建筑外圍護結構墻體保溫節能探析

徐夢超

【摘要】墻體作為建筑物的圍護結構，除具有承重作用外，還具有保溫隔熱的作用，而且墻體的保溫性能不僅為住戶提供了舒適的工作休閑空間，還大幅度降低了房屋夏季制冷和冬季取暖所需的能量消耗。近年來，我國建筑事業飛速發展，多種墻體保溫節能系統應運而生，這就需要建筑單位在實施施工期間結合實際情況合理應用保溫節能技術。為此，本文主要介紹了目前建筑外圍護結構墻體建設中常用的保溫材料、結構及其施工技術方案，以期為項目施工提供參考。

【關鍵詞】墻體保溫節能;圍護結構;保溫材料

隨著社會經濟的發展和科技水平的提高，我國現代化建設進程加快，建筑工程項目越來越多。而面臨日益嚴峻的能源危機和在可持續發展戰略的推動下，節能減排技術在建筑行業愈加應用廣泛。據調查了解，建筑物維護結構墻體在建筑整體能耗中占比較大，為此，本文旨在探究建筑外圍護結構墻體保溫節能技術方案，以期完善建筑節能理論體系，為我國建筑工程項目建筑外圍護結構墻體設計、選材和施工提供可靠依據，進而實現保溫節能的目標。

1、保溫節能技術應用于建筑外圍護結構墻體建設的必要性

據調查了解，我國建筑能耗占社會總能耗的30%以上，近年來，隨著我國城鎮化建設可持續發展，我國城市建筑數量與日俱增，再加上我國人口不斷增多，能源枯竭問題和環境污染問題已成為我國盡帶發展急需解決為重大問題。在此背景下，大力發展、應用建筑外圍護墻體保溫節能技術不僅可以節約珍貴能源、減輕環境污染，同時也有利于消除冷熱橋現象，保護建筑物主體結構，延長其使用壽命。

2、建筑外圍護結構墻體建設中保溫材料及其保溫結構的選擇

2.1保溫材料

我國保溫材料種類繁多，依據保溫材料的材質可以將其劃分為有機保溫材料、無機保溫材料和金屬保溫材料三種。依據保溫材料形態可將其劃分為纖維狀保溫材料、多孔保濕材料、顆粒狀保濕材料、多層復合保溫材料和膏狀保溫材料。依據保溫保溫材料密度可將其劃分為超輕質保溫材料（密度小于50 kg/m3）、輕質保溫材料（密度介于50-350 kg/m3之間）和重質保溫材料（密度大于350kg/m3）。而我國常用的建筑保溫材料基本可以劃分為保溫粉（砂漿）、保溫板材和現場發泡保溫材料三大類[1]。保溫粉（砂漿）是由多種輕質骨料、膠凝料和改性添加劑混合制成，其導熱性能與混合料配比相關，多呈漿體或粉狀，具有防火阻燃。保溫板材常見的有擠壓型聚苯乙烯泡沫板（XPS板）、聚苯乙烯塑料泡沫板（EPS板）、聚氨酯泡沫塑料板、酚醛樹脂泡沫保溫材料和符合硅酸鹽保溫板[2]。

2.2墻體保溫結構

依據墻體保溫層與主體結構的相對位置可以將建筑外圍護結構墻體保溫結構劃分為墻體內保溫和墻體外保溫兩種。墻體內保溫是指墻體保溫層以粘結或錨接等方式置于主體結構內側，保溫層施工和后期維修便利，且不易受外界環境因素的影響。墻體外保溫是指墻體保溫層位于主體結構外側，是目前大力推廣和發展的一種建筑保溫節能技術，與墻體內保溫相比，這種保溫結構更易于發揮出保溫材料的固有特性，避免房屋墻體產生冷熱橋現象。

3、保溫節能技術在建筑外圍護結構墻體建設中的實踐

良好的建筑外保溫圍護結構可以減少建筑50%的能源消耗，極大地降低能源總體消耗水平。下面筆者結合工作內容與經驗詳細闡述建筑外圍護結構墻體保溫節能技術在實際工程項目的應用方案。

3.1復合墻體

復合墻體是由多種建筑材料復合而成，通常是在原有墻體主體結構的基礎上增加一層或幾層絕熱保溫符合材料，以改善整個墻體導熱性能。依據保溫結構可以將目前常用的復合墻體劃分為以下幾種。

3.1.1內保溫復合墻體

內保溫復合墻體是指將保溫隔熱系統置于外墻內側的保溫結構，通常來講，外墻主體結構為混凝土墻和砌塊等，施工簡單，而且在保證建筑物承載能力的前提下，還可以適當降低墻體厚度。例如目前常見的內保溫復合墻有粉刷石膏聚苯板，與一般墻體結構相比，該材料不僅導熱系數小、密度小、重量輕、防火性能好，而且便于切割、運輸，施工便利，常用于工業建筑和民用建筑建設工程中 [3]，除此之外，還有內貼預制保溫板和涂抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。值得注意的是，內保溫施工前要確保相關墻體門窗安裝完成，對水電暖等工程需要的管線進行預埋。盡管內保溫技術在施工、維修和墻體保溫性能上有諸多優勢，但同樣由于其結構特性，其仍存在一定缺陷。一方面保溫節能層在墻體內側，不可避免地會占據住戶一定的室內使用面積，而且室內懸掛物件和二次裝修都很容易破壞內保溫結構，另一方面內保溫技術無法消除樓板、抗震構造柱、圈梁等引起的冷、熱橋反應。

3.1.2外保溫復合墻體

顧名思義，外保溫復合墻體是將保溫材料置于墻體外側的墻體保溫結構，外保溫復合墻體結構中選擇合適的保溫材料可以有效削弱溫度對房屋和墻面變形的作用，避免頂層橫墻八字裂縫的產生。同時可以將最大程度消除冷熱橋的影響，在保證建筑物保溫效果的前提下，節約保溫材料。（1）外掛式外保溫復合墻體。以粘結力和拉力將外保溫復合材料放置在墻體外側的保溫結構。例如膨脹聚苯板薄抹灰外墻，保溫材料主要依據粘結固定方式與主墻結構粘結在一起，也可輔以錨栓連接，施工期間禁止以聚苯板厚度和抹灰層找平，應控制抹灰層厚度在3-5mm。由于施工工藝的特殊性，復合墻體保溫節能特性與其所用保溫材料息息相關。硬質聚氨酯泡沫塑料板保溫隔熱效果居所有建筑復合墻體用材前列，但由于其易燃性導致其應用受到一定限制。（2）聚苯板一次澆筑成型墻體。是指將內置聚苯板的建筑模板放置于澆筑墻體外側，以混凝土澆筑成型構成的復合墻體。依據施工工藝可將其劃分為有網型與無網型兩種，其主要區別在于聚苯板的固定形式，有網型復合墻體中內置的聚苯板是依靠自身與混凝土的粘結力以及鋼絲網架與墻體外側配鋼筋綁扎在一起來固定[4]，而無網型復合墻體則是依靠錨接將保溫材料與混凝土墻體固定在一起，部分施工單位為降低墻體質量風險，還會將聚苯板切割成鋸齒形，以增大混凝土與其之間的摩擦力。整體而言，外保溫復合墻體施工便利，主要通過控制混凝土澆筑質量提高復合墻體保溫節能效果，易于控制，在實際施工期間應注意控制密度不小于20kg/m3，避免混凝土側壓力較大造成脹模。但是有網型復合墻體中使用了易導熱的鋼絲網架，其保溫節能效果要稍差一些。（3）涂抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。是指將聚苯顆粒與水、保溫膠粉料以一定比例混合制成膏體，再與抗裂防護層組合而成的復合墻體。這種復合墻體施工便利，成本低，但是復合墻體保溫隔熱效果與施工漿料密度和厚度密切相關，同時濕作業較多，在寒冷天氣和潮濕天氣下作業難以控制施工質量。

3.1.3夾芯復合墻體

夾芯復合墻體是指將保溫隔熱材料置于外墻體內外側之間的墻體結構，即保溫層設在墻體支撐結構材料之中的墻體。這種復合墻體可以充分發揮出墻體材料本身對外界環境的防護作用，但是對施工工藝要求就較高，一方面要依據我國建筑物防震要求做好內外保溫墻之間的連接，并且做好充填工作，避免形成空氣對流，另一方面加防震構造柱、圈梁等部位的施工質量控制，盡可能額定降低冷熱橋效應。

3.2加氣混凝土砌塊

加氣混凝土砌塊是一種新型建筑材料，且具有如下優點：第一，重量輕。第二，保溫隔熱效果好。加氣混凝土砌塊內部均勻分布著大小相差不大的封閉小孔，多層結構導致其導熱系數小[5]。第三，隔音、抗震性能高。加氣混凝土砌塊內部分布大量的封閉氣孔，不僅吸音效果好，而且自身容重較輕，震時慣性力小，抗震能力強。

結論：

隨著我國城市建設的飛速發展，建筑能耗已成為我國能源消耗的主要領域，建筑外圍護結構墻體保溫節能技術的應用與發展對我國環境保護和能源節約工作的開展具有重大意義。為此，新時期下，施工單位一方面要立足實際，全面考慮建筑物各項性能，合理選用外圍護結構墻體保溫節能技術方案，另一方面也要加大研發投入，不斷開發、應用新型建筑保溫節能材料，不斷提高我國建筑外圍護結構墻體保溫節能效果。

參考文獻：

[1]彭國運.高層建筑的圍護結構墻體節能技術及方法探討[J].山西建筑，2018，044（005）：193-195.

[2]付波，張鑫.保溫隔熱材料在圍護結構的應用研究[J].新型建筑材料，2019，046（001）：85-88.

[3]姜向陽.傳統民居外圍護結構節能優化——以信陽市新縣丁李灣村為例[J].建筑節能，2020，v.48;No.348（02）：106-108.

[4]魏舒樂.新型外墻保溫技術和節能建筑外墻自保溫體系研究[J].粉煤灰綜合利用，2018，171（05）：149-151+159.

[5]陳武財.淺談建筑外墻保溫施工技術[J].建材與裝飾，2018，554（45）：26-27.