河南省遂平縣房地產管理所 李獻軍
建筑外保溫與內保溫的節能分析
河南省遂平縣房地產管理所李獻軍
摘要:簡要介紹了當前我國建筑節能現狀,分析了建筑外墻保溫節能的重要性;根據我國建筑保溫節能政策要求,得出了外墻節能在建筑節能中占重要地位,并重點探討了常用的外墻保溫技術及節能材料選用,以期達到共同提高的目的。
關鍵詞:節能;建筑;外墻保溫
中圖分類號:TU74
文獻標識碼:A
文章編號:1671-864X(2015)04-0178-01
我國的資源相對不足,但耗能日巨,能源問題已經成為制約經濟發展的主要因素,節約能源刻不容緩。隨著我國對節約能源與保護環境的不斷重視,建筑維護結構的保溫技術也在日益加強,尤其是外墻保溫技術得到長足的發展,并成為我國一項重要的建筑節能技術。目前,在建筑中常使用的外墻保溫主要有內保溫、外保溫、內外混合保溫等方法,然而,在不同的保溫方法施工過程中,也出現了各種各樣的質量問題。
建筑節能,就是以節約建筑能耗為核心,對建筑物圍護結構和采暖系統進行控制。對建筑物圍護結構和采暖系統進行革新,改善我國居民的居住環境條件,使之滿足節約能源的需要。
(一)節能目標
居住建筑:以80年代改革開放時期建造的建筑為“基準建筑”,在這個基礎上,實現節能50%的目標,《民用建筑節能設計標準》JGJ26-86,實現節能65%的目標,《民用建筑節能設計標準》JGJ26-95.公共建筑:《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005,實行節能50%目標,建筑保溫節能的范圍也從建筑物的新建、改建、擴建,逐步推行到既有建筑的改造,從單一的居住建筑向公共建筑領域推進。建筑保溫節能標準從節能30%到50%再到65%逐步提高。
(二)節能標準
居住建筑節能設計標準,根據我國的氣候條件及地理位置分為五個地區:由北向南,分為寒冷地區、嚴寒地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區以及溫和地區,各自有不同的節能標準。除上寒冷、嚴寒地區的節能標準外,尚有:《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ134-2001,《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》JDJ75-2003,以上均執行50%節能標準。建筑節能應是多專業共同執行節能標準的結果。大致比例是暖通20%、建筑20%、照明10%,建筑照明另有自己的設計標準。
(一)外墻內保溫
外墻內保溫是在外墻的內側覆蓋苯板、保溫砂漿等保溫材料,從而使建筑達到保溫節能作用的施工方法。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。外墻內保溫的缺陷是:結構冷(熱)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,冬天室內的墻體溫度與室內墻角(保溫墻體與不保溫板交角處)溫度差約在10℃左右,與室內的溫度差可達到15℃以上,一旦室內的濕度條件適合,在此處即可形成結露現象。而結露水的浸漬或凍融極易造成保溫隔熱墻面發霉、開裂。
(二)內外混合保溫
內外混合保溫是指在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做內保溫,從而對建筑物進行保溫的一種施工方法。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(熱)橋部分進行有效的保護。然而,局部外保溫、局部內保溫混合使用的保溫方式,使整個建筑物外墻主體的不同部位產生不同的形變速度和形變尺寸,建筑結構出于不穩定的環境中,常年溫差結構形變產生裂縫,從而縮短整個建筑的壽命。
(三)外墻外保溫
外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側,使建筑達到保溫的施工方法,這也是目前建筑工程中最可行的外墻保溫方法。由于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(熱)橋,有利于結構壽命的延長。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。
(一)全面保溫
建筑的外保溫應該是整個建筑全部的外保溫。由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構件出現裂縫,因此,我們應該對建筑進行全面的保溫,包括女兒墻、雨篷等構件。
(二)保溫材料的選擇
1.現施工的建筑中,保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大,導熱系數小等優點,他的導熱系數為0.029w,而抗裂砂漿的導熱系數為0.93w,兩種材料的導熱系數相差32倍,而聚苯板的導熱系數為0.042w,同抗裂砂漿相差22倍,因此擠密苯板同聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板。以聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成,膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結材料,采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥為主要成分的無機膠凝體系,該類材料的導熱系數一般為0.06w,與抗裂砂漿相比相差16倍,該種材料與擠密苯板和聚苯板相比,導熱系數要小得多,因而能夠緩解熱量在抗裂層的積聚,使體系受溫度驟然變化產生的熱負荷和應力得到較快釋放,提高抗裂性和耐久性。
2.增強網的選擇
玻纖網格布作為抗裂保護層的關鍵增強材料在外墻外保溫技術中的應用得以快速發展,一方面它能有效增加保護層的拉伸強度,另一方面由于能有效分散應力,將原本可以產生的寬裂縫分散成許多較細裂縫,從而形成抗裂作用。但由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性,玻纖網格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有決定性的意義。從耐久性上分析,高耐堿纖維網格布要比無堿網格布和中堿網格布的耐久性好得多,至少能夠滿足25年的使用要求,因此,在增強網的選擇上,建議使用高耐堿的網格布。
3.保護層材料的選擇
由于水泥砂漿的強度高、收縮大、柔韌性變形不夠,直接作用在保溫層外面,易引起開裂。為解決這一問題,必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網,并在砂漿中加入適量的纖維,抗裂砂漿的壓折比要小于3。如外飾面為面磚,在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網片,鋼絲網片孔距不宜過小,也不宜過大,面磚的短邊應至少覆蓋兩個網孔以上,鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。
建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程,建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等,也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門,是一項全方位的、綜合性的系統工程,也是一項長期而艱巨的任務。結合我國國情,必須逐步完善建筑節能設計標準,大力推廣建筑節能適用技術,提高能源利用率,探索出一條符合中國國情的建筑節能適用技術新路。
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