1 外墻外保溫的必要性

外墻是建筑不可分割的一部分，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如今可以用作外墻的材料比較廣泛，如各種黏土磚、工業(yè)廢渣磚、水泥混凝土磚等，而外墻根據(jù)保溫層設(shè)置位置的不同有多種不同的分類，外墻外保溫是其中重要的一種[1]。

建筑物外圍設(shè)施是熱量散失的主要途徑，居住建筑所造成的熱量損失占總耗能的73%～75%，而外墻所散熱量是外圍結(jié)構(gòu)所散失熱量的四分之一，因此，為了降低外墻的散熱量，做好外墻的外保溫是提高建筑節(jié)能效果所必須采取的措施。

2 外墻外保溫的優(yōu)越性

外墻外保溫是一種保溫節(jié)能效果比較好的外墻保溫措施，對于降低熱量的傳遞，提高內(nèi)墻面的溫度，保持室內(nèi)穩(wěn)定的適宜溫度具有重要作用。其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)外墻外保溫與內(nèi)保溫相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)是從根本上解決了熱橋效應(yīng)，在采取同樣的保溫層條件下，外保溫可以比內(nèi)保溫提高15%的資源利用率。并且可以避免因熱橋效應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)水而使熱橋內(nèi)表面發(fā)黃變暗、粉刷層結(jié)塊脫落等問題，甚至可以防止構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

(2)實(shí)體墻體的熱容量較大，可以儲存更多的熱量，在墻體外側(cè)做保護(hù)層可以使室內(nèi)儲存更多的熱量，其能充分使用太陽輻射、機(jī)械散熱、人體散熱等產(chǎn)生的熱能，從而降低使用供熱設(shè)備所消耗的能量，有利于節(jié)能。同時(shí)其熱穩(wěn)定性能好，使室溫波動小，給人們帶來更加適宜的居住環(huán)境[2]。

(3)保溫層設(shè)置在墻體的外側(cè)不僅有保溫的作用，同時(shí)也是墻體的保護(hù)層。保溫層可以很好地使墻體與外界隔絕，冬季可以減少外部寒冷空氣對墻體溫度的影響，保證墻體的溫度；雨天可以保證墻體不受雨水侵蝕，提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性，減少墻體裂縫、變形等危害的發(fā)生。

(4)室內(nèi)的水蒸氣容易進(jìn)入墻體，當(dāng)遇到墻體外部的寒冷空氣時(shí)就會出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，冷凝后的水是造成墻體破壞的一個(gè)重要原因。外保溫層可以加厚墻體，阻止水蒸氣進(jìn)入墻體，還可以減少水蒸氣遇冷凝固，對墻體有一定的保護(hù)作用。

(5)外保溫層施工與內(nèi)保溫層施工相比，其對居民生活的影響較小。為舊房增加保溫措施時(shí)，若進(jìn)行外墻內(nèi)保溫，會給居民帶來家具搬移、住戶搬遷等不必要的麻煩，同時(shí)內(nèi)保溫層還會使居住面積變小。外保溫施工則可以避免這些問題的出現(xiàn)，外保溫層同時(shí)可以作為外墻的一種裝飾措施，減少外墻裝飾的經(jīng)濟(jì)投入[3]。

外保溫措施的綜合經(jīng)濟(jì)效果好，節(jié)約資源的效果顯著，為人們提供的生活環(huán)境更加適宜，這些優(yōu)越性使其成為外墻保溫措施中主要應(yīng)用的一種方法。

3 外保溫體系的組成

外墻外保溫是在有磚、混凝土做成的外墻上做一層保溫層，該保溫層不需對建筑物承重，需要有防水性和防風(fēng)性，并能較好地防止面層開裂，對墻體有一定的保護(hù)作用。

在保溫層施工時(shí)，要做好面層與門、窗等邊角的處理，使其具有較好的裝飾效果。外保溫體系根據(jù)所選用保溫材料和施工工藝的不同，其結(jié)構(gòu)一般包括：膠結(jié)劑、保溫層、抹灰層、加強(qiáng)網(wǎng)布和飾面層。

3.1 保溫層

保溫層是外保溫體系的主要組成部分，所用材料應(yīng)有以下特點(diǎn)：①高效性，材料的導(dǎo)熱性要差，導(dǎo)熱系數(shù)要控制在0.05 W/(m·K)之內(nèi)，使其在較小的使用厚度時(shí)就能具有良好的隔熱保溫效果；②輕質(zhì)性，材料的密度要小，以減小自重，有利于保護(hù)層的施工，使保溫層與外墻容易連接，穩(wěn)定性更強(qiáng)；③吸濕性低，以保證保溫材料處于干燥狀態(tài)，有利于保溫材料發(fā)揮功效；④粘結(jié)性較好，有利于與膠結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)，使保溫層更穩(wěn)定地附著于墻體；⑤收縮率小，防止因保溫層體積的變化而造成保溫層與膠結(jié)劑開裂，控制保溫層的尺寸變化，減小內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生[4]。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用作保溫層的高效材料品種繁多，主要有玻璃棉氈、巖棉板、超輕保溫漿、聚氨酯硬泡、膨脹型聚苯乙烯板等，其中使用最多的是膨脹型聚苯乙烯板，這種材料具有較好的阻燃性能，有利于建筑的防火，因此在我國得到了廣泛應(yīng)用。

3.2 保溫板的固定

保溫板的固定應(yīng)根據(jù)不同的使用性能，采用合理的固定方法。在我國使用最多的是鋼制膨脹螺栓，這種螺栓使用前要進(jìn)行防銹處理，其受熱后會發(fā)生微小的膨脹，可以較好地把保溫板固定在墻基上。

有時(shí)為了施工簡單經(jīng)濟(jì)，也采用膠結(jié)劑進(jìn)行固定，膠結(jié)劑需要一定的時(shí)間進(jìn)行固化，固化期間常采用塑料釘進(jìn)行臨時(shí)固定。國外在進(jìn)行保溫板固定時(shí)，多采用不銹鋼、尼龍等不銹蝕、耐用的材料做成的膨脹螺栓和預(yù)埋筋進(jìn)行固定。如果保溫層采用的是超輕保溫漿，則只需將其涂抹在外墻的表面就能達(dá)到良好的穩(wěn)定效果[5]。

3.3 面層

在保溫層的上部要進(jìn)行面層的設(shè)置，面層主要由3部分組成：抹灰層、加強(qiáng)網(wǎng)布、飾面層。面層對保溫層具有保護(hù)作用，同時(shí)也起到裝飾的效果，面層的施工方法多樣，其厚度應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

面層的厚度與抹灰層的材料有關(guān)。如果要求的面層較薄，抹灰層多采用聚合物水泥膠漿，將其直接涂抹在保溫層上作為底涂層，厚度控制在4～7 mm。抹灰層中還需使用加強(qiáng)材料，這種材料多做成網(wǎng)格狀，主要有玻璃纖維網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)等，其可以增加抹灰層的強(qiáng)度，保證其整體性好、連接性強(qiáng)，防止因溫度、含水量的變化而引起抹灰層開裂。

若面層較厚，抹灰層則使用普通水泥砂漿抹面，厚度在25～30 mm。這種面層做法主要由保溫層的材料決定，保溫層為巖棉板、聚苯板時(shí)使用這種方法。抹灰層中的加強(qiáng)材料采用直徑2 mm的鋼絲網(wǎng)架，鋼絲穿插入保溫板內(nèi)進(jìn)行固定。

抹灰層施工完成后要進(jìn)行裝飾工作，為了保證裝飾層與抹灰層更好地結(jié)合，通常在抹灰層的表面噴涂具有較好粘結(jié)性能的界面劑，裝飾層應(yīng)具有較好的耐磨性、防水性和彈性。

4 結(jié)語

外墻外保溫技術(shù)被普遍運(yùn)用在墻體保溫上，其建筑節(jié)能效果優(yōu)越，并且避免了采用其他保溫措施時(shí)可能產(chǎn)生的危害，延長了外墻的使用壽命。外保溫體系主要由保溫層和面層組成，保溫層材料種類繁多，目前使用最多的是膨脹型聚苯乙烯板，面層需根據(jù)實(shí)際保溫要求和保溫材料進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

[1] 肖斌.建筑節(jié)能無機(jī)活性外墻外保溫砂漿施工[J].中國西部科技，2009，8(11)：20，19.

[2] 李永勝.建筑外墻外保溫技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J].改革與開放，2009(8)：141-142.

[3] 王甲春，閻培渝，韓建國，等.外墻外保溫系統(tǒng)對墻體結(jié)露的影響[J].新型建筑材料，2004(1)：51-53.

[4] 張春俠，王命平.外墻外保溫體系保溫層與基層墻體的聯(lián)接機(jī)理研究[J].新型建筑材料，2004(9)：33-36.

[5] 姜艷.外墻外保溫材料的燃燒性能及分級標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施探究[J].質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化，2012(4)：35-38.

(英文摘要

(編輯 盛晉生)

Application of Thermal Insulation Technology of External Walls in Building Energy Conservation

ZHAO Qiang

(Shanxi Construction Science Academy，Taiyuan，Shanxi，030001，China)

Thermal insulation of external walls is an important technology in building energy conservation.This paper illustrates the energy saving characteristics from three aspects：the necessity，the superiority and the structural system.

thermal insulation of external walls；building energy conservation；thermal insulation layer；surface layer

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51308371)。

1009-9441(2015)05-0017-02

TU 111.4

A

趙強(qiáng)(1974-)，男，河南南陽人，高級工程師，碩士，從事結(jié)構(gòu)工程檢測工作。

2015-09-15