居住建筑新型外墻構造節能措施分析

摘要:目前我國外墻保溫技術發展很快，是節能工作的重點。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不可分的，建筑節能必須以發展新型節能材料為前提，必須有足夠的保溫絕熱材料做基礎。節能材料的發展又必須與外墻保溫技術相結合，才能真正發揮其作用。

關鍵詞:建筑材料建筑節能外保溫技術

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0024-01

1 建筑節能與建筑能耗

建筑節能，是指在不降低建筑物使用功能的前提下，提高建筑中的能源利用效率，降低建筑能耗。建筑節能包括三個方面：一是建筑本體的節能，包括建筑規劃與設計、圍護結構的設計節能等；二是建筑系統的節能，包括采暖與制冷系統等設備的節能；三是能源管理，規范管理的方式以達到合理用能[3]。

2 外墻保溫與建筑節能

外墻外保溫有如下構造及技術優點:

2.1 適用范圍廣，技術含量高

外保溫不僅適用寒冷地區的民用建筑及工業采暖建筑，也適用于溫暖地區的制冷空調建筑，既可用于新建工程，更適合舊建筑物的節能改造工程。外保溫材料要求科技含量高，材料配套齊全，施工工藝先進合理。推行建筑外保溫技術將刺激我國高新技術產業節能材料的發展。

2.2 保護主體結構，延長建筑物壽命

采用外墻外保溫方案，由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生的應力，避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環造成的結構破壞，減少了空氣中的CO2及水對混凝土的碳化以及導致鋼筋結構的銹蝕，減少了空氣中有害氣體和紫外線對維護結構的侵蝕。事實證明，只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當，厚度合理，外保溫既可以減少維護結構的溫度應力，并具有防火阻燃性能，能對主體結構起保護作用，從而有效地提高了主體結構的耐久性，比內保溫更科學合理。

2.3 基本消除了“熱橋”的現象，較好地發揮了材料的節能保溫功能

“熱橋”是指在內外墻交界處、構造柱、框梁柱、門窗門洞等部位形成的散熱主要渠道。據有關資料統計，建筑物沿外墻“熱橋”增加熱損失約占25%，可見“熱橋”所增加的熱負荷是相當大的。而“熱橋”對內保溫和夾心保溫而言，幾乎難以避免，采用外保溫在避免“熱橋”方面比內保溫更有利，外保溫既可防止“熱橋”部位產生結露，又可消除“熱橋”造成的附加熱損失。計算表明，在厚度為370mm磚墻內保溫條件下，周邊“熱橋”使墻體平均傳熱系數增加10%左右；在厚度為240mm磚墻內保溫條件下，周邊“熱橋”使平均傳熱系數比主體部位傳熱系數約增加51%～59%，而在厚度為240mm磚墻外保溫條件下，這種影響近2%~5%，可見外保溫做法更有效地減少了室內的熱負荷。

2.4 墻體潮濕情況得到改善，有利于室溫穩定

采用外保溫時，由于蒸汽滲透性高的主體結構材料處于保溫層內側，用穩態傳濕理論進行冷凝分析，只要保溫材料選擇適當，在墻體內部不會發生冷凝現象，故無需設置隔汽層。墻體由傳熱體變成蓄熱體，結構層的整個墻身溫度提高了，不僅降低了它的含濕量，還不用再設空氣層，同時墻體能吸收和釋放能量，有利于氣溫的穩定，可得到室內舒適的熱環境。由于采用外保溫措施后，結構層的整個墻身溫度提高了，因而進一步改善了墻體的保溫性能。另外，采用外保溫不但改善了外來水分造成墻體的潮濕，還改善了墻體的氣密性，大大提高了墻體防雨水浸濕的功能。

3 外墻外保溫的技術特點

3.1構造特點

外墻外保溫系統包括的結構層如圖1所示。

圖1 外墻外保溫系統結構圖

其中，a為基層，一般為混凝土或砌體結構外墻；b為膠粘劑；c為EPS板（模塑聚苯板），可在次層安裝錨栓、鋼筋等將EPS板與基層進行機械連接；d為膠粘劑與水泥、砂配制的聚合物水泥砂漿；e為玻纖網；f為涂料、面磚或其他重量不超過20kg/m2的飾面材料。除此之外，建筑上還經常使用XPS板（擠塑聚苯板）進行外墻保溫，其構造與EPS板相似，先將XPS板粘結在外墻上，然后在其表面上依次做玻纖網增強薄抹面層和飾面層。但在粘結XPS板和做抹面層前，應先在XPS板表面涂界面劑。

3.2基本要求

1）外墻保溫層應能適應基層的正常變形而不產生裂縫和空鼓；2）應能長期承受自重而不產生有害變形；3）應能承受風荷載的作用；4）應采取適當的防火構造措施；5）應能防水防滲；6）各層的材料之間應具有穩定性，彼此相容；7）在正常的維護條件下，可使用25年。

4 外墻的其他保溫形式

4.1 外墻內保溫

外墻內保溫就是外墻的內側使用模塑聚苯乙烯板、擠塑聚苯乙烯板、保溫砂漿、硅酸鋁保溫涂層等保溫材料，使建筑達到保溫節能作用。該施工方法具有施工方便，對建筑外墻垂直度要求不高，施工進度快等優點。外墻內保溫特點是：保溫材料不受室外氣候因素的影響，無須特殊的防護，在間歇使用的建筑空間如影劇院、體育館等，室內供熱時溫度上升快，但對間歇采暖的居室等連續使用的建筑空間則熱穩定性不足。此外，圍護結構內部也可能因溫度突然降低而產生凝結水。外墻內保溫盡管比一般磚墻的保溫效果好，但也存在著問題，如一旦采用內保溫，室內墻上掛不成裝飾畫，房子住久了，由于受潮等原因，墻面易變形、容易斷裂，這種選擇并不理想。外墻內保溫的一個明顯的缺陷是：結構冷橋的存在使局部溫差過大導致產生結露現象。由于內保溫保護的位置僅僅在建筑的內墻及梁內側，內墻及板對應的外墻部分得不到保溫材料的保護，因此，在此部分形成冷橋。冬天室內的墻體溫度與室內墻角溫度差約在10％左右，與室內的溫度差可達到15℃以上，結露水的浸漬或凍融及易造成保溫隔熱墻面發霉、開裂。

4.2 內外混合保溫

在施工中外保溫施工操作方便的部位采用外保溫，外保溫施工操作不方便的部位作內保溫。從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對外墻內保溫不能保護到的內墻、板同外墻交接處的冷橋部分進行有效的保護，從而使建筑處于保溫中。然而，混合保溫對建筑結構卻存在著嚴重的損害。外保溫做法使建筑物的結構墻體主要受室內溫度的影響，溫度變化相對較小，因而墻體處于相對穩定的溫度場內，產生的溫差變形應力也相對較小；內保溫做法使建筑物的結構墻體主要受室外環境溫度的影響，室外溫度波動較大，因而墻體處于相對不穩定的溫度場內，產生的溫差變形應力相對較大。

4.3 外墻外保溫

外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側，從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對結構墻體起到保護作用并可有效阻斷冷橋，有利于結構壽命的延長。外墻外保溫技術，從新的裝飾材料上解決了保溫帶來的問題。外墻外保溫的優越性是十分明顯的，它能避免建筑熱橋，避免墻面冬季結露，可以保護主體結構，減少溫度應力，增加結構壽命。因此從有利于結構穩定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優勢，在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。

參考文獻

[1] 張德信.建筑保溫隔熱材料[M].北京：化學工業出版社，2009：12～13.

[2] 莊劍英.建筑節能與節能建筑材料[J].建筑節能，2009：67～68.

[3] 畢波.外墻外保溫施工工藝的研究[J].施工技術，2009：5～6.