淺談外墻保溫技術及節(jié)能材料

趙海榮

淺談外墻保溫技術及節(jié)能材料

趙海榮

本文就當前我國常用的外墻保溫技術及節(jié)能材料加以論述。在大力推廣外墻保溫技術的同時，要加強新型節(jié)能材料的開發(fā)和利用，從而使建筑節(jié)能真正得以實施。

建筑材料 建筑節(jié)能

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家每年要為新建和改建的建筑消耗幾十億噸木材、磚石等材料，造成森林的過度砍伐，帶來大量土地破壞，大大破壞了自然環(huán)境。因此，建筑節(jié)能刻不容緩。建筑節(jié)能即是在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用能源。即是 “提高建筑中能源利用率”。

建筑節(jié)能是貫徹國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。建設部在1995年頒布了《城市建筑節(jié)能實施細則》等文件，把《民用建筑節(jié)能設計標準〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列為強制性標準。

在這樣一系列的節(jié)能政策、法規(guī)、標準和強制性條文的指導下，節(jié)能標準不斷提高，并引進開發(fā)了許多新型的節(jié)能技術和材料，在住宅建筑中大力推廣使用。但我國目前的建筑節(jié)能水平，還遠低于發(fā)達國家。所以建筑節(jié)能還是本世紀我國建筑業(yè)的一個重要的課題。

在建筑中，外圍護結構的熱損耗較大，而外圍護結構中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術的發(fā)展是建筑節(jié)能技術的一個最重要的環(huán)節(jié)。

外墻保溫技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩大類。但內保溫會多占用使用面積，“熱橋”問題也不易解決，容易引起開裂，且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。因此，在此僅重點闡述外墻外保溫技術及其相關節(jié)能材料。

外墻外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術。與內保溫相比，技術更合理，有其明顯的優(yōu)越性。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程，也適用于舊樓改造，能夠保護主體結構，延長建筑物的壽命，有效減少了建筑結構“熱橋”，增加建筑的有效空間?？偟膩碚f，有以下優(yōu)勢：

一是保護主體結構，延長建筑物壽命。采用外保溫技術，由于保溫層置于建筑物圍護結構外側，緩沖了因溫度變化導致結構變形產(chǎn)生的應力，避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環(huán)造成的結構破壞，減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結構的侵蝕。

二是基本消除“熱橋”的影響。“熱橋”指的是在內外墻交界處、構造柱、框架梁、門窗洞等部位，形成的散熱的主要渠道。外保溫既可以防止“熱橋”部位產(chǎn)生結露，又可以消除“熱橋”造成的熱損失。

三是使墻體潮濕情況得到改善。一般情況下，只要保溫材料選材適當，在墻體內部一般不會發(fā)生冷凝現(xiàn)象，故無需設置隔汽層。同時采取外保溫措施后，結構層的整個墻身溫度提高了，降低了它的含溫量，因而進一步改善了墻體的保溫性能。

四是有利于室溫保持穩(wěn)定。外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結構層在墻體內側，當室內受到不穩(wěn)定熱作用時，墻體結構層能夠吸引或釋放熱量，故有利于室溫保持穩(wěn)定。

五是便于舊建筑物進行節(jié)能改造。采用外保溫方式對舊房進行節(jié)能改造，最大的優(yōu)點是無需臨時搬遷，基本不影響用戶的室內生活和正常生活。

六是可以避免裝修對保溫層的破壞。在裝修中，內保溫層容易遭到破壞，外保溫則可以避免發(fā)生這種問題。

七是增加房屋使用面積。由于外保溫技術保溫材料貼在墻體的外側，其保溫、隔熱效果優(yōu)于內保溫，可使主體結構墻體減薄，從而增加每戶的使用面積。

1 目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種。

1.1 外掛式外保溫

該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護層，最后加做裝飾面。

1.2 EPS鋼絲網(wǎng)架板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫

該技術是在混凝土框—剪體系中將聚苯板內置于外墻外側的建筑模板內，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續(xù)澆注，否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯茬，影響后序施工。

1.3 聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫

該施工技術簡便，可以減少勞動強度，提高工作效率；不受結構質量差異的影響，對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平，直接用保溫料漿找補即可，避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題，從而實現(xiàn)外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較，在達到同樣保溫效果的情況下，其成本較低，可降低房屋建筑造價。

2 外墻保溫節(jié)能材料

節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護或者熱工設備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復合體。外墻保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護，開發(fā)和應用高效的保溫絕熱材料是保證建筑節(jié)能的有效措施。

2.1 絕熱材料的性能

絕熱，就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞，因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導熱系數(shù)。

從材料的組成上看，一般有機高分子的導熱系數(shù)都小于無機材料；非金屬的導熱系數(shù)小于金屬材料；氣態(tài)物質的導熱系數(shù)小于液態(tài)物質，液態(tài)物質小于固體。所以在條件允許的情況下，應盡量使用有機高分子材料或無定形的無機材料，這對于保溫絕熱是有利的。

從材料的結構上看，當材料的表觀密度降低、孔隙率增大，材料內部的孔隙為大量封閉的微小孔時，材料的導熱系數(shù)是比較小的。對于泡沫塑料制品，要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16～40kg/m3。

由于孔隙的存在，材料在潮濕的環(huán)境下，不可避免地要吸水，而水的導熱系數(shù)（0.5815W/m·K）比靜止空氣的導熱系數(shù)（0.0233W/m·K）要大很多，因此，當環(huán)境濕度增大時，材料的平衡含水率增大，材料的導熱系數(shù)將會降低。所以作為保溫絕熱材料，材料自身的吸濕率要盡量低，如不可避免時，要對材料進行憎水處理或用防水材料包覆。另外，保溫絕熱材料還必須能抵抗一定的沖擊荷載，具有與使用環(huán)境相一致的機械強度。其粘結性能要好，還得有小的收縮率及與環(huán)境相適應的耐久性。

2.2 常用的保溫絕熱材料

能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫的節(jié)能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板 （EPS及XPS）、巖（礦）棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。

巖（礦）棉和玻璃棉統(tǒng)稱為礦物棉，它們都屬于無機材料。巖棉不燃燒，價格較低，在滿足保溫隔熱性能的同時還能夠具有一定的隔聲效果。但巖棉的質量優(yōu)劣相差很大，保溫性能好的密度低，其抗拉強度也低，耐久性比較差。

聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內部具有無數(shù)封閉微孔的材料。其表觀密度小，導熱系數(shù)小，吸水率低，隔音性能好、機械強度高，而且尺寸精度高，結構均勻。因此在外墻保溫中其占有率很高。

硬質聚氨酯泡沫塑料具有非常優(yōu)越的絕熱性能，它的導熱系數(shù)之低（0.025W/(m2·K)）是其他材料所無法與之相比的。同時其特有的閉孔結構使其具有更優(yōu)越的耐水汽性能，由于不需要額外的絕緣防潮，簡化了施工程序，降低工程造價。但因其價格較高、而且易燃，這就限制了它的使用。

聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。此種材料施工方便，保溫性能良好。其中聚苯顆粒可以采用工業(yè)品，也可以采用廢舊聚苯保溫板經(jīng)機械破碎后的顆粒，這對于防制白色污染、保護環(huán)境十分有益的。但此種保溫材料吸水率較其他材料為高，使用時必須加做抗裂防水層?？沽逊浪Ｗo層材料由抗裂水泥砂漿復合玻纖網(wǎng)組成，可長期有效控制防護層裂縫的產(chǎn)生。

3 結語

目前我國外墻保溫技術發(fā)展很快，是節(jié)能工作的重點。外墻保溫技術的發(fā)展與節(jié)能材料的革新是密不可分的，建筑節(jié)能必須以發(fā)展新型節(jié)能材料為前提，必須有足夠的保溫絕熱材料做基礎。節(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術相結合，才能真正發(fā)揮其作用。所以在大力推廣外墻保溫技術的同時，要加強新型節(jié)能材料的開發(fā)和利用，從而真正地實現(xiàn)建筑節(jié)能。