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【摘要】外墙外保温体系既对墙体有保护作用,又能有效的阻断冷、热桥,无论是在节能机理,还是在节能效果上,都具有极大的优点。本文介绍了建筑外墙保温的意义和建筑外墙保温常用的保温层材料,对建筑外墙保温技术进行了分析。
【关键词】建筑外墙保温材料保温技术
Abstract: The exterior insulation system, both on the wall and have a protective effect to effectively block the cold and hot, both in the energy-saving mechanism and in the energy-saving effect, have great advantages. This article describes the meaning and exterior walls of the building's exterior wall insulation commonly used insulation material on the building's exterior wall technology.
Key Words: building's exterior wall, thermal insulation material, heat preservation techniques
中图分类号:TU767+.5文献标识码:A文章编号:
外墙保温技术,就是一种节能并且环保的新举措。它是采用一定的固定方式(粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等),把导热系数较低(保温隔热效果较好)的绝热材料与建筑物墙体固定一体,增加墙体的平均热阻值,从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。此体系既可用于新建墙体,也适用于已有建筑的外墙改造。国外30余年的实践证明,对外墙外保温只要材料选用得当,配方科学合理,施工技术、质量控制严格规范,其在建筑节能领域的应用有着足够的可靠性、安全性、经济性。具体来说,外墙外保温体系既对墙体有保护作用,又能有效的阻断冷、热桥。因此,无论是在节能机理,还是在节能效果上,都具有极大的优点。
一、建筑外墙保温的意义
在建筑施工企业进行房屋建筑施工时,往往将房屋建筑外墙保温技术视为整个建筑工程项目施工的重点,由于房屋建筑物的外表层就是房屋建筑外墙,所以房屋建筑外墙必须能够经受住一切寒冷,对于雨、雪、冰雹、冷、热、冰冻这些天气现象必须能够有很强的抵挡能力,对于温度、水等等的环境变化必须能够适应,所以房屋建筑外墙能够经受住所有的外界气候影响。而建筑外墙保温技术的作用不仅仅是这些,建筑外墙保温技术的良好实施,能够为建筑施工企业减少施工成本,由于气候是不确定的,气候因素是变化的,所以建筑外墙保温技术如果不能很好的实施,就会使建筑施工企业所建造的房屋建筑外墙不能够经受住一切寒冷,对于雨、雪、冰雹、冷、热、冰冻这些天气现象,不能够适应温度、水等等的环境变化,当那些环境污染对建筑外墙实施作用时,房屋建筑外墙并不能进行很好的抵御。这就导致房屋建筑外墙产生霉菌、裂缝等现象,霉菌、裂缝等现象的产生要求建筑施工企业对自己所建造的房屋建筑外墙进行维修,这就在无形之中增加了建筑施工企业的成本,增加了建筑施工企业的压力。所以,好的房屋建筑外墙保温技术不仅能够为人们抵御严寒等天气变化,还能够为建筑施工企业节约成本,为建筑施工企业的良好运营打下了一定的基础。
二、建筑外墙保温常用的保温层材料
建筑工程中,外墙保温基层材质主要有聚苯颗粒、模塑型聚苯板( EPS)、挤塑型聚苯板( XPS) 三种。三种外墙保温材料的保温施工构造结构大致相同, 由围护墙体、找平层、结合层、保温基层、保护层组成。其工作原理为:围护墙体外裹一层保温材料,凭保温材料的隔热性能保持室内环境温度使之符合住户要求。物理学热传递方式主要有传导、辐射与对流三种, 目前建筑设计中的墙体节能构造仅能解决对流和传导两种方式的热传递。
三种外墙保温材料中,相同厚度的聚苯颗粒、EPS以及XPS保温性能逐渐提高。表面抗拉强度测试表明,XPS 最高,其余两种相仿。透气性方面聚苯颗粒远比EPS,XPS好,聚苯颗粒与EPS的差值接近24倍。聚苯板保温层容易积水,积水常出现在聚苯板两侧,一旦积水存在,很难挥发,保温性能受到影响。新央视大楼外保温使用的是挤塑型聚苯板(XPS),相较聚苯板来讲,其保温性能好,厚度小,施工环保,相较EPS,其价格更便宜。挤塑型聚苯板(XPS)最大的缺点是不防火,甚至成为导火索。因此选定和推广新的保温材料不仅要考虑保温性能,而且要注意其安全性,必须具有可靠的防火性能。如何做到既保温隔热又安全防火将是建筑保温企业下一步制胜市场的必修功课。
三、建筑外墙保温技术分析
1、外墙外保温技术的特点
(1)适用范围广
外保温小仅适用于北方需冬季采暖的建筑,也适用于南方需夏季隔热的空 调建筑。即适用于砖混结构建筑砌体外墙的保温,也适用于剪力墙结构砼外墙的保温。既适用于新建建筑,也适用于既有建筑的节能改造。
(2)保温效果好
因为保温材料置于建筑物外墙的外侧,基本上可以消除建筑物各个部位的 “冷、热桥”影响,能允分发挥轻新型质商效保温材料的保温效能。相对于外墙内保温和夹心保温墙体,在使用相同保温材料情况下。需要保温材料的厚度较小,达到较高的话能效果。
(3)保护主体结构
置于建筑物外侧的保温层,大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。特别是由于温度对结构的影响,建筑物外围的热胀冷缩可能引起建筑物部分非结构构件的开裂,外墙采用外保温技术于以降低温度在结构内部产生的应力。
(4)改善室内环境
外保温提高墙体的保温隔热性能,减少室内热能的传导损失,增加了室内的热稳定性。另外还在一定程度上阻止了风霜雨雪等对外围墙体的浸湿,提高了墙体的防潮性能,避免了室内的霉斑、结露、透寒等现象。进而创造了舒适的室内居住环境。另外因保温材料铺贴于墙体外侧,避免了保温材料中的挥发性有害物质对室内环境的污染。
然而,由于外保温隔热体系置于外墙外侧,直接承受自然界的各种因素影 响,仅就太阳辐射及环境温度变化对其影響来说,由于保温层之上的抗裂防护层较薄只有3mm~10mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在的热量相同的情况下,外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温主体外墙外侧温度变化速度提高约10~30倍。因此考虑其它环境因素对抗裂防护层的柔韧性和耐候性等抗裂性能提出了更高的要求。
2、节能建筑的外墙保温措施
(1)外墙内保温
外墙内保温是在外墙的内侧覆盖苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点。外墙内保温的缺陷是:结构冷(热)桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,内墙及板对应的外墙部分得不到保温材料的保护,冬天室内的墙体温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温度差约在10℃左右,与室内的温度差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
(2)内外混合保温
内外混合保温是指在外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施工操作不方便的部位做内保温,从而对建筑物进行保温的一种施工方法。从施工操作上看,混合保温可以提高施工速度,对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护。然而,局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,建筑结构出于不稳定的环境中,常年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。
(3)外墙外保温
外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法,这也是目前建筑工程中最可行的外墙保温方法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。
3、节能建筑外墙保温应注意的事项
(1)全面保温
建筑的外保温应该是整个建筑全部的外保温。
上面讲过,由于不完全外保温使得建筑的女儿墙、雨篷等构件出现裂缝,因此,我们应该对建筑进行全面的保温,包括女儿墙、雨篷等构件。
(2)保温材料的选择
现施工的建筑中,保温材料的使用以挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。挤密苯板具有密度大,导热系数小等优点,他的导热系数为0.029w,而抗裂砂浆的导热系数为0.93w,两种材料的导热系数相差32倍,而聚苯板的导热系数为0.042w,同抗裂砂浆相差22倍,因此挤密苯板同聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板。以聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料由胶粉料和胶粉聚苯颗粒做成,胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料,采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥为主要成分的无机胶凝体系,该类材料的导热系数一般为0.06w,与抗裂砂浆相比相差16倍,该种材料与挤密苯板和聚苯板相比,导热系数要小得多,因而能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂性和耐久性。
增强网的选择
玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料在外墙外保温技术中的应用得以快速发展,一方面它能有效增加保护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,将原本可以产生的宽裂缝分散成许多较细裂缝,从而形成抗裂作用。但由于保温层的外保护开裂砂浆为碱性,玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有决定性的意义。从耐久性上分析,高耐碱纤维网格布要比无碱网格布和中碱网格布的耐久性好得多,至少能够满足25年的使用要求,因此,在增强网的选择上,建议使用高耐碱的网格布。
保护层材料的选择
由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够,直接作用在保温层外面,易引起开裂。为解决这一问题,必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网,并在砂浆中加入适量的纤维,抗裂砂浆的压折比要小于3。如外饰面为面砖,在水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片,钢丝网片孔距不宜过小,也不宜过大,面砖的短边应至少覆盖两个网孔以上,钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。
总之,近年来,我国外墙保温技术得到了快速发展,节能保温材料 的研发革新也日新月异。外墙保温技术必须以发展新型节能材 料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础,节能材料的发展 又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于 节能保温材料与外墙保温技术的相互推动,外墙保温的优越性才 日益受到人们重视,同时也大大推进了我国建筑节能事业的迅猛 发展。当然,外墙保温技术及相关节能材料的应用只是建筑節能 中的一个方面,想成功搭建节能技术的集成平台,必须综合多项 建筑节能技术和产品,并涉及施工、采暖、通风、空调、照明、电器、 建材、热工、能源、环境、检测、计算机等多专业的应用。
参考文献:
[1] 张勇. 基于节能视角的建筑外墙保温技术应用实例[J]. 建筑安全, 2009,(10) [2] 琚花花, 李峥. 节能建筑外墙自保温技术发展研究[J]. 价值工程, 2011,(20) [3] 陈炳炎, 宋劲军, 黄永飞. 建筑外墙保温技术探讨[J]. 山西建筑, 2011,(24)
【关键词】建筑外墙保温材料保温技术
Abstract: The exterior insulation system, both on the wall and have a protective effect to effectively block the cold and hot, both in the energy-saving mechanism and in the energy-saving effect, have great advantages. This article describes the meaning and exterior walls of the building's exterior wall insulation commonly used insulation material on the building's exterior wall technology.
Key Words: building's exterior wall, thermal insulation material, heat preservation techniques
中图分类号:TU767+.5文献标识码:A文章编号:
外墙保温技术,就是一种节能并且环保的新举措。它是采用一定的固定方式(粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等),把导热系数较低(保温隔热效果较好)的绝热材料与建筑物墙体固定一体,增加墙体的平均热阻值,从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。此体系既可用于新建墙体,也适用于已有建筑的外墙改造。国外30余年的实践证明,对外墙外保温只要材料选用得当,配方科学合理,施工技术、质量控制严格规范,其在建筑节能领域的应用有着足够的可靠性、安全性、经济性。具体来说,外墙外保温体系既对墙体有保护作用,又能有效的阻断冷、热桥。因此,无论是在节能机理,还是在节能效果上,都具有极大的优点。
一、建筑外墙保温的意义
在建筑施工企业进行房屋建筑施工时,往往将房屋建筑外墙保温技术视为整个建筑工程项目施工的重点,由于房屋建筑物的外表层就是房屋建筑外墙,所以房屋建筑外墙必须能够经受住一切寒冷,对于雨、雪、冰雹、冷、热、冰冻这些天气现象必须能够有很强的抵挡能力,对于温度、水等等的环境变化必须能够适应,所以房屋建筑外墙能够经受住所有的外界气候影响。而建筑外墙保温技术的作用不仅仅是这些,建筑外墙保温技术的良好实施,能够为建筑施工企业减少施工成本,由于气候是不确定的,气候因素是变化的,所以建筑外墙保温技术如果不能很好的实施,就会使建筑施工企业所建造的房屋建筑外墙不能够经受住一切寒冷,对于雨、雪、冰雹、冷、热、冰冻这些天气现象,不能够适应温度、水等等的环境变化,当那些环境污染对建筑外墙实施作用时,房屋建筑外墙并不能进行很好的抵御。这就导致房屋建筑外墙产生霉菌、裂缝等现象,霉菌、裂缝等现象的产生要求建筑施工企业对自己所建造的房屋建筑外墙进行维修,这就在无形之中增加了建筑施工企业的成本,增加了建筑施工企业的压力。所以,好的房屋建筑外墙保温技术不仅能够为人们抵御严寒等天气变化,还能够为建筑施工企业节约成本,为建筑施工企业的良好运营打下了一定的基础。
二、建筑外墙保温常用的保温层材料
建筑工程中,外墙保温基层材质主要有聚苯颗粒、模塑型聚苯板( EPS)、挤塑型聚苯板( XPS) 三种。三种外墙保温材料的保温施工构造结构大致相同, 由围护墙体、找平层、结合层、保温基层、保护层组成。其工作原理为:围护墙体外裹一层保温材料,凭保温材料的隔热性能保持室内环境温度使之符合住户要求。物理学热传递方式主要有传导、辐射与对流三种, 目前建筑设计中的墙体节能构造仅能解决对流和传导两种方式的热传递。
三种外墙保温材料中,相同厚度的聚苯颗粒、EPS以及XPS保温性能逐渐提高。表面抗拉强度测试表明,XPS 最高,其余两种相仿。透气性方面聚苯颗粒远比EPS,XPS好,聚苯颗粒与EPS的差值接近24倍。聚苯板保温层容易积水,积水常出现在聚苯板两侧,一旦积水存在,很难挥发,保温性能受到影响。新央视大楼外保温使用的是挤塑型聚苯板(XPS),相较聚苯板来讲,其保温性能好,厚度小,施工环保,相较EPS,其价格更便宜。挤塑型聚苯板(XPS)最大的缺点是不防火,甚至成为导火索。因此选定和推广新的保温材料不仅要考虑保温性能,而且要注意其安全性,必须具有可靠的防火性能。如何做到既保温隔热又安全防火将是建筑保温企业下一步制胜市场的必修功课。
三、建筑外墙保温技术分析
1、外墙外保温技术的特点
(1)适用范围广
外保温小仅适用于北方需冬季采暖的建筑,也适用于南方需夏季隔热的空 调建筑。即适用于砖混结构建筑砌体外墙的保温,也适用于剪力墙结构砼外墙的保温。既适用于新建建筑,也适用于既有建筑的节能改造。
(2)保温效果好
因为保温材料置于建筑物外墙的外侧,基本上可以消除建筑物各个部位的 “冷、热桥”影响,能允分发挥轻新型质商效保温材料的保温效能。相对于外墙内保温和夹心保温墙体,在使用相同保温材料情况下。需要保温材料的厚度较小,达到较高的话能效果。
(3)保护主体结构
置于建筑物外侧的保温层,大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。特别是由于温度对结构的影响,建筑物外围的热胀冷缩可能引起建筑物部分非结构构件的开裂,外墙采用外保温技术于以降低温度在结构内部产生的应力。
(4)改善室内环境
外保温提高墙体的保温隔热性能,减少室内热能的传导损失,增加了室内的热稳定性。另外还在一定程度上阻止了风霜雨雪等对外围墙体的浸湿,提高了墙体的防潮性能,避免了室内的霉斑、结露、透寒等现象。进而创造了舒适的室内居住环境。另外因保温材料铺贴于墙体外侧,避免了保温材料中的挥发性有害物质对室内环境的污染。
然而,由于外保温隔热体系置于外墙外侧,直接承受自然界的各种因素影 响,仅就太阳辐射及环境温度变化对其影響来说,由于保温层之上的抗裂防护层较薄只有3mm~10mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在的热量相同的情况下,外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温主体外墙外侧温度变化速度提高约10~30倍。因此考虑其它环境因素对抗裂防护层的柔韧性和耐候性等抗裂性能提出了更高的要求。
2、节能建筑的外墙保温措施
(1)外墙内保温
外墙内保温是在外墙的内侧覆盖苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点。外墙内保温的缺陷是:结构冷(热)桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,内墙及板对应的外墙部分得不到保温材料的保护,冬天室内的墙体温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温度差约在10℃左右,与室内的温度差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
(2)内外混合保温
内外混合保温是指在外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施工操作不方便的部位做内保温,从而对建筑物进行保温的一种施工方法。从施工操作上看,混合保温可以提高施工速度,对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护。然而,局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,建筑结构出于不稳定的环境中,常年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。
(3)外墙外保温
外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法,这也是目前建筑工程中最可行的外墙保温方法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。
3、节能建筑外墙保温应注意的事项
(1)全面保温
建筑的外保温应该是整个建筑全部的外保温。
上面讲过,由于不完全外保温使得建筑的女儿墙、雨篷等构件出现裂缝,因此,我们应该对建筑进行全面的保温,包括女儿墙、雨篷等构件。
(2)保温材料的选择
现施工的建筑中,保温材料的使用以挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。挤密苯板具有密度大,导热系数小等优点,他的导热系数为0.029w,而抗裂砂浆的导热系数为0.93w,两种材料的导热系数相差32倍,而聚苯板的导热系数为0.042w,同抗裂砂浆相差22倍,因此挤密苯板同聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板。以聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料由胶粉料和胶粉聚苯颗粒做成,胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料,采用熟石灰粉-粉煤灰-硅粉-水泥为主要成分的无机胶凝体系,该类材料的导热系数一般为0.06w,与抗裂砂浆相比相差16倍,该种材料与挤密苯板和聚苯板相比,导热系数要小得多,因而能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂性和耐久性。
增强网的选择
玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料在外墙外保温技术中的应用得以快速发展,一方面它能有效增加保护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,将原本可以产生的宽裂缝分散成许多较细裂缝,从而形成抗裂作用。但由于保温层的外保护开裂砂浆为碱性,玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有决定性的意义。从耐久性上分析,高耐碱纤维网格布要比无碱网格布和中碱网格布的耐久性好得多,至少能够满足25年的使用要求,因此,在增强网的选择上,建议使用高耐碱的网格布。
保护层材料的选择
由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够,直接作用在保温层外面,易引起开裂。为解决这一问题,必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网,并在砂浆中加入适量的纤维,抗裂砂浆的压折比要小于3。如外饰面为面砖,在水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片,钢丝网片孔距不宜过小,也不宜过大,面砖的短边应至少覆盖两个网孔以上,钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。
总之,近年来,我国外墙保温技术得到了快速发展,节能保温材料 的研发革新也日新月异。外墙保温技术必须以发展新型节能材 料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础,节能材料的发展 又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于 节能保温材料与外墙保温技术的相互推动,外墙保温的优越性才 日益受到人们重视,同时也大大推进了我国建筑节能事业的迅猛 发展。当然,外墙保温技术及相关节能材料的应用只是建筑節能 中的一个方面,想成功搭建节能技术的集成平台,必须综合多项 建筑节能技术和产品,并涉及施工、采暖、通风、空调、照明、电器、 建材、热工、能源、环境、检测、计算机等多专业的应用。
参考文献:
[1] 张勇. 基于节能视角的建筑外墙保温技术应用实例[J]. 建筑安全, 2009,(10) [2] 琚花花, 李峥. 节能建筑外墙自保温技术发展研究[J]. 价值工程, 2011,(20) [3] 陈炳炎, 宋劲军, 黄永飞. 建筑外墙保温技术探讨[J]. 山西建筑, 2011,(24)