從材料和結(jié)構(gòu)探討我國建筑節(jié)能外墻保溫技術(shù)的創(chuàng)新

朱曉

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，消耗了大量的能源并且造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染。為了緩解能源緊缺和環(huán)境污染帶來的問題，節(jié)能環(huán)保工作成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要工作。未來，建筑節(jié)能中使用的外墻保溫技術(shù)必將成為我國重要的節(jié)能技術(shù)，大力發(fā)展創(chuàng)新節(jié)能外墻保溫技術(shù)成為建筑行業(yè)的重點(diǎn)工作。目前，在建筑領(lǐng)域中經(jīng)常使用的外墻保溫技術(shù)主要有：外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫等方法。隨著建筑節(jié)能工作的推廣以及越來越高的環(huán)保要求，今后隨著新型節(jié)能材料的研發(fā)和推廣、建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，我國對(duì)外墻保溫技術(shù)要求也會(huì)逐漸提高，并將成為建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；外墻保溫；新型材料；創(chuàng)新

建筑外墻防護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫能力較差，熱量通過墻體從室內(nèi)散發(fā)到室外，造成了熱量的流失，從而需要消耗更多能源來給室內(nèi)供暖。因此，建筑節(jié)能工作的很大一部分和外墻保溫技術(shù)有很大關(guān)系。發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料，將成為建筑節(jié)能一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。我國的環(huán)境問題愈來愈嚴(yán)重，對(duì)環(huán)保的要求也越來越高，如何讓建筑節(jié)能工作更加的有效環(huán)保，需要科技人員在外墻保溫技術(shù)等方面不斷改進(jìn)新型的技術(shù)和建筑材料。材料創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為我國在建筑節(jié)能工作中的一個(gè)重要的課題。

一、外墻保溫技術(shù)

外墻保溫技術(shù)主要是通過在外墻建設(shè)過程中使用保溫絕熱材料作為建筑外圍的防護(hù)材料，通過增加墻體的平均熱阻值，降低室內(nèi)熱量向外部的散發(fā)，達(dá)到節(jié)能的目的。外墻保溫這一技術(shù)主要起源于二十世紀(jì)四十年代的歐洲，二戰(zhàn)期間德國遭到盟軍的猛烈轟炸，居民建筑遭到嚴(yán)重的破壞，人們?yōu)榱诵迯?fù)破損房屋的裂縫，就在建筑的外墻補(bǔ)上了一層聚苯乙烯和巖棉板來堵住漏洞。因?yàn)檫@個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)識(shí)到了建筑可以用某些特殊的材料建造外墻，不僅使墻體堅(jiān)固耐用，而且起到了保溫隔音，甚至防潮的特殊功能。所以，節(jié)能外墻保溫技術(shù)受到了人們的廣泛認(rèn)可，對(duì)該技術(shù)的發(fā)展也起到了推動(dòng)作用。

節(jié)能外墻保溫技術(shù)大致分兩種，一種是外墻內(nèi)保溫技術(shù)，另一種是外墻外保溫技術(shù)。

（一）內(nèi)保溫技術(shù)及其特點(diǎn)：

通過在墻體內(nèi)部結(jié)構(gòu)添加保溫層進(jìn)行保溫工作。內(nèi)保溫技術(shù)施工便捷，能夠快速完成保溫層的安裝工作，安裝方式簡單靈活，符合人們的快速需求。內(nèi)保溫技術(shù)比較成熟，運(yùn)用的時(shí)間也長，在施工技術(shù)方面比較熟練，工程質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)比較完善。自從2001年開始，我國的外墻保溫施工中已經(jīng)達(dá)到90%的份額。

但內(nèi)保溫技術(shù)的缺點(diǎn)也很明顯。內(nèi)保溫占用了建筑的內(nèi)部使用面積，其中施工過程中存在的“熱橋”問題難以解決，經(jīng)常引起墻體的保溫層出現(xiàn)開裂，從而拖延了施工的速度，居民的二次裝修工作也不能正常進(jìn)行，居民在居住過程對(duì)內(nèi)墻的使用中容易破壞內(nèi)保溫層，所以內(nèi)保溫層在居住性方面的不理想導(dǎo)致其必然被外保溫層逐漸替代。

（二）外保溫技術(shù)及其特點(diǎn)：

由于內(nèi)保溫層技術(shù)的不合理性，外保溫技術(shù)便自然得到了大力推廣。外保溫與內(nèi)保溫相比，存在技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，相同的施工環(huán)境和相同的建筑墻體保溫材料下，外保溫的節(jié)能效果要明顯高于內(nèi)保溫方式。而且外保溫技術(shù)不僅可以用于新建建筑，還可以用于已建成的舊建筑增加保溫層。外保溫層使用范圍廣，技術(shù)先進(jìn)，而且不影響住戶的居住質(zhì)量，安裝工作只是在室外進(jìn)行，對(duì)居民室內(nèi)的環(huán)境沒有影響，完全可以在有人居住的情況下進(jìn)行改裝工作。外保溫層是在建筑的外墻體添加一層保溫層，不僅有保溫效果，還能起到保護(hù)墻體的作用，延長了建筑物的使用壽命，大大減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋問題，也不會(huì)建筑使用空間的浪費(fèi)[1]。

二、外墻保溫節(jié)能材料和建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展

（一）節(jié)能材料的使用

保溫絕熱材料用于建筑外墻體防護(hù)，防止熱量從室內(nèi)通過墻體向外部散發(fā)。既包括保溫的材料用于保溫，也包括保冷的材料用于建設(shè)需要保持低溫的建筑。絕熱材料的意義就是為了滿足建筑的空間和加熱設(shè)備的環(huán)境問題，還要滿足節(jié)約能源的要求。我國日益增長的能源需求和巨大的人口基數(shù)給能源生產(chǎn)造成了很大的壓力，因此必須從節(jié)能環(huán)保問題上下功夫，因此，絕熱材料在節(jié)能方面的作用日益突出。在居民建筑的采暖工作上，如果通過絕熱材料來防止建筑內(nèi)部熱量的流失，可以在現(xiàn)有能源消費(fèi)量上節(jié)約近50%—80%。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，每增加使用1噸的絕熱材料，就可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3噸/年，節(jié)約的效益是絕熱材料生產(chǎn)成本的近10倍。因此，許多國家將絕熱材料排在了煤炭、石油、天然氣、核能之后的第五大“能源”。

1.絕熱材料的系數(shù)：為了防止熱量散發(fā)，造成熱量的浪費(fèi)，所以絕熱材料需要導(dǎo)熱性差的材料，來減緩熱量流失的時(shí)間。最大時(shí)間的利用熱量。

根據(jù)材料的成分分析來看，無機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般都大于有機(jī)高分子；金屬的導(dǎo)熱性大于非金屬物；液態(tài)物質(zhì)導(dǎo)熱性大于氣態(tài)物質(zhì)；所以，絕熱材料盡量選用有機(jī)高分子材料或者可塑性的無機(jī)材料，有條件的情況下也可以在墻體上設(shè)立空心夾層，這對(duì)加強(qiáng)墻體保溫的效果起到很大的作用。

2.絕熱材料的條件：它們共同的優(yōu)點(diǎn)就是內(nèi)部的小孔是封閉的。而且密度低，符合優(yōu)良保溫材料的標(biāo)準(zhǔn)。

礦物棉具有不燃燒、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，巖棉和玻璃棉都算是礦物棉，也屬于無機(jī)物的一類。同時(shí)它們還具有一定的隔音效果。但是它的缺點(diǎn)是保溫性能優(yōu)良的礦物棉質(zhì)量較差，耐用性不高[2]。

（二）外保溫層的結(jié)構(gòu)形式

我國在使用建筑節(jié)能技術(shù)方面，對(duì)于外墻保溫技術(shù)不斷的進(jìn)行學(xué)習(xí)和改進(jìn)，目前對(duì)于不同的材料有不同做法的外保溫系統(tǒng)和施工工藝。如：墻夾層內(nèi)部的保溫體系、外部抹漿保溫做法、外掛保溫板、外粘貼法等。近幾年來最常使用的是外粘貼法。該方法導(dǎo)熱系數(shù)低、節(jié)約面積、重量輕。同時(shí)，該保溫方法效果明顯，投資少、回收速度快、也受到商家的大力推廣，住戶也多愿意選擇這種方法。因此，這種保溫方法發(fā)展的速度也最快[3]。

（三）外粘貼法

目前外保溫技術(shù)用得最多的就是外粘貼法，我們這里著重對(duì)外粘貼法施工的基本過程進(jìn)行分析：

1.技術(shù)要點(diǎn)：粘貼法施工需要保持墻面平整干凈，墻面不能有油污等附著物；在墻面需要標(biāo)出需要得控制線和基準(zhǔn)線；配制膠粘劑粘貼網(wǎng)布，對(duì)門窗或者變形縫等部位進(jìn)行粘貼翻包網(wǎng)布。

2.粘貼保溫板：首先對(duì)門窗粘貼保溫板，做好收頭處理，如果材料尺寸不標(biāo)準(zhǔn)可以現(xiàn)場加工。粘貼保溫板又分為點(diǎn)框法和條粘法。點(diǎn)框法即在保溫板上涂抹幾個(gè)粘結(jié)點(diǎn)，總粘貼面積不能小于40%。而條粘法則是在保溫板背面全部涂抹粘膠，同時(shí)用鋸齒將粘膠加工成一小條一小條的形狀，該條狀粘膠與保溫板邊緣平行。粘貼面積根據(jù)保溫板施工的規(guī)格來決定。粘貼時(shí)應(yīng)該從上往下進(jìn)行，水平方向的應(yīng)該從墻角和門窗向兩邊粘貼，粘貼中應(yīng)該均勻擠壓，或者輕敲板面，或者使用錨固件輔助固定。粘貼完畢后立即進(jìn)行平整度檢查和垂直度檢查，誤差太大的粘貼出應(yīng)該重新進(jìn)行粘貼工作。

3.打磨：保溫板接縫不平整的可以用平整的砂紙進(jìn)行打磨，打磨過程中要小心輕柔，不能和保溫板平行的方向進(jìn)行打磨。打磨之后可以用刷子或者吹風(fēng)機(jī)將粉塵清除干凈。如果凹口不直的需要重新修理，粘貼中保持整體的平整，接縫不能留在門窗處。

4.安裝機(jī)械錨固件：保溫板粘貼牢固后可安裝錨固件進(jìn)行加固，一般在粘貼工作結(jié)束24小時(shí)之后，安裝位置要選擇合理的位置，使用沖擊鉆打孔。錨固件的使用要根據(jù)保溫板單個(gè)大小來決定，使用情況還要考慮門窗墻角等現(xiàn)場情況。

三、總結(jié)

隨著科技的發(fā)展，外墻保溫技術(shù)必須研發(fā)新型材料，改進(jìn)施工工藝，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這也是未來國際的發(fā)展趨勢(shì)。隨著技術(shù)不斷的創(chuàng)新，不僅能提高節(jié)能的效益，減少施工成本，簡化施工程序，也為該技術(shù)的更大范圍的推廣提供了可能性。隨著我國建筑節(jié)能等級(jí)的提高，外墻保溫技術(shù)在未來的建筑工程中將得到更大的應(yīng)用，為節(jié)能環(huán)保貢獻(xiàn)出力量。未來的建筑領(lǐng)域每個(gè)國家的技術(shù)各有各自的優(yōu)勢(shì)，彼此之間的互相學(xué)習(xí)和互相競爭能不斷催生出新的技術(shù)和工藝，我們只有不斷學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，不斷充實(shí)自己。通過創(chuàng)新發(fā)展，外墻保溫技術(shù)必將成為未來建筑行業(yè)的主流行業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]徐炳范.建筑外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2006.

[4]孫強(qiáng).淺談外墻保溫技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].大觀周刊，2012（23）：282-282，197.