外墻外保溫技術(shù)在建筑領(lǐng)域的展望
摘要：外墻外保溫是一種新興的保溫技術(shù),就是將保溫材料置于主體維護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè),以達(dá)到保溫隔熱的目的,這種技術(shù)可以有效解決我國冬夏兩季室內(nèi)外溫差大而造成的能源損失問題,它代表了我國節(jié)能保溫技術(shù)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：外墻外保溫技術(shù)；復(fù)合墻體；節(jié)能；熱橋
從1986年我國試行第一部建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)至今,我們的建筑節(jié)能工作還沒有全面推開。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國既有房屋建筑面積超過420億平方米,這些房屋建筑大多數(shù)是上世紀(jì)80年代和90年代建造的,其中能夠達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不到2億平方米,僅占全部建筑面積的0.04%,微乎其微。發(fā)達(dá)國家對新建的公共建筑及舊有住宅的改造提出了相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),外墻普遍采用結(jié)構(gòu)墻體與高效保溫材料的復(fù)合技術(shù)。而我國,絕大多數(shù)建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能差,傳熱系數(shù)與我國氣候接近的工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,外墻為他們的3.5～4.5倍,外窗為他們的2～3倍,屋面為他們的3～6倍,門窗的空氣滲漏為他們的3～6倍。我們每天無節(jié)制地消耗著大量能源。作為建筑能耗大國,建筑節(jié)能工作還處于初步發(fā)展階段,與發(fā)達(dá)國家相比存在很大差距。
1.我國目前建筑整體節(jié)能情況
國務(wù)院發(fā)展研究中心2003年初開始組織的“國家綜合能源戰(zhàn)略以及政策研究”指出:我國既有近420億平方米建筑中99%屬于高能耗建筑,新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,單位建筑面積能源消耗為發(fā)達(dá)國家3倍以上。
建設(shè)部于2000年10月1日發(fā)布了第76號令《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,對不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目,不得批準(zhǔn)建設(shè)。為推進(jìn)我市建筑節(jié)能工作,鄭州市建委科技教育處會(huì)同市墻體材料革新辦公室、住宅產(chǎn)業(yè)化協(xié)會(huì)、房地產(chǎn)開發(fā)協(xié)會(huì)等專業(yè)組織一直積極宣傳推進(jìn)墻體保溫工作的順利實(shí)施。對于本地區(qū)實(shí)際情況而言,為適應(yīng)當(dāng)前建筑節(jié)能方面要求,本著以人為本、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的的精神與宗旨,為百姓提供舒適節(jié)能的居住環(huán)境,為公共建筑環(huán)保節(jié)能實(shí)在是大勢所趨,意義重大。
2.外墻外保溫的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展方向
外墻外保溫是一種新興的保溫技術(shù),就是將保溫材料置于主體維護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè),以達(dá)到保溫隔熱的目的,這種技術(shù)可以有效解決冬夏兩季室內(nèi)外溫差大而造成的能源損失問題,它代表了我國節(jié)能保溫技術(shù)的發(fā)展方向。外墻保溫不會(huì)產(chǎn)生熱橋,因此具有良好的建筑節(jié)能效果,冬天當(dāng)室內(nèi)的熱量經(jīng)過墻體保溫材料時(shí)會(huì)被隔絕保存下來,而當(dāng)室內(nèi)溫度降下來后,墻體熱量又會(huì)釋放出來,調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,在夏天,外墻保溫同樣會(huì)阻止太陽的輻射和外部熱量傳人室內(nèi),從而使建筑物冬暖夏涼。
外墻外保溫還可以起到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的作用,外墻保溫材料置于主體結(jié)構(gòu)外側(cè),減少了外界溫度、濕度、各種射線對主體結(jié)構(gòu)的影響,在夏季高溫和冬季低溫的反復(fù)作用下,主體往往會(huì)因熱脹冷縮而引起裂縫,縮短使用壽命,外墻外保溫卻可以最大限度的減少這種不良影響。這種技術(shù)在改造舊房方面的施工中非常方便快捷,外保溫可以進(jìn)行集中改造,不必在室內(nèi)施工,不影響室內(nèi)居民的正常工作和生活。另外與內(nèi)保溫技術(shù)相比外墻外保溫技術(shù)中將材料置于主體結(jié)構(gòu)外側(cè)從而節(jié)約了室內(nèi)空間,有效增大了使用面積。
外墻外保溫系統(tǒng)是目前國際上普遍采用的一種利用墻體材料來進(jìn)行建筑節(jié)能的體系,它的基本原理就是在建筑外墻體外側(cè)貼上一層保溫隔熱材料,以隔斷室內(nèi)外熱量通過墻體材料來進(jìn)行傳遞,并對外墻體起到保護(hù)和裝飾作用。
缺點(diǎn)是冬季雨季施工困難,施工質(zhì)量要求高,造價(jià)較高,會(huì)相應(yīng)提高房屋建造成本,但根據(jù)估算,采用外保溫增加的投資3年左右節(jié)約的取暖費(fèi)用即可回收回來(具體情況與選擇相應(yīng)的外墻保溫系統(tǒng)和墻體材料有關(guān))。
外墻外保溫系統(tǒng)經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善,在德國及歐洲大致可分成三大系列四個(gè)品種,即按所采用的保溫材料的不同可分為聚苯板材料;彩色礦物型砂漿;聚合物裝飾砂漿,和彩色柔性面磚等四個(gè)品種。
外墻外保溫體系保溫效率在85%~95%,不減少房屋使用面積,既適用于新建建筑,也適用于舊房改造,目前我國北方地區(qū)都在大力推廣使用新型節(jié)能墻體保溫材料,特別是外墻外保溫系統(tǒng)可以進(jìn)一步降低取暖用的能源消耗,減少環(huán)境污染,有利于環(huán)境保護(hù),由此可見在節(jié)能方面有突出優(yōu)勢的外墻外保溫系統(tǒng)能在中國會(huì)有更廣闊的市場,前景美好!
3.建筑節(jié)能潛力巨大
建筑能耗是指在建筑物使用過程中的能耗。主要包括建筑采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器、電梯、通風(fēng)等方面的能耗。建筑節(jié)能工作就是通過提高以上諸方面的能源利用效率,減少不必要的能源浪費(fèi),從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。
多年以來,建筑墻體一般采用單一材料,如空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體等。近年來由于建筑節(jié)能的需要,單一材料導(dǎo)熱系數(shù)太大,一般為高效保溫材料的20倍,不能滿足保溫隔熱的要求,因此往往采用承重材料與高效保溫材料(如巖棉板或聚苯板等)組成復(fù)合墻體。按保溫材料所處位置不同,又分為外墻內(nèi)保溫、外墻夾芯保溫和外墻外保溫是三種方式。其中外墻內(nèi)保溫由于無法阻斷熱橋,浪費(fèi)建筑面積,室內(nèi)裝修受限制等方面原因,大連市建筑管理部門不允許應(yīng)用,夾芯保溫技術(shù)在理論上無問題,因受目前施工人員素質(zhì)影響,及施工工藝比較復(fù)雜,容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,目前在大連本地建筑上也很少應(yīng)用。
采用外保溫技術(shù)的復(fù)合墻體很好地發(fā)揮了兩種材料的長處,既不會(huì)使墻體過厚,又能承重,保溫效果又好,因此發(fā)達(dá)國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國若想實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能“九五”規(guī)劃和2010年規(guī)劃,在采暖居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)第二階段達(dá)到節(jié)能50%的要求,使用復(fù)合墻體將是大勢所趨。
4.外墻外保溫技術(shù)七大優(yōu)勢
�。�1）保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物壽命。對消費(fèi)者而言,房屋擁有70年的產(chǎn)權(quán),買房基本上是一次性投入,如果建筑物質(zhì)量受損,大修一次,花費(fèi)若干,豈不是很不合算?采用外保溫技術(shù),由于保溫層置于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè),緩沖了因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力,避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環(huán)造成的結(jié)構(gòu)破壞,減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的侵蝕。事實(shí)證明,只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當(dāng),厚度合理,外保溫可以有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形,有效地消除常見的斜裂縫或八字裂縫。因此外保溫有效地提高了主體結(jié)構(gòu)的使用壽命,減少長期維修費(fèi)用。
（2）基本消除“熱橋”的影響。“熱橋”指的是在內(nèi)外墻交界處、構(gòu)造柱、框架梁、門窗洞等部位,形成的散熱的主要渠道。對內(nèi)保溫而言,“熱橋”是難以避免的,而外保溫既可以防止“熱橋”部位產(chǎn)生結(jié)露,又可以消除“熱橋”造成的熱損失。熱損失減少了,每個(gè)采暖季的支出自然就降了下來。
（3）使墻體潮濕情況得到改善。一般情況下,內(nèi)保溫須設(shè)置隔汽層,而采用外保溫時(shí),由于蒸汽滲透性高的主體結(jié)構(gòu)材料處于保溫層的內(nèi)側(cè),只要保溫材料選材適當(dāng),在墻體內(nèi)部一般不會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象,故無需設(shè)置隔汽層。同時(shí)采取外保溫措施后,結(jié)構(gòu)層的整個(gè)墻身溫度提高了,降低了它的含濕量,因而進(jìn)一步改善了墻體的保溫性能。
�。�4）有利于室溫保持穩(wěn)定。家中如果有老人或小孩,溫差較大,常常使抵抗力弱的老人小孩患病,而外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結(jié)構(gòu)層在墻體內(nèi)側(cè),當(dāng)室內(nèi)受到不穩(wěn)定熱作用時(shí),室內(nèi)空氣溫度上升或下降,墻體結(jié)構(gòu)層能夠吸引或釋放熱量,故有利于室溫保持穩(wěn)定。
（5）便于舊建筑物進(jìn)行節(jié)能改造。以前的建筑物一般都不能滿足節(jié)能的要求,因此對舊房進(jìn)行節(jié)能改造,已提上議事日程,與內(nèi)保溫相比,采用外保溫方式對舊房進(jìn)行節(jié)能改造,最大的優(yōu)點(diǎn)是無需臨時(shí)搬遷,基本不影響用戶的室內(nèi)生活和正常生活。
�。�6）可以避免裝修對保溫層的破壞。不管是買新房還是買二手房,消費(fèi)者一般都需要按照自己喜好進(jìn)行裝修,在裝修中,內(nèi)保溫層容易遭到破壞,外保溫則可以避免發(fā)生這種問題。
�。�7）增加房屋使用面積。消費(fèi)者買房最關(guān)心的就是房屋的使用面積,由于外保溫技術(shù)保溫材料貼在墻體的外側(cè),其保溫、隔熱效果優(yōu)于內(nèi)保溫,故可使主體結(jié)構(gòu)墻體減薄,從而增加每戶的使用面積。據(jù)統(tǒng)計(jì),以北京、沈陽、哈爾濱、蘭州的塔式建筑為例,當(dāng)主體結(jié)構(gòu)為實(shí)心磚墻時(shí),每戶使用面積分別可增1.2平方米、2.4平方米、4.2平方米和1.3平方米,可見經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
5.目前適用于本地區(qū)比較成熟的幾種外墻外保溫技術(shù)
（1）外掛式外保溫
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶�；炷翉�(fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本,已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。
該外掛技術(shù)是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護(hù)層,最后加做裝飾面。
�。�2）聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫
將聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。
該施工技術(shù)簡便,可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率;不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平,直接用保溫料漿找補(bǔ)即可,避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí)該技術(shù)解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實(shí)現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重要突破。與別的外保溫相比較,在達(dá)到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價(jià)。例如與聚苯板外保溫相比較,每平方米可降低25元左右。
6.外保溫產(chǎn)品技術(shù)與施工質(zhì)量尚需提高
推廣實(shí)施建筑物外墻外保溫技術(shù)既有利于國家可持續(xù)發(fā)展,延長建筑物使用壽命,又有利于家家戶戶節(jié)省日常開支,是大勢所趨。但是外墻外保溫對產(chǎn)品技術(shù)和施工質(zhì)量要求比較高,在這方面尚需施工企業(yè)進(jìn)一步努力提高。
參考文獻(xiàn)
[1]齊文龍等.聚苯板外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用.建材•建筑•裝修,2000,(2)轉(zhuǎn)
[2]郭瑩.外墻內(nèi)、外保溫技術(shù)在建筑節(jié)能住宅中的作用.建筑技術(shù)開發(fā),2002,(2)
[3]劉洪濤等.幾種常見的外墻保溫形式及材料.建筑技術(shù)與應(yīng)用,2001,(1)
