關(guān)于外墻外保溫建筑節(jié)能應(yīng)用技術(shù)研究

當(dāng)前我國(guó)資源緊缺,能源問題已經(jīng)成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素,節(jié)約能源刻不容緩。我國(guó)的建筑能耗占總能耗的三分之一,建筑節(jié)能問題成為關(guān)注之重。因此,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)前業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的核心問題。我國(guó)自2001年起頒布實(shí)施居住建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),并且于2005年7月1日實(shí)施《公用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。其中明確指出,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和采暖對(duì)于節(jié)能的貢獻(xiàn)率達(dá)到了40%�？梢�,增強(qiáng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能是提高建筑節(jié)能效率的關(guān)鍵因素之一。

因此,提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能效果是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)之一,發(fā)展建筑外墻保溫技術(shù)及科學(xué)選用節(jié)能材料,是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重要內(nèi)容。

一、外墻外保溫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于其他的外墻保溫體系,外墻外保溫技術(shù)具有諸多的優(yōu)點(diǎn):

1、適用范圍廣。其不僅適用于北方需冬季保溫的采暖建筑,也適用于南方需夏季隔熱的空調(diào)建筑。

2、外保溫的保溫效果比較好。由于保溫層外側(cè),可以有效地防止“冷熱橋”的影響。中國(guó)建筑科學(xué)研究院物理所的楊善勤教授通過有關(guān)傳熱學(xué)理論計(jì)算得出,就外墻主體部位而言,外保溫和內(nèi)保溫的傳熱系數(shù)是相同的,但是,由于墻體中的構(gòu)造柱、圈梁等熱橋的影響,外保溫的優(yōu)勢(shì)更為明顯,從而充分發(fā)揮了輕質(zhì)高效保溫材料的節(jié)能效果。

3、可以很好地保護(hù)建筑的主體結(jié)構(gòu)。由于保溫層設(shè)在外面,可以大大減少太陽(yáng)輻射、溫度變化、風(fēng)雨等氣候及其他外界條件對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的損害,從而可以延長(zhǎng)主體結(jié)構(gòu)的使用壽命及安全期。

4、可以較好地改善室內(nèi)的環(huán)境。室內(nèi)環(huán)境包括室內(nèi)物理環(huán)境和心理環(huán)境。與內(nèi)保溫相比,可使每戶使用面積約增加1.3～1.8m2。同時(shí)由于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)性能增強(qiáng)后,能夠使室內(nèi)保持較為穩(wěn)定的溫度范圍,從而使室內(nèi)熱環(huán)境較為舒適。此外,外保溫層的設(shè)置使墻體具有較好的防潮性能,可避免室內(nèi)的結(jié)露、霉斑等現(xiàn)象,因而創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。

5、對(duì)于舊房改造,外保溫處理效果最好。目前,我國(guó)有許多既有建筑,由于外墻保溫效果差,耗能量大,冬季室內(nèi)墻體結(jié)露、發(fā)霉,居住環(huán)境差。而采用外墻外保溫進(jìn)行節(jié)能改造,不影響居民在室內(nèi)的正常生活和工作。

6、外保溫可以豐富建筑的立面效果,在施工的同時(shí),還可以利用各種保溫板做成凹進(jìn)或凸出墻面的線條及其他各種形狀的裝飾物,不僅施工方便,而且強(qiáng)化了建筑物外立面的藝術(shù)效果。

二、當(dāng)前外墻外保溫體系構(gòu)造

1、聚苯板系列保溫構(gòu)造

（1）EPS—膨脹聚苯板薄抹灰系統(tǒng)基本構(gòu)造

該體系粘結(jié)層采用膠粘劑施工現(xiàn)場(chǎng)加入一定比例的水泥或干粉狀膠粘劑加入水現(xiàn)場(chǎng)施工兩種;保溫層為密度為18～22kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)小于0.041w/m·k的阻燃型膨脹聚苯板,以點(diǎn)粘或條粘的方法固定在基層墻面上;抗裂面層采用聚合物抹面膠漿,用水泥或其他無(wú)機(jī)膠凝材料、高分子聚合物和填料等組合,其具有較好的抗裂性能;飾面層為各種涂料。

（2）ZL膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng)

該保溫體系與上述EPS相比,只是保溫層換成硅酸鹽類膠粉顆粒和EPS顆粒輕骨料按一定比例加水?dāng)嚢瓒�成的漿體材料。材料密度不大于230kf/m3,導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.060w/m·k;飾面層采用柔性耐水膩?zhàn)蛹油苛?抗裂面層采用ZL水泥抗裂沙漿復(fù)合耐堿玻纖網(wǎng)格布。前者由聚合物乳液加入抗裂劑、中細(xì)砂和水泥配置,用來(lái)增加表面的抗裂能力并提高表面強(qiáng)度;后者可增加面層砂漿的抗裂和沖擊能力。

（3）擠塑聚苯板(XPS)外保溫體系

外墻構(gòu)造層次:(螺栓固定保溫層)飾面層為各種涂料;抗裂層采用聚合物抹面膠漿,用水泥或其他無(wú)機(jī)膠凝材料、高分子聚合物和填料等組合,其具有好的抗裂性能;保溫層采用XPS,上海有兩種:一種是南京歐文斯科寧有限公司的FM福滿樂板,一種是美國(guó)陶氏公司生產(chǎn)的舒泰龍板。二者的導(dǎo)熱系數(shù):溫度25℃時(shí)為0.028w/m·k;10℃時(shí)0.026w/m·k;粘結(jié)層為膠粘劑施工現(xiàn)場(chǎng)加入一定比例的水泥或干粉狀膠粘劑加入水現(xiàn)場(chǎng)施工兩種,該體系在采用粘結(jié)層的基礎(chǔ)上,外加螺栓固定保溫層。

三、外保溫技術(shù)裂縫產(chǎn)生及控制

當(dāng)前外保溫技術(shù)雖然取得了一定的成效,積累了些許經(jīng)驗(yàn),但是外保溫仍存在著一些技術(shù)缺陷,歸納起來(lái),主要體現(xiàn)在外保溫體系的耐候性、使用壽命(一般建筑要求25年)以及容易出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象。

由于常年經(jīng)受季節(jié)變化、室外氣溫變化,外墻外保溫面層比較容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,這是保溫建筑的質(zhì)量通病中的重癥,防裂是墻體保溫體系要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫。肉眼可見的裂縫范圍一般以0.05mm為界,小于0.05mm的裂縫成為微觀裂縫,宏觀裂縫是微觀裂縫的擴(kuò)展的結(jié)果。裂縫產(chǎn)生的原因是很復(fù)雜的,由于外保溫層設(shè)在外墻的外側(cè),直接承受來(lái)自自然界的各種因素的影響,就太陽(yáng)輻射及環(huán)境溫度變化對(duì)其影響來(lái)說,保溫層外的抗裂防護(hù)層只有3～20mm,且保溫材料具有較大的熱阻,因此在受熱相同的情況下,外保溫抗裂防護(hù)層溫度變化速度比無(wú)保溫情況下主體外墻溫度變化速度提高8～30倍。從建筑構(gòu)造的角度看,提高抗裂防護(hù)層的柔韌性和耐候性對(duì)外保溫體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用。因此,聚苯保溫板在上墻以前應(yīng)要求足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間(42天),而實(shí)際在施工中,往往達(dá)不到上述要求,因而,施工完成以后在保溫板的灰縫處出現(xiàn)裂縫。此外,保溫層和抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)相差達(dá)20多倍,這樣在夏季由于太陽(yáng)輻射使抗裂砂漿熱量集中,溫度高達(dá)50～70℃,而突然降溫時(shí),由于保溫板的熱容量較大,抗裂砂漿層抗溫差35～65℃,抗裂砂漿的柔韌性不滿足要求,很容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

就構(gòu)造層材料而言,如砂子粒徑,砂漿含泥量過高,易引起裂縫,保護(hù)層膠漿吸水率過大,冬天則容易漲裂;就網(wǎng)格布

而言,網(wǎng)格布的搭接長(zhǎng)度不夠、網(wǎng)眼太大或太小(一般要求80%強(qiáng)度保留率)、鋪裝不夠規(guī)范等都可能引起面層裂縫。

四、外墻外保溫的耐候性及使用壽命

外保溫的另一個(gè)技術(shù)要求就是它必須有很好的耐候性,使用安全期期間,外保溫板與基層墻體的粘接強(qiáng)度與外保溫的施工工藝直接相關(guān),稍有不慎,就可能出現(xiàn)施工中的空鼓現(xiàn)象或者保溫板的脫落等,這些都極大地影響建筑的外觀,在外保溫體系的施工中應(yīng)予以高度重視。

五、提高外保溫耐久性的措施

為了提高外墻外保溫耐久性通常我們可以考慮如下措施:

1、提高保溫板和基層墻體的粘接強(qiáng)度防止保溫板的脫落;

2、提高防護(hù)砂漿的柔韌性、防水能力、增強(qiáng)聚苯保溫板的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度、加強(qiáng)粘接砂漿的顆粒級(jí)配以及網(wǎng)格布的有關(guān)技術(shù)性能等,使外保溫面層出現(xiàn)裂縫的可能性降低;

3、做好建筑外保溫的防水措施:外保溫體系應(yīng)遵循“合理設(shè)防、復(fù)合防水、因地制宜、綜合治理”的原則,采用“逐層漸變、柔性抗裂、以抗為輔、以放為主”的技術(shù)路線,使外保溫層各構(gòu)造層外側(cè)的柔性高于內(nèi)側(cè)的變形量以免面層出現(xiàn)裂縫從而不利于其防水性能。

六、結(jié)論

我國(guó)自然能源消耗不斷增加,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前和今后建筑設(shè)計(jì)不可缺少的設(shè)計(jì)理念,而建筑節(jié)能能否取得較大成功,外墻外保溫技術(shù)是不可缺少的一環(huán)。外墻外保溫存在著外在環(huán)境優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),在我國(guó)有了一定的發(fā)展,其構(gòu)造技術(shù)也有一定的雛形,但其裂縫的產(chǎn)生和耐久性是外墻保溫存在突出問題,我們可以通過加強(qiáng)施工管理,材料控制,構(gòu)造處理等措施來(lái)解決這些問題,從而使外墻外保溫技術(shù)能更好地為建筑節(jié)能服務(wù)。