建筑節(jié)能技術在建筑外墻外保溫中的應用

　　［摘 要］本文主要對建筑節(jié)能在建筑設計中的重要性以及如何落實建筑節(jié)能措施進行了闡述，并提出了一些個人的建議供同行指正。文章著重介紹了外墻外保溫技術的優(yōu)越性以及當前我國廣泛應用的外墻外保溫系統(tǒng)。
　　［關鍵詞］外墻外保溫；建筑能耗；系統(tǒng)
　　［中圖分類號］TU74 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1005-6432（2011）10-0046-02
　　
　　1 建筑節(jié)能的重要性
　　
　　隨著我國城市化建設進程的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億平方米，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。
　　
　　2 真正貫徹落實全面的建筑節(jié)能設計
　　
　　(1)整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計。建筑整體及外部環(huán)境設計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境，達到節(jié)能的目的。
　　(2)合理選址。建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂颉⒌刭|、水質、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
　　(3)合理的外部環(huán)境設計。在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應通過合理的外部環(huán)境設計來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為：①在建筑周圍種植樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等。
　　(4)合理的規(guī)劃和體型設計。合理的建筑規(guī)劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
　　日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。
　　(5)單體的節(jié)能設計。單體的節(jié)能設計，主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構造設計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
　　
　　3 外保溫優(yōu)于內(nèi)保溫
　　
　　(1)外墻外保溫延長了建筑物的壽命。外墻內(nèi)保溫的保溫層構造位置使得建筑物的外墻與內(nèi)墻分別處于兩個不同的溫度環(huán)境。內(nèi)墻及樓板處于室內(nèi)的溫度環(huán)境，其年溫度差的變化為60℃～80℃，使建筑結構長年不得安定。這種永遠不安定的建筑結構會導致在多處墻面產(chǎn)生裂縫，并破壞沿外墻的屋面防水，引起地下室防水的滲漏等。同樣這種不同溫度環(huán)境會產(chǎn)生不同變形的原理也會發(fā)生在夾心保溫和保溫層表面的剛性厚抹灰層上，保溫層上濕貼石材等做法其保溫層外側部分都面臨同樣的形變破壞。外墻外保溫的保溫材料保護了主體結構防止風吹雨淋和風化以及堿骨料的反應等對主體外墻的侵蝕，相對延長了整個工程的使用壽命。
　　(2)外保溫是消除熱橋的合理途徑。外墻既要承重又要起保溫作用，外墻厚度必然較厚。采用高效保溫材料后，墻厚得以減薄。但如果采用內(nèi)保溫，主墻體越薄，保溫層越厚，熱橋的問題就越趨于嚴重。在寒冷的冬天，熱橋不僅會造成額外的熱損失，還可能使外墻內(nèi)表面潮濕、結露，甚至發(fā)霉和淌水，而外保溫則可以不存在這種問題。由于外保溫避免了熱橋，在采用同樣厚度的保溫材料條件下，外保溫要比內(nèi)保溫的熱損失減少約20%，從而節(jié)約了熱能。
　　(3)外保溫比內(nèi)保溫更容易控制墻面裂縫。內(nèi)保溫的保溫塊材易發(fā)生裂縫。處于室內(nèi)溫度環(huán)境影響的內(nèi)保溫板材是附著在受室外年溫差影響而發(fā)生變形的外墻上。內(nèi)保溫塊材的板縫被溫度變化而產(chǎn)生的外墻變形應力拉開，經(jīng)過幾個年溫差對外墻的變形影響，這種塊材板縫裂縫是終歸要發(fā)生的。外保溫墻體控制裂縫要比內(nèi)保溫墻體控制裂縫的發(fā)生容易得多。徹底的外墻外保溫的做法像是將建筑物的全部結構穿上了一件棉襖，使其完全處于室內(nèi)的溫度環(huán)境下，年溫差一般波動不大，可以忽略其形變的產(chǎn)生的影響。受室外環(huán)境溫度影響較大只是外保溫的外表面。
　　(4)外保溫優(yōu)于內(nèi)保溫的其他功能。①外保溫則可以避免搬動家具、施工擾民、甚至臨時搬遷等諸多麻煩發(fā)生。當外墻必須進行裝修或抗震加固時，加做外保溫是最經(jīng)濟、最有利的方法。②我國目前許多住戶在住進新房時，大多先進行裝修。采用外保溫則可以與室內(nèi)工程平行作業(yè)，有利于加快施工進度。③外保溫可以使建筑更為美觀，只要做好建筑立面設計，建筑外貌會十分出色。特別在舊房改造時，外保溫能使房屋外貌大為改觀。④外墻外保溫適用范圍十分廣泛，適用于各種建筑。⑤外保溫的綜合經(jīng)濟效益很高。外保溫比內(nèi)保溫增加了使用面積近2%，使單位使用面積造價得到降低。加上有節(jié)約能源、改善熱環(huán)境等一系列好處，綜合效應十分明顯。
　　
　　4 我國廣泛應用的外墻外保溫系統(tǒng)
　　
　　(1)EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以聚合物砂漿作黏結劑，將EPS板固定在墻體外側(若需要時也可用錨栓做輔助固定)，并在外表面再做聚合物砂漿薄抹灰耐堿玻纖網(wǎng)格布保護層和飾面層，但黏結劑應承受該系統(tǒng)全部負荷。適用范圍：民用建筑混凝土或砌體外墻外保溫工程。
　　(2)機械固定鋼絲網(wǎng)架EPS板外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是用錨栓或預埋鋼筋等機械固定件，將穿透的EPS鋼絲網(wǎng)架板固定在墻體外側，并在表面再做抗裂水泥砂漿抹面層和飾面層。適用范圍：民用建筑混凝土或砌塊外墻外保溫工程。
　　(3)EPS板與砼一次現(xiàn)澆外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在內(nèi)側面開有水平方向齒槽，并在內(nèi)外側表面均噴滿界面砂漿的EPS板，置于墻體外模板內(nèi)側，同時設置若干錨栓作為輔助固定件，待澆灌混凝土后，墻體與EPS板以及錨栓結合為一體。模板拆除后，在EPS板外側表面再抹(或不抹)膠粉聚苯顆粒漿料找平層，表面再做耐堿玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿保護層和飾面層。適用范圍：多層和高層民用建筑現(xiàn)澆混凝土結構外墻外保溫工程。
　　(4)膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將膠粉聚苯顆粒保溫漿料抹在墻體外側作為保溫層，并在外表面再做耐堿玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿保護層和飾面層。適用范圍：寒冷地區(qū)、夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)民用建筑混凝土或砌體外墻外保溫工程。由上述可知外墻外保溫常用的是EPS板，即膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板。作為保溫層的EPS板熱導率低且穩(wěn)定，厚度容易控制，為基層墻體增加很大的熱阻。保溫層的傳熱阻主要是由EPS板的傳熱系數(shù)和厚度決定。
　　
　　5 結 論
　　
　　全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠地保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀。
　　
　　參考文獻：
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