建筑外墻保溫系統及材料的創新應用

周興年

【摘 要】 隨著建筑行業的飛速發展， 在我國民用建筑普遍使用的外墻外保溫板逐漸顯現出弊端，開裂和脫落問題較為嚴重，不僅不造成了環境污染，并缺乏良好的防火性能。在我國現有的標準和規范下，嚴緊把握外墻保溫質量與火災防控源頭關， 加強外墻保溫系統和材料的創新應用研究，是十分必要的。為此本文主要對建筑外墻保溫系統及材料的創新設計及應用進行了探討。

【關鍵詞】 建筑外墻；保溫系統；材料；創新應用

1、前言

隨著經濟發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設備來改善室內熱環境。然而，以空氣調節改善室內熱舒適的效用必須要有良好的圍護結構作為保證。由于沒有科學的設計和良好的材料性能，致使冬季建筑采暖、夏季建筑空調能耗急劇上升，造成能源嚴重浪費。提高圍護結構的熱工性能，必定會對建筑外墻保溫系統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及材料的選擇應用，使其達到既節能又安全就顯得相當重要。

2、外墻保溫系統應滿足外墻節能設計要求

建筑物應按所處氣候分區的不同要求，依據國家或地方標準，對墻體采取保溫、隔熱等措施。（1）嚴寒和寒冷地區，夏熱冬冷、夏熱冬暖地區居住建筑外墻包括結構熱橋在內的平均傳熱系數不應超過國家居住建筑的節能設計標準。（2）嚴寒和寒冷氣候區居住建筑應首選外墻外保溫系統。（3）各氣候區公共建筑外墻（含不透明幕墻部分）包括結構性熱橋在內的平均傳熱系數不應超過國家公共建筑節能設計標準要求。（4）外墻與屋面的熱橋部位的內表面溫度應不低于室內空氣露點溫度。

3、外墻外保溫系統的選擇

外墻外保溫應選擇安全可靠技術成熟的系統，選擇外墻外保溫系統時，應考慮系統的耐候性。各種外保溫系統材料組成和構造形式，設計和施工中不應隨意更改，要注重常用各種外墻外保溫系統構造特點和適用范圍。

建筑外墻保溫系統和材料選型、 外墻裝飾材料：除應符合國家有關建筑設計防火規范外的規定外，目前還應符合公安部、住房和城鄉建設部聯合發布的 “《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》的通知”（公通字[2009]46號）文件的要求。為遏制火災高發勢頭，把好火災防控源頭，公安部消防局下發公消[2011]65號文件。 要求在新標準、規定發布前，從嚴執行（公通字[2009]46號）文件中第二條規定，即“民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料”。

4、外墻內保溫系統的選擇

外墻內保溫節能系統由于難以消除外墻結構性熱橋的影響， 會使外墻整體保溫性能減弱，外墻平均傳熱系數與主體外墻典型斷面傳熱系數差距較大，因此需要進行平均傳熱系數的計算。 嚴寒和寒冷地區一般情況下不應采用外墻內保溫系統，夏熱冬冷和夏熱冬暖地區可選用，公共建筑中采用外墻內保溫時宜選用保溫層為A級不燃材料的內保溫系統。 通常采用的內保溫做法有：

a. 在外墻內側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），并在表面抹保護層（如水泥砂漿或聚合物水泥砂漿等）。b. 在外墻內側拼裝GRC聚苯復合板或石膏聚苯復合板，表面刮膩子。c. 在外墻內側安裝巖棉輕鋼龍骨紙面石膏板（或其他板材）。d.在外墻內側抹保溫砂漿。e.公共建筑外墻、地下車庫頂板現場噴涂超細玻璃棉絕熱吸聲系統。 該系統保溫層屬于A級不燃材料。

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

5、外墻夾心保溫系統的選擇和CL建筑結構體系研究

（1）夾心保溫在設計時應充分估計到熱橋的影響，節能計算時應取考慮熱橋影響后的平均傳熱系數。（2）應做好熱橋部位的保溫構造設計，避免出現內表面結露現象。（3）夾心保溫做法易造成外頁墻在溫度作用下的裂縫，設計時應注意采取加強和防止雨水滲透措施。通常采用的夾心保溫均為砌體結構夾心墻構造。 可參考07J107《夾心保溫墻建筑構造》。（4）我國一些地區大力推廣的CL建筑體系是全新的建筑體系。 適用于抗震設防烈度為8°及8°以下嚴寒、寒冷地區和夏熱冬暖、夏熱冬冷地區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建筑體系是一種復合新型鋼筋混凝土剪力墻結構體系。 該體系采取保溫板居中，兩側有鋼絲網架及斜插鋼筋與保溫板固定，構成新型復合鋼筋混凝土剪力墻結構體系，它將保溫層與剪力墻的受力鋼筋組成CL網架板作為墻體骨架，形成空間受力框架后兩側澆筑自密實混凝土發揮受力和保溫雙重作用。

CL建筑體系具有以下特性：

（1）高效節能。 CL建筑結構體系保溫、隔熱性能高于框架結構，能滿足住宅建筑65%節能標準要求。（2）自重輕，整體性強，抗震性能好，適用地區范圍廣。（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行標準的問題，實現保溫與結構同體同壽命。墻體兩側為混凝土，裝飾性強。（4）工廠化生產，施工速度快、綜合造價低。

6、外墻自保溫系統的應用

外墻自保溫是以火力發電廠排放的粉煤灰為主要原料，引進國外先進的生產工藝及裝備生產的蒸壓加氣混凝土砌塊的維護結構的新型墻體材料，節能降耗。 并具有良好的可加工性，因此施工構造簡單，方便快捷。 外墻采用300mm厚加氣混凝土砌塊，無需再做內保溫或外保溫，而且是墻體單一材料唯一能夠達到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還不是很成熟， 有很多漏水、脫落或開裂現象。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大問題。

普通保溫板現在國內的技術還達不到完全防火的要求，國家的相關標準制定、修訂貫徹執行正在完善中，所有這些問題對外墻保溫板的發展造成了制約。 而外墻自保溫技術經過多年的發展，已有一套成熟的工藝，施工簡單，沒有重復的保溫工作，外墻采用加氣混凝土砌筑一定的厚度就能達到節能要求，立面處理工藝簡單，便于操作。與外墻貼保溫板兩者的經濟性比較不能只單純從材料考慮，應從綜合施工，工期，保溫性能，使用壽命綜合考慮。外墻自保溫技術因其結構設計制約，目前僅限用于框架結構，這就限制了使用范圍。

7、結束語

在我國建筑業的發展和一系列新的標準的頒布，建筑業對新型墻體保溫材料、保溫體系的需求不斷加大的背景下， 我們應盡快完善外墻保溫體系、材料的創新研究與應用，大力推廣綠色節能建筑，加快建筑業產業升級，這對我國的建筑發展具有重要的作用。

參考文獻

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