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摘要：目前我国的建筑节能水平远低于发达国家，特别是寒冷地区的建筑采暖，不但占用了大量的社会能耗资源，还带来了一系列环境污染问题。在这一背景下，对建筑外围护结构保温隔热的研究开始受到各界重视。本文分析了保温材料在建筑节能技术中的应用，讨论了外墙保温技术的常见形式及相应特点，并对其发展趋势进行了展望。
关键词：外墙保温技术，建筑节能，保温材料，外保温
Abstract: at present, the level of building energy efficiency in our country is far lower than the developed countries, especially cold area of the building heating, not only take up a lot of energy resources society, also brought a series of environmental pollution. In this context, the structure of building periphery of the heat preservation heat insolation research begins to get attention from all walks. This paper analyzes the heat preservation material in building energy saving technology application, discusses the external wall thermal insulation technology of common form and corresponding characteristics, and its development trend was discussed.
Keywords: external wall thermal insulation technology, building energy efficiency, insulation materials, external thermal insulation
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号
1 外墙保温技术在建筑节能中的重要作用
随着建设“能源节约型”社会呼声的升高，建筑节能问题越来越受到人们的关注，为满足不断提高的节能标准要求，各种新材料、新工艺不断涌现。然而，目前我国的建筑节能水平仍远低于发达国家，特别是寒冷地区的建筑采暖，不但占用了大量的社会能耗资源，还带来了一系列环境污染问题。在这一背景下，对建筑外墙、屋顶、门窗等外围护结构的保温隔热研究开始受到各界重视。但外墙作为建筑物的重要组成部分，必须满足其结构强度要求，因此其常与导热系数较低的节能材料在体积、厚度等要求方面存在矛盾，因此，如何根据建筑特征优选保温材料与保温形式，在满足结构需要的基础上，通过减少外墙传热损失和空气渗透热消耗提高建筑的保温性能，就成为了摆在设计师面前的重点课题。
2 常见建筑节能材料的性能分析
为达到节能目的，保温隔热材料的首要任务就是尽可能阻抗建筑内外热流的传递，因此必须具有较低的导热系数与较大的热阻。而其他条件相同的情况下，金属物质的导热系数高于非金属物质，无机物质高于有机物质，且固体＞液体＞气体，因此在选择材料时，应尽可能选择有机高分子材料以利于绝热，此外，降低材料的表观密度，增大其孔隙率，并使材料内部具有大量微小的封闭孔隙时，材料的导热系数也会降低。由于孔隙的存在，材料在潮湿的环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数较静止空气更高，当环境湿度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会提高。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，并应在必要时对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
目前在建设工程中较常见的保温绝热材料有玻璃棉毡、岩棉板、STP真空板、发泡陶瓷保温板等很多种类。其中玻璃棉毡与岩棉板均为无机矿物棉。与隔声、绝热、不可燃且价格较低的岩棉板相比，玻璃棉毡成本较高，但在性能和手感上均优于前者，可用于改善工人的劳动条件。STP真空板是由隔热性能极强的玻璃棉芯材在真空状态下用高阻隔封装材料封装而成，外覆专用界面砂浆的一种高效保温板材，燃烧性能为A1级。该类材料具有极低的导热系数和较高的适应性，上墙后单位面积（m2）的质量仅约3kg~10kg，且施工简便而不易脱落，因此常用于高层建筑的保温系统。发泡陶瓷保温板作为一种新型防火保温材料具有抗老化、相容性好的特点，使用寿命可以建筑寿命保持一致。其燃烧性能同样为A1级别，且粘结性好、吸水率低，在风雨、暴晒等恶劣气候下不易变形和开裂，具有很高的安全性和稳定性，实践中一般采用粘贴法施工，双面粉刷无机界面剂后与水泥砂浆拉伸粘接强度可达0.2MPa以上。
3 外墙外保温技术的应用及其特点
3.1 外墙外保温技术的优点
外墙外保温的技术原理在于利用处于静止状态的空气及大部分气体如氮气、二氧化碳等热导率都比较低的特性，通过特殊结构的固体材料对其透红外线性能和空气的对流性能进行限制。较外墙内保温技术而言，外保温技术的保温层被置于墙体外侧，可有效降低结构所受温差，减小温度形变，并能阻断冷热桥作用，显著提升保温隔热性能。实践证明，外保温技术在节能保温的同时，还存在以下优点：（1）增加居住空间、减少内墙裂缝，也避免了装修对保温层的损害，便于对老旧建筑的节能改造。（2）由于外保温的保温层和保护层都置于建筑围护结构的外侧，有效避免了雨、雪、风等气候问题及昼夜变化等对结构产生的变形应力及其破坏和紫外线对建筑围护的侵蚀，因此选材合理、厚度适当的隔热材料能够保护建筑主体结构，延长了其使用寿命。（3）外保温技术将蓄热能力和蒸汽渗透性都较高的主体结构层置于墙体内侧，使其可以在室内进行热量的吸收和释放，以稳定室温并减少含湿量，减少了冷凝现象的发生，可省去隔气层的设置，简化了施工环节。
3.2 外保温的技术类型及其在设计施工中应注意的问题
3.2.1 外挂式保温技术
外挂式保温技术是指将保温材料直接粘贴在建筑物的外墙外表面上，形成保温层；用耐碱玻璃纤维网格布增强聚合物砂浆覆盖在材料表面，形成防护层；然后进行饰面处理。外挂的保温材料还可选择岩棉、玻璃棉毡或钢丝网架夹芯墙板等。外挂式外保温安装费时，施工难度大，施工占用主导工期，且在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。
3.2.2 全现浇混凝土保温技术
全现浇混凝土外保温技术是在浇注混凝土墙体之前把大块保温材料板放置于外钢模板的内侧，待混凝土墙体浇注成型后，便在外墙外侧形成了保温层，然后在保温层表面做防护层和装饰层。由于外墙主体与保温层一次成活，使工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性也得到了保证。在冬季施工时，保温材料板起保温的作用可减少外围围护保温措施，但在浇注混凝土时要注意均匀性和连续性，否则可能因混凝土侧压力的影响造成保温材料板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。
3.2.3 施工中应注意的问题
施工要求外墙保温层应能适应基层的正常变形而不产生裂缝和空鼓；能长期承受自重而不产生有害变形；应能承受风荷载的作用；应采取适当的防火构造措施，并防水防渗；各层的材料之间应彼此相容且具有稳定性。为达到这一要求，应注意：其组成材料应成套购买，不能随意更改系统构造，外保温系统应包括覆门窗框外侧洞口、封闭阳台以及女儿墙、挑檐等出挑部位，以阻断“热桥”效应。应在窗口上沿进行防火处理，并做好端头、孔洞部位的密闭处理，面砖及勾缝材料应选用不透水材料，边角处还应进行防水处理。
3.3 外墙外保温技术在应用中存在的问题
虽然外墙外保温技术具有很多优点，但考虑到我国城市高层、超高层建筑多，現浇混凝土剪力墙结构复杂等现状，该技术目前在我国的应用还未成熟和普及。外保温在工程实践中也存在着材料质量参差不齐、施工工艺标准仍未完善等不足，加之施工中保温层常被大风吹落、外保温层裂缝处理困难等问题，也使外保温技术的推广遇到了瓶颈。
4 前景展望
作为建筑节能技术的重要组成部分，建筑保温节能近年来一直备受关注，其核心技术外墙外保温也开始呈现出技术方面和材料方面的标准化和多元化。然而外墙外保温技术也仍存在着一些尚未解决的问题，有鉴于此，技术工作者们应同相关部门配合，对外保温系统的节能技术进行攻关，提升材料的节能效率和防火、防风等性能，提高外保温系统的适应性，并进一步细化设计施工标准与验收方法，为我国的建筑节能事业的发展提供有力的技术支持。
参考文献
[1] 王爽. 浅谈建筑外墙保温技术及节能材料的应用[J]. 华章, 2011, (02).
[2] 苟凤华, 张凯. 浅析建筑节能之外墙外保温技术优越于内保温技术[J]. 中国高新技术企业, 2010, (27).
[3] 吴玉国, 田宝宇. 浅谈建筑外墙外保温技术在建筑节能中的应用[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (06).
[4] 张泽平, 李珠, 董彦莉. 建筑保温节能墙体的发展现状与展望[J]. 工程力学, 2007, (S2).
关键词：外墙保温技术，建筑节能，保温材料，外保温
Abstract: at present, the level of building energy efficiency in our country is far lower than the developed countries, especially cold area of the building heating, not only take up a lot of energy resources society, also brought a series of environmental pollution. In this context, the structure of building periphery of the heat preservation heat insolation research begins to get attention from all walks. This paper analyzes the heat preservation material in building energy saving technology application, discusses the external wall thermal insulation technology of common form and corresponding characteristics, and its development trend was discussed.
Keywords: external wall thermal insulation technology, building energy efficiency, insulation materials, external thermal insulation
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号
1 外墙保温技术在建筑节能中的重要作用
随着建设“能源节约型”社会呼声的升高，建筑节能问题越来越受到人们的关注，为满足不断提高的节能标准要求，各种新材料、新工艺不断涌现。然而，目前我国的建筑节能水平仍远低于发达国家，特别是寒冷地区的建筑采暖，不但占用了大量的社会能耗资源，还带来了一系列环境污染问题。在这一背景下，对建筑外墙、屋顶、门窗等外围护结构的保温隔热研究开始受到各界重视。但外墙作为建筑物的重要组成部分，必须满足其结构强度要求，因此其常与导热系数较低的节能材料在体积、厚度等要求方面存在矛盾，因此，如何根据建筑特征优选保温材料与保温形式，在满足结构需要的基础上，通过减少外墙传热损失和空气渗透热消耗提高建筑的保温性能，就成为了摆在设计师面前的重点课题。
2 常见建筑节能材料的性能分析
为达到节能目的，保温隔热材料的首要任务就是尽可能阻抗建筑内外热流的传递，因此必须具有较低的导热系数与较大的热阻。而其他条件相同的情况下，金属物质的导热系数高于非金属物质，无机物质高于有机物质，且固体＞液体＞气体，因此在选择材料时，应尽可能选择有机高分子材料以利于绝热，此外，降低材料的表观密度，增大其孔隙率，并使材料内部具有大量微小的封闭孔隙时，材料的导热系数也会降低。由于孔隙的存在，材料在潮湿的环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数较静止空气更高，当环境湿度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会提高。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，并应在必要时对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
目前在建设工程中较常见的保温绝热材料有玻璃棉毡、岩棉板、STP真空板、发泡陶瓷保温板等很多种类。其中玻璃棉毡与岩棉板均为无机矿物棉。与隔声、绝热、不可燃且价格较低的岩棉板相比，玻璃棉毡成本较高，但在性能和手感上均优于前者，可用于改善工人的劳动条件。STP真空板是由隔热性能极强的玻璃棉芯材在真空状态下用高阻隔封装材料封装而成，外覆专用界面砂浆的一种高效保温板材，燃烧性能为A1级。该类材料具有极低的导热系数和较高的适应性，上墙后单位面积（m2）的质量仅约3kg~10kg，且施工简便而不易脱落，因此常用于高层建筑的保温系统。发泡陶瓷保温板作为一种新型防火保温材料具有抗老化、相容性好的特点，使用寿命可以建筑寿命保持一致。其燃烧性能同样为A1级别，且粘结性好、吸水率低，在风雨、暴晒等恶劣气候下不易变形和开裂，具有很高的安全性和稳定性，实践中一般采用粘贴法施工，双面粉刷无机界面剂后与水泥砂浆拉伸粘接强度可达0.2MPa以上。
3 外墙外保温技术的应用及其特点
3.1 外墙外保温技术的优点
外墙外保温的技术原理在于利用处于静止状态的空气及大部分气体如氮气、二氧化碳等热导率都比较低的特性，通过特殊结构的固体材料对其透红外线性能和空气的对流性能进行限制。较外墙内保温技术而言，外保温技术的保温层被置于墙体外侧，可有效降低结构所受温差，减小温度形变，并能阻断冷热桥作用，显著提升保温隔热性能。实践证明，外保温技术在节能保温的同时，还存在以下优点：（1）增加居住空间、减少内墙裂缝，也避免了装修对保温层的损害，便于对老旧建筑的节能改造。（2）由于外保温的保温层和保护层都置于建筑围护结构的外侧，有效避免了雨、雪、风等气候问题及昼夜变化等对结构产生的变形应力及其破坏和紫外线对建筑围护的侵蚀，因此选材合理、厚度适当的隔热材料能够保护建筑主体结构，延长了其使用寿命。（3）外保温技术将蓄热能力和蒸汽渗透性都较高的主体结构层置于墙体内侧，使其可以在室内进行热量的吸收和释放，以稳定室温并减少含湿量，减少了冷凝现象的发生，可省去隔气层的设置，简化了施工环节。
3.2 外保温的技术类型及其在设计施工中应注意的问题
3.2.1 外挂式保温技术
外挂式保温技术是指将保温材料直接粘贴在建筑物的外墙外表面上，形成保温层；用耐碱玻璃纤维网格布增强聚合物砂浆覆盖在材料表面，形成防护层；然后进行饰面处理。外挂的保温材料还可选择岩棉、玻璃棉毡或钢丝网架夹芯墙板等。外挂式外保温安装费时，施工难度大，施工占用主导工期，且在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。
3.2.2 全现浇混凝土保温技术
全现浇混凝土外保温技术是在浇注混凝土墙体之前把大块保温材料板放置于外钢模板的内侧，待混凝土墙体浇注成型后，便在外墙外侧形成了保温层，然后在保温层表面做防护层和装饰层。由于外墙主体与保温层一次成活，使工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性也得到了保证。在冬季施工时，保温材料板起保温的作用可减少外围围护保温措施，但在浇注混凝土时要注意均匀性和连续性，否则可能因混凝土侧压力的影响造成保温材料板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。
3.2.3 施工中应注意的问题
施工要求外墙保温层应能适应基层的正常变形而不产生裂缝和空鼓；能长期承受自重而不产生有害变形；应能承受风荷载的作用；应采取适当的防火构造措施，并防水防渗；各层的材料之间应彼此相容且具有稳定性。为达到这一要求，应注意：其组成材料应成套购买，不能随意更改系统构造，外保温系统应包括覆门窗框外侧洞口、封闭阳台以及女儿墙、挑檐等出挑部位，以阻断“热桥”效应。应在窗口上沿进行防火处理，并做好端头、孔洞部位的密闭处理，面砖及勾缝材料应选用不透水材料，边角处还应进行防水处理。
3.3 外墙外保温技术在应用中存在的问题
虽然外墙外保温技术具有很多优点，但考虑到我国城市高层、超高层建筑多，現浇混凝土剪力墙结构复杂等现状，该技术目前在我国的应用还未成熟和普及。外保温在工程实践中也存在着材料质量参差不齐、施工工艺标准仍未完善等不足，加之施工中保温层常被大风吹落、外保温层裂缝处理困难等问题，也使外保温技术的推广遇到了瓶颈。
4 前景展望
作为建筑节能技术的重要组成部分，建筑保温节能近年来一直备受关注，其核心技术外墙外保温也开始呈现出技术方面和材料方面的标准化和多元化。然而外墙外保温技术也仍存在着一些尚未解决的问题，有鉴于此，技术工作者们应同相关部门配合，对外保温系统的节能技术进行攻关，提升材料的节能效率和防火、防风等性能，提高外保温系统的适应性，并进一步细化设计施工标准与验收方法，为我国的建筑节能事业的发展提供有力的技术支持。
参考文献
[1] 王爽. 浅谈建筑外墙保温技术及节能材料的应用[J]. 华章, 2011, (02).
[2] 苟凤华, 张凯. 浅析建筑节能之外墙外保温技术优越于内保温技术[J]. 中国高新技术企业, 2010, (27).
[3] 吴玉国, 田宝宇. 浅谈建筑外墙外保温技术在建筑节能中的应用[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (06).
[4] 张泽平, 李珠, 董彦莉. 建筑保温节能墙体的发展现状与展望[J]. 工程力学, 2007, (S2).