淺談外墻外保溫在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

■朱少華 ■安徽省鳳陽(yáng)縣建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100

眾所周知，建筑行業(yè)一直以來(lái)都是能源消耗的主要行業(yè)。因此，在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量使用具有環(huán)保與節(jié)能特點(diǎn)的材料，從而使建筑的有效使用率得到提高，對(duì)能源消耗的降低可以從提高設(shè)計(jì)的合理性方面入手，為人們提供一個(gè)綠色節(jié)能的空間。

我國(guó)越來(lái)越重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及對(duì)能源資源的節(jié)約，在建筑設(shè)計(jì)方面，保溫技術(shù)是維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，對(duì)這一技術(shù)的研究也在不斷的加深，這類(lèi)技術(shù)中發(fā)現(xiàn)較為迅速，應(yīng)用較為廣泛的當(dāng)屬外墻保溫技術(shù)，這一技術(shù)是建筑節(jié)能技術(shù)的重要組成部分。

1 我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際情況

人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求隨著城市化的發(fā)展而不斷提高，建筑對(duì)能源資源的消耗主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是施工過(guò)程，二是使用過(guò)程，例如空調(diào)的使用、采暖系統(tǒng)的使用等。在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，節(jié)能理念往往由設(shè)計(jì)師來(lái)執(zhí)行，只有把建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作放在減少能源消耗、對(duì)自然環(huán)境予以保護(hù)以及將資源的有效利用率提高等方面，才能保證建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。有調(diào)查顯示，我國(guó)的建筑能源消耗在社會(huì)能源消耗總量中占到45%的比重，而我國(guó)對(duì)建筑節(jié)能問(wèn)題的關(guān)注度與研究都要明顯晚于發(fā)達(dá)國(guó)家，且技術(shù)水平明顯不高，以采暖成本方面來(lái)說(shuō)，在單位面積上我國(guó)對(duì)能源資源的消耗量超過(guò)西方國(guó)家兩倍。因此可以看出，將節(jié)能理念落實(shí)到建筑設(shè)計(jì)中，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)中是較為緊迫的。

2 我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的目標(biāo)

首先以居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)為例，其“基準(zhǔn)建筑”可以設(shè)定為上世紀(jì)八十年代建造的建筑，以此為基礎(chǔ)，具體的節(jié)能目標(biāo)可以參照《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26－86，其節(jié)能目標(biāo)為50%;該標(biāo)準(zhǔn)從1986年8月開(kāi)始執(zhí)行;另有目標(biāo)為節(jié)能65%，具體的節(jié)能目標(biāo)可以參照《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26－95，該標(biāo)準(zhǔn)于1996年7月開(kāi)始執(zhí)行。北京、上海等城市首先在建筑設(shè)計(jì)中執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)(以上為寒冷、嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑標(biāo)準(zhǔn))

其次是公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)，最初的節(jié)能目標(biāo)為節(jié)能50%，具體內(nèi)容可以參考《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189－2005，該標(biāo)準(zhǔn)從2005年7月開(kāi)始執(zhí)行。隨著環(huán)保與節(jié)能理念的不斷深化，建筑設(shè)計(jì)中推行節(jié)能保溫理念的范圍也在不斷的擴(kuò)大，最初僅在新建、改建與擴(kuò)建的過(guò)程中推行這一理念，后期對(duì)既有建筑也展開(kāi)了節(jié)能與保溫改造，其領(lǐng)域也從居住建筑拓展到了公共建筑。另外，節(jié)能保溫標(biāo)準(zhǔn)也在逐步的提高，從最初的30%現(xiàn)已提高到了65%。

3 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

由于我國(guó)獨(dú)特的地理位置以及氣候類(lèi)型的分布，關(guān)于建筑節(jié)能與保溫設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)有五個(gè)，以地區(qū)為劃分標(biāo)準(zhǔn)，包括溫和地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地與嚴(yán)寒地區(qū)，每一地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)都需遵循符合自身實(shí)際條件的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。尚有《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ13－2010，該標(biāo)準(zhǔn)于2010年8月開(kāi)始執(zhí)行。例如《安徽省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB34/1466－2011，《安徽省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB34/1467－2011等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)50%。只有多專(zhuān)業(yè)都對(duì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行才能真正實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

4 建筑墻體外保溫的優(yōu)勢(shì)

(1)使主體結(jié)構(gòu)的耐久性得到增強(qiáng)。對(duì)建筑外部的墻體予以外保溫處理時(shí)，墻體內(nèi)部對(duì)應(yīng)混凝土墻或者磚墻將被有效的保護(hù)起來(lái)。外保溫層的內(nèi)部溫度變化會(huì)受到室外氣候的影響，表現(xiàn)為冬季內(nèi)部主要墻體濕度低、溫度高，溫度的波動(dòng)不大，因此墻面的熱應(yīng)力就會(huì)有所降低，進(jìn)而減少裂縫、破損與變形等問(wèn)題的發(fā)生，墻體的壽命因此得到延長(zhǎng)。其它會(huì)對(duì)墻體造成破壞的因素包括凍害、雨雪、干濕等，這類(lèi)因素對(duì)墻體的破壞力也會(huì)隨著墻體外保溫施工而減少。實(shí)踐證明，如果能對(duì)屋面或者墻體予以高質(zhì)量的外保溫處理，就能夠在一定程度上減少墻體變形等問(wèn)題的發(fā)生，使墻體的耐久性得到增強(qiáng)。

(2)使人居環(huán)境的舒適度增加。對(duì)外墻予以外保溫處理后，建筑內(nèi)不墻體的熱容量就會(huì)有所增加，繼而使建筑內(nèi)部積蓄的熱量增多，此時(shí)即使太陽(yáng)輻射減少或者供暖停止，室內(nèi)的溫度也不會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，從而使室內(nèi)的環(huán)境的舒適度增加。這一技術(shù)的應(yīng)用也能夠提高對(duì)人體散熱、電器散熱等“自然熱”的利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源資源的節(jié)約。而到了夏季，外墻保溫層又能夠在一定程度上減少太陽(yáng)輻射或高溫對(duì)建筑內(nèi)部環(huán)境的影響，保證室內(nèi)溫度不會(huì)較大幅度的升高。因此總的來(lái)說(shuō)，對(duì)外墻進(jìn)行外保溫處理能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的冬暖夏涼，讓建筑內(nèi)的居民感受到室內(nèi)溫度，提高舒適度。另外，外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能源資源的節(jié)約，在一定程度上使采暖負(fù)荷得到降低。

(3)防止墻體熱橋的產(chǎn)生。一般情況下，為了滿(mǎn)足承重與保溫的要求，外墻都具有較大的厚度，但是應(yīng)用高質(zhì)量的保溫材料后，墻體的厚度會(huì)有一定程度的降低。但要注意，如果建筑設(shè)計(jì)時(shí)采用的是內(nèi)保溫技術(shù)，就很容易發(fā)生熱橋現(xiàn)象，且保溫層的厚度越大，這一現(xiàn)象的發(fā)生就越為明顯。冬季如果出現(xiàn)熱橋顯現(xiàn)，不僅會(huì)降低建筑的使用效率，造成較大的損失，還會(huì)導(dǎo)致墻體出現(xiàn)潮濕、發(fā)霉等情況。而外保溫技術(shù)的應(yīng)用可以有效的避免這一問(wèn)題的產(chǎn)生，使用相同厚度的外保溫能夠減少建筑熱量的損失，避免熱能出現(xiàn)不必要的損耗。

(4)使內(nèi)部結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生得以減少。應(yīng)用了外保溫技術(shù)的墻體，其主體結(jié)構(gòu)會(huì)呈現(xiàn)出高溫的特點(diǎn)，而飽和蒸汽壓也會(huì)隨之提高，此時(shí)墻體內(nèi)部存在的水蒸氣就不會(huì)發(fā)生凝結(jié)，從而避免結(jié)露的發(fā)生。相反，若采用內(nèi)保溫技術(shù)，那么在保溫材料與主體結(jié)構(gòu)的粘結(jié)位置就會(huì)經(jīng)常發(fā)生結(jié)露問(wèn)題，使保溫效果受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使結(jié)構(gòu)因凍融而損壞。

5 外保溫節(jié)能設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

外保溫設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是全面的，建筑整體都要進(jìn)行外保溫處理。如果外墻保溫工作不全面，那么建筑中雨篷、女兒墻等構(gòu)件就很容易發(fā)生裂縫，所以保溫工作必須要做到細(xì)致與全面。通常情況下外保溫在應(yīng)用中會(huì)使用玻纖網(wǎng)格布用作增強(qiáng)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行抗裂保護(hù)，玻纖網(wǎng)格布的優(yōu)勢(shì)在于它具有較強(qiáng)的拉伸力與分散應(yīng)力，它能夠?qū)捔芽p轉(zhuǎn)化為細(xì)裂縫，從而實(shí)現(xiàn)抗裂的目的。另外玻纖網(wǎng)格布還具有較強(qiáng)的長(zhǎng)期耐堿性，因此能夠與堿性的保護(hù)開(kāi)裂砂漿進(jìn)行配合，實(shí)現(xiàn)與裂縫的對(duì)抗。具體來(lái)說(shuō)，具有較高耐堿性的纖維網(wǎng)格布明顯優(yōu)于中堿或無(wú)堿的網(wǎng)格布，其使用年限超過(guò)25年，因此，一般會(huì)使用具有高耐堿性的網(wǎng)格布作為保護(hù)層的增強(qiáng)網(wǎng)。

選擇保護(hù)材料：保護(hù)材料的主要為砂漿，但是水泥砂漿的強(qiáng)度與收縮性較大，但是缺乏柔韌性，因此如果將其用作保護(hù)材料涂抹于保溫層，那么就很容易出現(xiàn)開(kāi)裂等問(wèn)題。實(shí)踐證明，保護(hù)材料應(yīng)當(dāng)選擇抗裂砂漿，使用專(zhuān)用砂漿與增強(qiáng)網(wǎng)對(duì)保溫層進(jìn)行保護(hù)能夠取得較好的效果。砂漿中可以添加部分纖維，要保證砂漿的壓折比不能超過(guò)3。若外飾面是面磚，可以將鋼絲網(wǎng)片加入到水泥抗裂砂漿內(nèi)，注意要將網(wǎng)孔的大小控制在合理的范圍內(nèi)，保證面磚的較短的一邊能夠覆蓋超過(guò)兩個(gè)網(wǎng)孔，鋼絲網(wǎng)一般需選用熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)，這種鋼絲網(wǎng)具有較好的防腐性能。

6 結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)之一就是外墻設(shè)計(jì)。在一定程度上可以認(rèn)為，墻體節(jié)能保溫設(shè)計(jì)的水平體現(xiàn)著建筑節(jié)能的整體情況。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出了新的特點(diǎn)，因此環(huán)保節(jié)能的墻體設(shè)計(jì)在我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展中擁有廣闊的前景。

［1］涂逢祥．建筑節(jié)能［M］．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009．

［2］建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心，北京振利高新技術(shù)有限公司．外墻外保溫技術(shù)百問(wèn)(第2版)［M］．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007．

［3］楊善勤．外保溫墻體保溫隔熱性能優(yōu)勢(shì)［J］．建設(shè)科技，2004．