建筑外墻保溫系統(tǒng)及材料的創(chuàng)新應(yīng)用

周興年

【摘 要】 隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展， 在我國民用建筑普遍使用的外墻外保溫板逐漸顯現(xiàn)出弊端，開裂和脫落問題較為嚴(yán)重，不僅不造成了環(huán)境污染，并缺乏良好的防火性能。在我國現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范下，嚴(yán)緊把握外墻保溫質(zhì)量與火災(zāi)防控源頭關(guān)， 加強(qiáng)外墻保溫系統(tǒng)和材料的創(chuàng)新應(yīng)用研究，是十分必要的。為此本文主要對建筑外墻保溫系統(tǒng)及材料的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 建筑外墻；保溫系統(tǒng)；材料；創(chuàng)新應(yīng)用

1、前言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的快速提高，居民普遍自行使用采暖空調(diào)設(shè)備來改善室內(nèi)熱環(huán)境。然而，以空氣調(diào)節(jié)改善室內(nèi)熱舒適的效用必須要有良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為保證。由于沒有科學(xué)的設(shè)計(jì)和良好的材料性能，致使冬季建筑采暖、夏季建筑空調(diào)能耗急劇上升，造成能源嚴(yán)重浪費(fèi)。提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，必定會對建筑外墻保溫系統(tǒng)及材料的性能提出更高的要求。如何確定建筑外墻保溫系統(tǒng)及材料的選擇應(yīng)用，使其達(dá)到既節(jié)能又安全就顯得相當(dāng)重要。

2、外墻保溫系統(tǒng)應(yīng)滿足外墻節(jié)能設(shè)計(jì)要求

建筑物應(yīng)按所處氣候分區(qū)的不同要求，依據(jù)國家或地方標(biāo)準(zhǔn)，對墻體采取保溫、隔熱等措施。（1）嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，夏熱冬冷、夏熱冬暖地區(qū)居住建筑外墻包括結(jié)構(gòu)熱橋在內(nèi)的平均傳熱系數(shù)不應(yīng)超過國家居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（2）嚴(yán)寒和寒冷氣候區(qū)居住建筑應(yīng)首選外墻外保溫系統(tǒng)。（3）各氣候區(qū)公共建筑外墻（含不透明幕墻部分）包括結(jié)構(gòu)性熱橋在內(nèi)的平均傳熱系數(shù)不應(yīng)超過國家公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。（4）外墻與屋面的熱橋部位的內(nèi)表面溫度應(yīng)不低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度。

3、外墻外保溫系統(tǒng)的選擇

外墻外保溫應(yīng)選擇安全可靠技術(shù)成熟的系統(tǒng)，選擇外墻外保溫系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)的耐候性。各種外保溫系統(tǒng)材料組成和構(gòu)造形式，設(shè)計(jì)和施工中不應(yīng)隨意更改，要注重常用各種外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造特點(diǎn)和適用范圍。

建筑外墻保溫系統(tǒng)和材料選型、 外墻裝飾材料：除應(yīng)符合國家有關(guān)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范外的規(guī)定外，目前還應(yīng)符合公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的 “《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》的通知”（公通字[2009]46號）文件的要求。為遏制火災(zāi)高發(fā)勢頭，把好火災(zāi)防控源頭，公安部消防局下發(fā)公消[2011]65號文件。 要求在新標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定發(fā)布前，從嚴(yán)執(zhí)行（公通字[2009]46號）文件中第二條規(guī)定，即“民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料”。

4、外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)的選擇

外墻內(nèi)保溫節(jié)能系統(tǒng)由于難以消除外墻結(jié)構(gòu)性熱橋的影響， 會使外墻整體保溫性能減弱，外墻平均傳熱系數(shù)與主體外墻典型斷面?zhèn)鳠嵯禂?shù)差距較大，因此需要進(jìn)行平均傳熱系數(shù)的計(jì)算。 嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)一般情況下不應(yīng)采用外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)，夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)可選用，公共建筑中采用外墻內(nèi)保溫時(shí)宜選用保溫層為A級不燃材料的內(nèi)保溫系統(tǒng)。 通常采用的內(nèi)保溫做法有：

a. 在外墻內(nèi)側(cè)粘貼或砌筑塊狀保溫板（如膨脹珍珠巖板、水泥聚苯板、加氣混凝土塊、EPS板等），并在表面抹保護(hù)層（如水泥砂漿或聚合物水泥砂漿等）。b. 在外墻內(nèi)側(cè)拼裝GRC聚苯復(fù)合板或石膏聚苯復(fù)合板，表面刮膩?zhàn)?。c. 在外墻內(nèi)側(cè)安裝巖棉輕鋼龍骨紙面石膏板（或其他板材）。d.在外墻內(nèi)側(cè)抹保溫砂漿。e.公共建筑外墻、地下車庫頂板現(xiàn)場噴涂超細(xì)玻璃棉絕熱吸聲系統(tǒng)。 該系統(tǒng)保溫層屬于A級不燃材料。

但內(nèi)保溫會多占使用面積，“熱橋”問題不易解決，容易引起開裂。現(xiàn)在外保溫和內(nèi)保溫相比，技術(shù)合理，有其明顯的優(yōu)越性，使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料，外保溫比內(nèi)保溫效果好。

5、外墻夾心保溫系統(tǒng)的選擇和CL建筑結(jié)構(gòu)體系研究

（1）夾心保溫在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分估計(jì)到熱橋的影響，節(jié)能計(jì)算時(shí)應(yīng)取考慮熱橋影響后的平均傳熱系數(shù)。（2）應(yīng)做好熱橋部位的保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)內(nèi)表面結(jié)露現(xiàn)象。（3）夾心保溫做法易造成外頁墻在溫度作用下的裂縫，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意采取加強(qiáng)和防止雨水滲透措施。通常采用的夾心保溫均為砌體結(jié)構(gòu)夾心墻構(gòu)造。 可參考07J107《夾心保溫墻建筑構(gòu)造》。（4）我國一些地區(qū)大力推廣的CL建筑體系是全新的建筑體系。 適用于抗震設(shè)防烈度為8°及8°以下嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)和夏熱冬暖、夏熱冬冷地區(qū)有保溫隔熱要求的多層、小高層及高層所有居住建筑和公共建筑。

CL建筑體系是一種復(fù)合新型鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。 該體系采取保溫板居中，兩側(cè)有鋼絲網(wǎng)架及斜插鋼筋與保溫板固定，構(gòu)成新型復(fù)合鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系，它將保溫層與剪力墻的受力鋼筋組成CL網(wǎng)架板作為墻體骨架，形成空間受力框架后兩側(cè)澆筑自密實(shí)混凝土發(fā)揮受力和保溫雙重作用。

CL建筑體系具有以下特性：

（1）高效節(jié)能。 CL建筑結(jié)構(gòu)體系保溫、隔熱性能高于框架結(jié)構(gòu)，能滿足住宅建筑65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。（2）自重輕，整體性強(qiáng)，抗震性能好，適用地區(qū)范圍廣。（3） 徹底解決目前外貼保溫存在使用壽命短、尤其是燃燒性能不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的問題，實(shí)現(xiàn)保溫與結(jié)構(gòu)同體同壽命。墻體兩側(cè)為混凝土，裝飾性強(qiáng)。（4）工廠化生產(chǎn)，施工速度快、綜合造價(jià)低。

6、外墻自保溫系統(tǒng)的應(yīng)用

外墻自保溫是以火力發(fā)電廠排放的粉煤灰為主要原料，引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及裝備生產(chǎn)的蒸壓加氣混凝土砌塊的維護(hù)結(jié)構(gòu)的新型墻體材料，節(jié)能降耗。 并具有良好的可加工性，因此施工構(gòu)造簡單，方便快捷。 外墻采用300mm厚加氣混凝土砌塊，無需再做內(nèi)保溫或外保溫，而且是墻體單一材料唯一能夠達(dá)到DBJ01-602-97熱工要求的材料。蒸壓加氣混凝土在西方國家已使用了70多年，是一種既古老又安全的真正的綠色建材產(chǎn)品。與外墻保溫板的使用相比較而言，外墻保溫板的使用效果在國內(nèi)還不是很成熟， 有很多漏水、脫落或開裂現(xiàn)象。尤其像一線城市如上海這樣的高層林立的城市， 將來樓宇之間的防火是一個(gè)大問題。

普通保溫板現(xiàn)在國內(nèi)的技術(shù)還達(dá)不到完全防火的要求，國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂貫徹執(zhí)行正在完善中，所有這些問題對外墻保溫板的發(fā)展造成了制約。 而外墻自保溫技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已有一套成熟的工藝，施工簡單，沒有重復(fù)的保溫工作，外墻采用加氣混凝土砌筑一定的厚度就能達(dá)到節(jié)能要求，立面處理工藝簡單，便于操作。與外墻貼保溫板兩者的經(jīng)濟(jì)性比較不能只單純從材料考慮，應(yīng)從綜合施工，工期，保溫性能，使用壽命綜合考慮。外墻自保溫技術(shù)因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制約，目前僅限用于框架結(jié)構(gòu)，這就限制了使用范圍。

7、結(jié)束語

在我國建筑業(yè)的發(fā)展和一系列新的標(biāo)準(zhǔn)的頒布，建筑業(yè)對新型墻體保溫材料、保溫體系的需求不斷加大的背景下， 我們應(yīng)盡快完善外墻保溫體系、材料的創(chuàng)新研究與應(yīng)用，大力推廣綠色節(jié)能建筑，加快建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，這對我國的建筑發(fā)展具有重要的作用。

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