建筑外墻保溫技術(shù)體系的應(yīng)用現(xiàn)狀探究

劉洪啟

摘 要：降低建筑能耗的一個(gè)重要手段就是利用外墻保溫。目前這種系統(tǒng)分為內(nèi)保溫和外保溫兩種，與以前相比，外保溫比內(nèi)保溫更加高效和清潔，將來(lái)會(huì)成為新型材料的潮流;按照材料類(lèi)別可分為Organic 和 inorganic，前者更容易快速傳遞熱能，然而容易失火;后者不容易快速傳遞熱能，但可以耐高溫，所以我們可以看見(jiàn)，未來(lái)該技術(shù)的突破將是對(duì)Organic 的消防性能提升和加速 inorganic的熱能傳遞。

關(guān)鍵詞：外墻保溫;無(wú)機(jī)類(lèi);熱能

和內(nèi)部保溫裝置相比，外墻外保溫不容易局部聚熱、極大地降低能源消耗、減少外墻承重、各類(lèi)均可適用等特點(diǎn)。在中國(guó)和海外，這種新型技術(shù)已經(jīng)遍及世界，為我們國(guó)家減少能源消耗、減少能源輸入做出了巨大貢獻(xiàn)。目前，我國(guó)外保溫技術(shù)一直在建筑行業(yè)使用，卻很少有專(zhuān)門(mén)的研究，進(jìn)行理論分析和數(shù)據(jù)調(diào)查，所以很多的生產(chǎn)廠(chǎng)家缺乏對(duì)該材料耐高溫的改進(jìn)措施，在消防這一領(lǐng)域可以說(shuō)近乎為零，國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)也沒(méi)有出臺(tái)政策和文件指示。本文結(jié)合中國(guó)和海外，針對(duì)性地羅列了這一技術(shù)體系的歷史緣由和目前狀況以供參考。

1 建筑外墻外保溫節(jié)能技術(shù)體系的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀

一個(gè)國(guó)家發(fā)展的根本方向，必然是減少消耗，降低污染，提高群眾居住條件，使得生產(chǎn)生活和自然環(huán)境互不矛盾。21世紀(jì)是一個(gè)節(jié)能減排的時(shí)代，其中城市建筑的節(jié)能減排顯得非常重要。一九七三年爆發(fā)石油危機(jī)后，許多發(fā)達(dá)國(guó)家把目光投向了外墻保溫技術(shù)。在幾十年后的今天，歐美國(guó)家通常擁有數(shù)十種保溫體系，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)作用下日益壯大。

現(xiàn)在，我們把建筑材料習(xí)慣分為Organic 和 inorganic。前者密度不高、熱能傳遞慢、不易聚水、不透氣，在現(xiàn)代高層建筑中備受青睞，但是這種材料結(jié)構(gòu)松散、不易保存、不耐高溫，具有一定的危險(xiǎn)系數(shù)。后者固態(tài)性保存良好，高溫影響較低，比前者更安全實(shí)用，在許多的高層建筑開(kāi)發(fā)中受到重視。

2 無(wú)機(jī)類(lèi)保溫材料的介紹

外墻保持溫度可以極大地降低建筑能耗，所以在現(xiàn)代很多的建筑工程中格外地重視這一項(xiàng)技術(shù)，很多工廠(chǎng)也在嘗試改良這一方法。筆者深入了解我國(guó)建筑行業(yè)的相關(guān)文獻(xiàn)，下文重點(diǎn)對(duì)無(wú)機(jī)保溫材料做介紹。巖棉是纖維類(lèi)材料，玻璃棉則屬于無(wú)機(jī)纖維類(lèi)材料。它以?xún)?yōu)質(zhì)玄武巖、輝綠巖等材料構(gòu)成，在一千四百五十度以上高溫提煉，機(jī)器把它合成纖維，制種過(guò)程中加入增稠劑、防油劑等，溶解以后形成這種特殊材料，它的重量輕、耐高溫、傳熱慢，高層建筑特別適用這種材料，尤其是鋼混結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代建筑。巖棉質(zhì)量怎么看？關(guān)鍵在于酸度系數(shù)，這種系數(shù)和巖棉保溫指數(shù)休戚相關(guān)。高層建筑要實(shí)現(xiàn)保溫性能良好，它們所使用的巖棉，酸度系數(shù)就要在一點(diǎn)八個(gè)單位以上。玻璃棉由碳酸鈣石、人造石作為主要的原料，用堿性材料制作成玻璃結(jié)構(gòu)，超高溫的條件下，吹成小段纖維，這種纖維交錯(cuò)分布，彼此之間有許多空白，他們的間隙較大、傳熱較慢，還可以吸附聲音，完美地利用在建筑隔斷、消防管道、高速公路隔音等場(chǎng)所。這種材料使用到的砂漿，并不是普通的，有玻璃化、粉質(zhì)化兩種，且都不是工廠(chǎng)的成品，必須即時(shí)制作、攪拌混合而成。玻璃化的特制砂漿是一種輕型材料，它的組成纖維可以有效抗裂化，凝固性非常強(qiáng)，幾乎沒(méi)有縫隙，玻璃化的緊密結(jié)構(gòu)使得它擁有這種特性。這種材料并非是普通的玻璃，必須經(jīng)歷反復(fù)的加熱、吹塑、碳化等等工藝加工，展現(xiàn)出奇特的非典型球類(lèi)形狀，玻璃化是密封的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部卻有無(wú)數(shù)的小孔和縫隙，外部結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，內(nèi)部熱能傳遞又快捷，它的重量非常輕，外部溫度無(wú)法影響內(nèi)部，遇到火災(zāi)也不會(huì)燃燒，很多的建筑行業(yè)都把它用來(lái)內(nèi)保溫，特別是我國(guó)北方冬季氣溫低、夏季氣溫高等地區(qū)。膠質(zhì)化的砂漿由一種特別罕見(jiàn)的顆粒狀材料復(fù)合，在高溫提煉的時(shí)候，加上少量的乳膠粉、固體凝膠、特殊纖維等材質(zhì)，攪拌均勻以后凝華形成，它具有多功能的特點(diǎn)，由于顆粒狀的物質(zhì)體積更小，熱敏感度更低，經(jīng)過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，這種材料比玻璃化材質(zhì)的保溫效果更加好，它能夠適應(yīng)不同的氣溫特點(diǎn)，同時(shí)兼?zhèn)鋬?nèi)外保溫的奇特效果。碎玻璃加工之后可以成為玻璃化板材，玻璃板材按順序加入催化劑、發(fā)泡劑、添加劑等輔材，攪拌好后經(jīng)高溫制成特殊玻璃板材，具備無(wú)數(shù)小孔。并且這些小孔是有序排列的，直徑為一到二毫米左右。它們超過(guò)四分之三都是閉合性的，和普通的材料相比，成品密度更加低，傳遞熱能更慢，而且抗壓性更高、凝聚水分、超耐高溫，因此帶來(lái)了行業(yè)規(guī)范的誕生，如 JG/T? 469-2015《泡沫玻璃外墻外保溫系統(tǒng)材料技術(shù)要求》、DB11/T? 1103-2014《泡沫玻璃板建筑保溫工程施工技術(shù)規(guī)程》等。

3 外墻外保溫技術(shù)

3.1 外墻保溫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

目前，建筑行業(yè)幾乎都用到了外墻外保溫技術(shù)，而且許多使用者對(duì)這種技術(shù)贊不絕口，筆者認(rèn)為，這種材料流行有以下幾個(gè)原因：首先，這種技術(shù)的普遍適用范圍較廣。其次，在自然災(zāi)害來(lái)臨下，基本可以保證建筑結(jié)構(gòu)不變?，F(xiàn)代建筑有了保溫層，并且把它應(yīng)用在外部和內(nèi)部，溫度變化的影響明顯降低，自然災(zāi)害對(duì)建筑的損害也能被削弱，有效保證了建筑的穩(wěn)定性。

利用建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)是一種建筑保溫與建筑結(jié)構(gòu)同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用的新型建筑節(jié)能形式，是在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中全面考慮建筑構(gòu)造、施工工法，使新建建筑全面滿(mǎn)足不同的節(jié)能需求，并實(shí)現(xiàn)保溫與結(jié)構(gòu)同壽命的新的節(jié)能建筑體系。建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)的核心是復(fù)合墻體自保溫體系。

4 結(jié)語(yǔ)

資源緊缺是全球性的問(wèn)題。21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際能源爭(zhēng)端此起彼伏，也是綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的重要因素，能耗過(guò)大對(duì)于國(guó)家是極為不利的。怎樣才能節(jié)約能源？這也是全球討論的熱點(diǎn)問(wèn)題。外墻保溫技術(shù)的發(fā)展，離不開(kāi)節(jié)能材料的革新和建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)。兩者只有相結(jié)合使用才能發(fā)揮最大的功效，才能日益凸顯出外墻保溫技術(shù)的優(yōu)越性。

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