建筑外墻施工中的保溫節(jié)能技術(shù)研究

劉冰 李萍

濰坊市萬(wàn)森置業(yè)有限公司 山東 濰坊 261300

建筑有很大一部分能耗是由于外墻保溫較差產(chǎn)生的，所以外墻保溫不僅影響建筑的正常使用，對(duì)建筑節(jié)能還有很大影響。為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)，必須做好外墻保溫，在明確不同保溫方法原理和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇適宜的方法與保溫材料。

1 外墻保溫系統(tǒng)

不論公共建筑還是民用建筑，外部熱損失始終是一個(gè)十分普遍的問(wèn)題，尤其是墻體熱損失，有很高占比，對(duì)墻體進(jìn)行改造并不斷研發(fā)和應(yīng)用新型節(jié)能材料對(duì)提高建筑節(jié)能效果有重要作用。對(duì)建筑節(jié)能而言，可采取以下兩種手段：其一，研發(fā)并合理應(yīng)用節(jié)能材料；其二，對(duì)外墻保溫技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)及優(yōu)化。建筑外墻保溫系統(tǒng)具體可分成以下四種類型。

1.1 外墻自保溫

外墻自保溫指的是能采用能實(shí)現(xiàn)自保溫目的的墻體材料，對(duì)外墻而言，保溫材料是重要組成部分，比如可采用加氣砼砌塊[1]。

該保溫方式的優(yōu)勢(shì)包括：外墻和保溫充分結(jié)合到一起，無(wú)需采用其它保溫材料，在外墻施工結(jié)束后即可達(dá)到預(yù)期的保溫要求。

而該保溫方式也存在顯著的缺點(diǎn)，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）所用保溫材料的強(qiáng)度往往較小，而且缺乏抗裂性，施工時(shí)容易產(chǎn)生裂紋；

（2）采用該方法時(shí)，對(duì)建筑穩(wěn)定性的改善和能耗無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，即在保證建筑整體穩(wěn)定時(shí)，很容易產(chǎn)生熱橋，而在解決熱橋時(shí)，很可能影響整體穩(wěn)定性，導(dǎo)致磚石或承重結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變形等；

（3）該系統(tǒng)所用保溫材料有更大的導(dǎo)熱系數(shù)，實(shí)際發(fā)揮的保溫效果不如保溫板和保溫砂漿。

1.2 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫指的是外墻施工時(shí)，將保溫材料設(shè)置在外墻的內(nèi)側(cè)，以此在外墻的內(nèi)部形成保溫層。實(shí)際施工中，保溫材料一般采用聚苯板。

該保溫方式的優(yōu)勢(shì)包括：

（1）對(duì)外墻角度基本沒(méi)有特殊要求，而且對(duì)天氣與氣候條件也有很好的適應(yīng)性。因保溫材料設(shè)置在墻體的內(nèi)部，不與外部空氣相接觸，故保溫材料不會(huì)污染或破壞環(huán)境。

（2）該保溫方式的施工難度較低。保溫材料從地板處分開(kāi)，當(dāng)在室內(nèi)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況布置多個(gè)腳手架。作業(yè)面不大，基本不受外界因素的影響和干擾，可快速完成作業(yè)，縮短外墻工期[2]。

（3）有很高的安全系數(shù)。在保溫系統(tǒng)外部可配置阻燃性材料，有利于滿足建筑消防要求，提高安全性能。

該保溫方式的缺點(diǎn)包括：

（1）很難解決熱橋，且室內(nèi)熱環(huán)境相對(duì)較差。因內(nèi)部保溫位置只有內(nèi)壁與梁內(nèi)部，包含T型墻與樓板等在內(nèi)的地方無(wú)法得到有效保護(hù)，容易產(chǎn)生熱橋。另外，墻壁和角落之間因?yàn)闇夭詈艽螅赃€會(huì)發(fā)生冷凝。

（2）在房間中設(shè)置保溫層，會(huì)對(duì)居民裝修及二次翻新造成影響，裝修施工中懸掛物品等行為會(huì)使內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)被破壞。

（3）對(duì)室內(nèi)面積和空間有一定占用。

1.3 外墻夾心保溫

外墻夾心保溫指的是在內(nèi)墻和外墻的中間設(shè)置保溫材料，此時(shí)內(nèi)墻、外墻都能使用常規(guī)塊材。

該保溫方式的優(yōu)勢(shì)包括：

（1）內(nèi)墻與外墻的存在可以為保溫材料提供良好的保護(hù)。

（2）對(duì)保溫材料的其它要求相對(duì)較低，絕大部分材料都可以在該保溫系統(tǒng)中使用。

（3）施工對(duì)季節(jié)基本沒(méi)有要求。

該保溫方式的缺點(diǎn)包括：

（1）由于存在熱橋，所以會(huì)使墻體自身保溫性能明顯變差。

（2）會(huì)使墻體的厚度變大，并擴(kuò)大保溫層實(shí)際截面積，相應(yīng)的減小了實(shí)用面積。

（3）保溫層處于內(nèi)墻和外墻中間，可能對(duì)抗震性能不利。

（4）結(jié)構(gòu)兩端容易產(chǎn)生很大的溫度變化，對(duì)墻體保護(hù)造成一定程度的影響。

1.4 外墻外保溫

外墻外保溫指的是在建筑外墻表面設(shè)置保溫層，這是現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛的一種保溫方式。其保溫材料目前主要有兩種生產(chǎn)方式，即現(xiàn)場(chǎng)制造與預(yù)制[3]。

該保溫方式的優(yōu)勢(shì)包括：

（1）能為主體結(jié)構(gòu)提供良好保護(hù)，進(jìn)而起到延長(zhǎng)建筑壽命的作用。

（2）能有效消除熱橋。對(duì)建筑而言，很容易產(chǎn)生熱橋，而采用外墻外保溫方式，能避免熱橋處出現(xiàn)冷凝，進(jìn)而減小由此造成的熱損失。

（3）對(duì)室內(nèi)溫度的恒定十分有利。

（4）能改善墻體自身氣密性與防水性。

（5）有助于室內(nèi)熱環(huán)境整體質(zhì)量的提高。

（6）完全不會(huì)占用室內(nèi)空間。

該保溫方式的缺點(diǎn)包括：

（1）施工會(huì)受到季節(jié)與氣候條件的很大影響，不論冬季或雨季，都不建議進(jìn)行施工，否則必定會(huì)對(duì)施工質(zhì)量和保溫效果造成影響[4]。

（2）對(duì)施工的要求比較苛刻，應(yīng)先根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的保溫材料，然后使保溫層的粘結(jié)有良好質(zhì)量與效果，防止砂漿開(kāi)裂。此外，由于需要在室外進(jìn)行高空作業(yè)，所以必須做好安全控制，采取有效的安全措施，避免意外的發(fā)生。

外墻外保溫目前已經(jīng)得到了很多專家的認(rèn)可，并也取得了大量工程的驗(yàn)證，是當(dāng)前乃至未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間建筑保溫節(jié)能主要發(fā)展方向。

2 外墻外保溫選材

決定外墻外保溫系統(tǒng)的保溫和節(jié)能效果的關(guān)鍵就是材料選擇，伴隨生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)，保溫材料市場(chǎng)正越來(lái)越完善，就目前來(lái)看，應(yīng)用相對(duì)廣泛的有以下幾種。

2.1 保溫砂漿

其優(yōu)勢(shì)為：阻燃性較好，強(qiáng)度大，除了能實(shí)現(xiàn)外墻內(nèi)抹，還能實(shí)現(xiàn)外墻外抹，施工人員僅需通過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可掌握技術(shù)要領(lǐng)，實(shí)際操作比較簡(jiǎn)單。對(duì)于玻化微珠保溫砂漿，它屬于無(wú)機(jī)保溫砂漿類型，在玻化之后可以產(chǎn)生顆粒強(qiáng)度，使性能更加穩(wěn)定，進(jìn)而增強(qiáng)耐老化性與耐候性，而且在吸聲、防火與絕熱上也有很好的效果[5]。

2.2 保溫板

目前應(yīng)用較多的保溫板有EPS板、XPS板、PU板和巖棉板。其中，EPS板是指聚苯乙烯泡沫板，將空氣、戊烷和聚苯乙烯樹(shù)脂作為原材料，采用化學(xué)手法進(jìn)行發(fā)泡，不同配比得到的產(chǎn)品容重完全不同。這種保溫板除了有良好的經(jīng)濟(jì)性，而且保溫效果突出，生產(chǎn)簡(jiǎn)單[6]。

XPS板是指擠塑聚苯乙烯泡沫板，在生產(chǎn)工藝上，它和EPS板有很大差異，XPS板是通過(guò)壓出機(jī)加工將熔化的聚苯乙烯樹(shù)脂與適量添加劑以一種均勻形式從壓膜當(dāng)中擠出。珠壁之間沒(méi)有孔隙，而且表面十分滑整，此外，與厚度相同的ESP板相比，該保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)更小，具有更好的保溫性能，其原因?yàn)閮?nèi)部孔隙有很大的封閉度，即便處于一個(gè)濕度很大的環(huán)境，也會(huì)影響到保溫性能；與密度相同的EPS板或PU板相比，該保溫板的韌性更強(qiáng)，親水性更低，在屋頂保溫方面，很多都將這種保溫板作為首選對(duì)象[7]。

PU板是指聚氨酯泡沫板，在導(dǎo)熱系數(shù)上，該保溫板略小于其它保溫板。作為保溫材料在建筑中使用，能在保證保溫性能的同時(shí)減小墻體的厚度。但這種材料的經(jīng)濟(jì)性較差，價(jià)格偏高，而且隨著使用時(shí)間不斷增加，容易產(chǎn)生老化，使保溫性能降低。

巖棉板采用高硬度玄武巖，通過(guò)高溫熔融方法制成，自重輕，不燃，且導(dǎo)熱系數(shù)較小，這種保溫板在我國(guó)北方地區(qū)建筑保溫普遍應(yīng)用。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)噴涂發(fā)泡保溫材料

2.3.1 聚氨酯硬泡

該保溫材料的粘度很高，可以與墻體緊密黏貼，無(wú)需使用其它連接件或錨固件，這對(duì)熱橋的避免是十分有利的。伴隨相關(guān)技術(shù)不斷改進(jìn)與發(fā)展，包含聚氨酯等在內(nèi)的材料得到很快發(fā)展，品種越來(lái)越豐富，對(duì)環(huán)境等條件的適應(yīng)能力逐漸升高[8]。

2.3.2 現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡脲醛

對(duì)于發(fā)跑脲醛，是指在水中按照一定比例溶入發(fā)泡乳液與脲醛樹(shù)脂，然后采用高壓氣體實(shí)施沖擊，以此產(chǎn)生氣泡。這種保溫材料能快速將指定的空間填充飽滿，并能在很快的時(shí)間凝固，可以為之后的施工創(chuàng)造很大便利。這種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.025-0.038W/（m·k），屬于B級(jí)難燃物，施工工藝比較繁瑣，復(fù)雜程度比較高，相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行操作前應(yīng)接受系統(tǒng)培訓(xùn)，否則難以勝任施工，以上問(wèn)題導(dǎo)致了這種材料的花費(fèi)很高，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差，這限制了這種保溫材料的大規(guī)模使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，外墻保溫在很大程度上決定了建筑的節(jié)能效果，如果外墻保溫性能較差，冬季室內(nèi)熱量流失，夏季冷量流失，都會(huì)使空調(diào)能耗變大，因此，做好外墻保溫是提高建筑節(jié)能性能的重要途徑與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在不同的外墻保溫方式中，目前以外墻外保溫方式最為常用，在保溫材料的選擇上，要綜合考慮建筑所在地區(qū)實(shí)際情況、保溫要求和施工條件及難易程度等多個(gè)方面，保證所選保溫材料的合理性、可行性與經(jīng)濟(jì)性。