建筑外墻保溫施工技術(shù)和節(jié)能材料分析

趙特慶

（武威職業(yè)學(xué)院， 甘肅 武威 733000）

隨著城市化進程的快速推進、 鄉(xiāng)村振興小城鎮(zhèn)化建設(shè)的速度加快， 在未來一段時間建筑業(yè)還將持續(xù)發(fā)展。 與此同時， 人們對于住宅的舒適性也提出了更高的要求， 現(xiàn)階段北方嚴寒和寒冷地區(qū)主要是以采取集中供暖方式， 但是中國是一個能源比較貧瘠的國家，石油、 天然氣等能源人均儲量明顯低于世界平均水平， 這在一定程度上制約了我國經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展。 因此在房屋建筑中實施外墻保溫技術(shù)， 不僅可以起到節(jié)能降耗的作用， 對于2030 實現(xiàn)碳中和也具有積極意義。

現(xiàn)階段我國主要采用的建筑節(jié)能施工是依據(jù)2008年7 月23 日國務(wù)院第18 次常務(wù)會議通過的《民用建筑節(jié)能條例》， 主要在墻體材料、 保溫材料、 門窗、采暖制冷系統(tǒng)和照明設(shè)備等方面采取強制節(jié)能施工，尤其是對墻體、 屋面的保溫工程施工要求嚴格， 并對其施工過程進行嚴格監(jiān)理， 施工完畢后要按建筑節(jié)能強制性標準驗收， 驗收合格后才能交付使用。 而在大部分建筑中外墻墻面面積占很大比例， 是建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 因此在施工時應(yīng)更加注重外墻保溫施工技術(shù)， 這對于提高能源綜合利用效率， 具有非常重要的作用。

1 外墻保溫技術(shù)的優(yōu)勢

外墻內(nèi)側(cè)所使用的材料全部都具有保溫節(jié)能作用， 因此無論是冬季還是夏季， 為保證室內(nèi)具有良好的居住條件， 使用該項技術(shù)具有明顯的現(xiàn)實意義。 外墻保溫技術(shù)有助于延長建筑使用壽命， 避免內(nèi)墻和樓板之間因溫差出現(xiàn)應(yīng)力變化， 導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受到室外露天環(huán)境的影響而降低房屋設(shè)計使用年限。

1.1 廣闊的應(yīng)用空間

在冬季南方與北方之間的溫度差異較大， 比如在海南依然是熱火朝天， 而在北方， 人們則穿起了厚厚毛衣。 因此房屋建筑所處地域不同， 就要受不同氣候條件的影響， 因而我們就要采取不同的保溫措施， 降低房屋能耗， 達到良好的節(jié)能效果， 我國地域遼闊，南北氣候差異大， 但在房屋建設(shè)中， 都必須要采取保溫技術(shù)來降低在寒冷的冬季、 炎熱的夏季房屋對能源消耗， 現(xiàn)階段我們在房屋建設(shè)中主要是采用建筑保溫措施， 減少室內(nèi)與室外的熱交換， 降低建筑物對能源能耗。

1.2 節(jié)能效果明顯

保溫材料在施工過程中全部都是附著于建筑物的表面， 不僅可以起到吸收大量熱量的作用， 更能夠降低和避免室內(nèi)能量流失， 具備良好的節(jié)能效應(yīng)。

1.3 增強建筑物的耐久性

建筑物在竣工驗收交付使用后， 長期處于露天環(huán)境下的屋頂、 外墻面將面臨所處環(huán)境的影響和作用而降低其耐久性。 而其外側(cè)的保溫層則能有效降低環(huán)境因素對主體結(jié)構(gòu)所帶來的不良影響， 從而保證其合理的設(shè)計使用年限。 同時建筑物在季節(jié)變換冷暖交替的影響下， 因熱脹冷縮而導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變化，比如墻體開裂以及位移。 但是采用外墻外保溫技術(shù)能夠有效降低這種現(xiàn)象發(fā)生的概率， 這對于維護建筑主體結(jié)構(gòu)起到了非常重要的作用。

1.4 改善建筑物的環(huán)境

采用外墻保溫技術(shù)不僅能夠大幅度提高墻體的隔熱性能， 在很大程度上也增加了室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，不會因為外界溫差的劇烈變化而出現(xiàn)較大幅度的波動， 在提高住房舒適性的同時， 在很大程度上也能夠阻擋雨水紫外線對墻體的影響， 避免室內(nèi)墻體出現(xiàn)霉變的現(xiàn)象， 為用戶提供舒適的居住環(huán)境。 需要注意的是外墻保溫由于是放置于室外， 在城市由于工業(yè)生產(chǎn)和居民生活等諸多因素的影響， 導(dǎo)致其腐蝕效應(yīng)明顯增加， 因此對材料質(zhì)量也就提出了更高要求。

2 保溫材料的選擇

2.1 保溫材料的選擇

外墻保溫常用的主要材料是具有良好阻燃性能的聚苯板， 選擇好主要的保溫材料是外墻保溫的關(guān)鍵。要求該建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)低、 質(zhì)量輕、 具備良好的物理保溫性能。 其導(dǎo)熱系數(shù)一般要求≤0.05W/（m.K）且應(yīng)有一定的厚度要求， 一般根據(jù)所使用的地區(qū)的氣候條件按照國家、 地區(qū)的《節(jié)能標準》 進行設(shè)計和計算， 以滿足相關(guān)規(guī)范、 標準的要求。

2.2 增強網(wǎng)的選擇

為增強裝飾面層砂漿與保溫聚苯板之間的粘結(jié)性能， 我們通常在施工時， 在進行抹面砂漿施工作業(yè)時， 先要鋪設(shè)一層-玻纖網(wǎng)格布。 改善抹灰層與保溫板的粘結(jié)強度， 同時起到分散面層的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力， 作為外墻保溫技術(shù)中的關(guān)鍵增強材料-玻纖網(wǎng)格布能夠大幅度增加保護層的抗拉強度， 能夠有效避免因溫差變化所導(dǎo)致出現(xiàn)的變形等問題。 能夠較好的分散應(yīng)力， 比如原本可能產(chǎn)生的較寬的裂縫， 可以在該材料的作用下將其分散為較細的裂縫， 因此在很大程度上也就起到了抗裂作用。

2.3 保護層材料的選擇

傳統(tǒng)水泥砂漿雖然可直接作用于保溫層外部， 但由于其物理性能較為特殊， 主要在于強度高收縮性比較大， 在雨水以及陽光暴曬的作用下， 很容易引發(fā)開裂的現(xiàn)象。 因此為解決這一問題， 就有必要使用特殊的抗裂砂漿， 在配合高性能的增強網(wǎng)。 在此過程中需要注意， 抗裂砂漿的壓折比要小于3， 若超過這一數(shù)值就容易導(dǎo)致后期出現(xiàn)脫落。 此外有必要加入具備良好防腐性能的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)， 這樣也能夠大幅度提高其應(yīng)力。

2.4 創(chuàng)新型材料或改善材料配比

在施工過程中采用聚苯板作為外保溫層主要材料， 雖然能夠在一定程度上降低能源消耗， 從而達到較為理想的節(jié)能效果。 但另一方面由于質(zhì)量比較輕，在受到暴雨沖刷以及強風(fēng)的作用下， 很容易導(dǎo)致其表面出現(xiàn)開裂以及脫落的問題。 因此為提高其強度， 就應(yīng)當使用具備較強的粘結(jié)面板， 并采用無空腔粘貼技術(shù)這樣就能夠避免因風(fēng)力過大所造成的破壞。 相關(guān)企業(yè)要組織研發(fā)團隊， 針對外墻保溫技術(shù)施工過程中的難題作為出發(fā)點， 通過對不同材料的研發(fā)和合成得到新型的混合材料， 才能進一步滿足市場的需要， 提高建筑項目保溫性能， 這對于推動建筑行業(yè)健康發(fā)展有著重要意義。 在另一方面改善材料配比， 通過大數(shù)據(jù)和人工智能的方法進行計算， 也能得到相對完善的配合比， 這對于提高材料的性能有著非常大促進作用， 更能夠達到節(jié)省能源目的。

3 建筑物墻體保溫施工技術(shù)

3.1 建筑物內(nèi)墻保溫技術(shù)

在建筑物的外墻內(nèi)側(cè)使用保溫砂漿等材料， 從而使建筑物具備一定的保溫作用。 具體施工方法相對比較簡單， 對于外墻垂直度等要求并不是很高， 具有施工效率快等諸多優(yōu)點。 自2010 年以來， 國內(nèi)大中城市建筑項目中， 有近98%以上的工程都采用了該項施工技術(shù)， 取得了良好的社會效益。 近些年由于使用該技術(shù)所存在的質(zhì)量問題也逐漸浮現(xiàn)， 主要原因就在于其外墻內(nèi)存在明顯的缺陷性構(gòu)造， 尤其是在天氣溫度劇烈變化的情況下， 很容易導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，進而引發(fā)室內(nèi)墻體出現(xiàn)霉變等問題。 在另一方面，在北方嚴寒和寒冷地區(qū)隨著季節(jié)變化， 尤其冬季采暖期間、 或夏季高溫期間， 室內(nèi)外溫差明顯， 保溫層收縮比明顯增大， 外墻膨脹系數(shù)出現(xiàn)快速增加， 由此墻體內(nèi)產(chǎn)生附加溫度應(yīng)力， 在受到應(yīng)力的作用下墻體被破壞， 如保溫層出現(xiàn)空鼓、 開裂等現(xiàn)象。 此外墻內(nèi)保溫在技術(shù)上存在一定的缺陷， 隨著新技術(shù)、 新材料、新工藝的推廣， 必然要被更加合理的外墻保溫技術(shù)所替代。

3.2 建筑物外墻保溫技術(shù)

建筑物的外墻外側(cè)鋪貼阻燃性好的保溫材料， 從而使建筑物具備一定的保溫作用。 保溫效果好， 節(jié)能效果明顯。 屬于節(jié)能環(huán)保的綠色建筑技術(shù)， 在當前憑借良好的性能已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用， 并取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。 但其保溫成效的高低主要是由材料的性能所決定的， 在施工過程中， 作為工作人員， 措施得當并選擇了高質(zhì)量的材料， 必然可以。 大幅度降低環(huán)境溫度， 對外墻所造成的影響通常情況下， 越高的建筑物受溫度的影響愈加明顯， 反過來也可以理解， 在溫度變化的情況下對建筑物本身所產(chǎn)生的破壞作用也就更加明顯。 因此做好外墻保溫工作，不僅能夠有效降低溫度、 輻射、 風(fēng)壓等外部環(huán)境對建筑物所造成的影響， 更能夠有效保證其內(nèi)部溫度處于相對平穩(wěn)狀態(tài)， 起到了節(jié)能降耗的作用， 又提高了建筑物的穩(wěn)定性。 與內(nèi)保溫技術(shù)相比， 在同等情況下可以選擇較薄的保溫材料， 放置于外墻的表面能夠降低自然因素對主體結(jié)構(gòu)所造成的影響。 在施工過程中就需要注意保溫板之間的粘貼方式， 要根據(jù)實際情況選擇合適的方法進行處理， 要做到壓實避免出現(xiàn)空鼓以及脫落。 在后續(xù)施工過程當中， 要時刻注意墻體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化， 極力避免出現(xiàn)裂痕、 縫隙等問題。 在張貼完畢以后， 需要將準備好的沖擊鉆對著保溫板的關(guān)鍵部位對進行打孔作業(yè)， 這樣就能夠?qū)⑵涔潭ㄔ趬w表面， 最后板錨數(shù)量并非越多越好， 可根據(jù)材料的性能以及重量進行選擇。

3.3 建筑物內(nèi)外混合保溫技術(shù)

對于采用外墻外保溫還是外墻內(nèi)保溫， 目前還沒有統(tǒng)一的標準， 一般是要根據(jù)實際情況因地制宜的來選取合理施工方案。 比如對于操作較為方便的部分可以采用外保溫方案， 這種效果最佳， 應(yīng)為首選方案。若受施工現(xiàn)場等實際情況的限制， 那么也可以采用外墻內(nèi)保溫的施工方案。 有時我們也采用外墻內(nèi)、 外混合的保溫施工方案， 不僅能夠大幅度提高施工進度，更能夠充分兼顧不同技術(shù)本身所存在的不足之處， 從而實現(xiàn)理想狀態(tài)下的施工效果。 比如外墻內(nèi)保溫在墻板交接處冷熱橋部分并不能夠做到很好地保護， 但使用該項技術(shù)卻能夠避免這種問題的出現(xiàn)。 但是在另一方面也需要充分的認識到， 任何施工技術(shù)并非都是完美無缺的， 依然存在一定的缺陷。 需要注意的是外保溫， 通常都是結(jié)構(gòu)主體， 受室內(nèi)溫度影響變化相對比較小， 因此墻體是處于相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境下， 所產(chǎn)生的溫差應(yīng)力也相對比較低； 但是在內(nèi)保溫技術(shù)的作用下， 建筑物結(jié)構(gòu)墻體會受到不穩(wěn)定溫差的影響， 導(dǎo)致其變形應(yīng)力相對而言比較大。 因此在局部區(qū)域?qū)嵤┎煌谋丶夹g(shù)方案， 結(jié)果必然會導(dǎo)致外墻主體不同的部位， 都會出現(xiàn)不同程度的變形， 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定， 存在安全隱患降低其使用壽命。 更容易在氣候的作用下產(chǎn)生裂縫存在一定的安全隱患。

4 建筑物外墻體保溫施工要點

4.1 施工工藝及施工要點

在進行施工前就要提前準備好施工所需要的外墻保溫施工所需的材料。 質(zhì)檢人員需要對進場的原材料的質(zhì)量做好檢測、 驗收， 同時試驗人員需要對相關(guān)規(guī)范規(guī)定的主控項目的指標進行試驗、 檢驗。 在達到相應(yīng)的要求后方可投入施工現(xiàn)場。 為提高整體施工質(zhì)量， 因此有必要按照科學(xué)的方法對于材料進行科學(xué)的配置， 并妥善安排相應(yīng)的工作， 才能充分保障建筑材料的保溫性能。 在另外一方面也需要注意開展攪拌工作期間， 一線人員不能僅僅只是憑借個人的實際操作經(jīng)驗， 而是應(yīng)當嚴格按照相應(yīng)的工序逐步開展， 這樣才能充分保證膠漿質(zhì)量符合施工需要。 比如在機械設(shè)備當中加入合理比例的清水， 然后再加入適量的保溫膠粉， 接下來就要嚴格按照相關(guān)指導(dǎo)進行工作。 攪拌時間通常需要長達30min， 只有這樣才能夠充分保障水和膠粉的融合程度， 達到最優(yōu)狀態(tài)， 為提高保溫效能， 還需要加入適當比例的聚苯顆粒。 對此工作人員在檢測原材料的過程當中， 有必要著重加強該顆粒質(zhì)量檢測， 對于后期建筑物的保溫節(jié)能效應(yīng)有著非常重要的作用。 接下來就需要將其攪拌成均衡融合的狀態(tài)， 最后還需要使用特殊設(shè)備檢測膠漿質(zhì)量。 在一般情況下需要用眼睛觀察其密度和粘稠狀， 然后就要按照厚度比例開展對保溫材料的涂抹工作， 在沒有特殊情況下， 一般厚度是接近于2.5cm反復(fù)涂抹兩遍。 在對外墻保溫施工過程當中， 在一開始并不能夠急于立刻對外墻開展涂抹， 而是應(yīng)當使用專業(yè)設(shè)備對基層結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)以及相應(yīng)的污跡進行處理， 在清理干凈以后， 還需要確保墻體結(jié)構(gòu)干凈整潔， 不能夠出現(xiàn)凹凸不平的狀況， 因此若存在裂縫或者是凹陷， 還應(yīng)當使用水泥砂漿進行填補。 要確保整體結(jié)構(gòu)的潔凈度， 避免保溫效果受到影響。 此外還需要考慮的， 部分建筑年限較長的建筑物外表， 會附著大量難以清理的雜質(zhì)， 因此有必要使用專業(yè)設(shè)備對墻面進行處理， 只有在達到施工要求才可以施工。 在另外一方面也需要注意， 新砌墻和舊墻面之間的處理方式也存在很大的不同之處， 若不能清醒地認識到這一差距， 很有可能會導(dǎo)致施工效果無法達到預(yù)期， 很有可能會導(dǎo)致保溫材料在使用不久之后就會出現(xiàn)脫落。 因此在處理基層時， 首先就需要對縫隙進行填補， 在提高其平整度以后方可開展下一個施工環(huán)節(jié)， 此外在材料的使用方面也需要根據(jù)實際情況進行更換。 在開展施工過程當中， 就需要嚴格按照技術(shù)要求進行操作， 但又不找工作人員， 往往會出于節(jié)省時間的原則按照個人的經(jīng)驗進行處理。 因此對于這樣的行為就需要予以嚴厲制止， 只有嚴格按照相關(guān)規(guī)范， 才能確保保溫層的施工管理能夠得到順利進行。 在通常情況下就需要做好外墻的清理工作， 尤其是表面的雜質(zhì)和油污， 必須要清理干凈。 接下來還需要做好垂直線的設(shè)定， 在開展抹灰期間， 尤其需要注重砂漿涂抹的厚度要保持均衡，不能存在一些地方厚一些地方薄的現(xiàn)象， 接下來就需要使用膠水的方法， 以此確保墻面濕度達到施工要求， 要確保涂抹順序符合相關(guān)規(guī)范平整度要達到要求， 最后還需要做好裝飾涂料的粉刷工作， 在施工過程中會涉及到一系列的操作工序， 因此工作人員就有必要以嚴整的態(tài)度進行操作， 才能避免出現(xiàn)錯誤。

4.2 保護層施工要求

通常做法為“一布二漿”， 在施工過程中， 通常都應(yīng)當先鋪設(shè)網(wǎng)格布然后再開始對墻面標準網(wǎng)的施工。 其實關(guān)于外墻保溫也是在近10 年以來比較流行的新型施工方法。 無論是材料的選擇還是施工方案的確定， 其最終目的依然還是在于起到保溫節(jié)能抗裂的作用， 提高建筑物的使用壽命。 與此同時還應(yīng)當加大相關(guān)新型節(jié)能材料的研發(fā)， 才能更好地推動該項技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。 在另外一方面， 相關(guān)工作人員也需要將保溫體系看作是一個整體， 相關(guān)施工環(huán)節(jié)并不能夠單獨地分裂開來， 因此協(xié)同作用就需要具備一定的相容性， 成為有效的整體。 除此以外， 部分建筑對于保溫層也有更高的要求， 因此在這方面往往會使用“兩布三漿” 做法， 相信隨著科技的快速發(fā)展， 在建筑施工行業(yè)新型技術(shù)以及新工藝會不斷涌現(xiàn)， 這對于提高外墻保溫工程質(zhì)量有著非常重要的作用。

5 結(jié)語

近些年隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展， 涌現(xiàn)出了很多新興的施工方法。 然而外墻混合保溫以及內(nèi)保溫等相關(guān)工藝， 在設(shè)計上存在明顯缺陷， 極容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受到損傷。 因此在目前使用較為廣泛的依然是外墻外保溫技術(shù)， 但從長遠角度出發(fā)， 為實現(xiàn)零排放的目的， 相關(guān)企業(yè)還需要大力研發(fā)更多的新型節(jié)能材料， 如此才能推動外墻保溫技術(shù)得到地好的發(fā)展， 從而實現(xiàn)真正的節(jié)能效果。