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【摘 要】 近年来，外墙内保温系统逐渐运用于在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的建筑墙体内，使用的保温材料种类和技术方案各不相同，所以依據具体的工程情况选择出最优的保温材料和技术方案颇为重要。本文以具体工程为例，从能耗、保温材料、防火性能、方案增量及内保温系统的厚度对室内面积的影响这四个方面进行分析比较，继而选择出最优的方案，希望通过分析以此案例为以后的相关工程提供参考。
【关键词】 外墙内保温；保温材料；能耗
外墙外保温体系一种我国大力倡导的保温做法，保护墙体不受冷桥的影响，但由于该体系的使用寿命较短，所以其后期维护难度较大。我国使用该保温体系时间较短，经验严重不足，在施工过程中伴随着开裂、脱落等一系列安全难题，另外，由于外保温系统中涉及使用有机可燃保温材料，所以非常不利于建筑施工中的防火安全。
与外墙外保温体系相比较，外墙内保温系统的技术要求低，安全性高，造价低廉，升降温都比较快，非常适用于间歇性采暖的房间使用。例如地处夏热冬冷地区的上海，这一带建筑物的采暖空调使用的就是间歇式采暖的方式，内保温系统便非常适用于辅助这一带建筑的采暖设备进行采暖。下面以某具体工程为例，对不同的节能方案和技术措施进行比较分析与研究。
1 工程概况
某工程楼和楼两栋公寓均为剪力墙结构，每栋楼共11层，高23m，地上7层，地下2层。楼和楼两栋公寓的建筑面积地上和地下部分面积分别为4760.23㎡、1340.82㎡和5070.76㎡、1165.53㎡。
2 原围护结构节能设计
2.1屋面
屋面使用的建筑材料包括：厚40.00mm的内配筋细石混凝土、SBS改性沥青卷材、厚75.00mm的泡沫玻璃保温板、厚3.00mm的PVC卷材或高聚物涂膜、厚30.00mm的屋面找坡的轻集料混凝土浇捣、厚130.00mm的钢筋混凝土、厚20.00mm的水泥砂浆等。
2.2外墙
外墙使用的建筑材料以及相应的厚度为：厚5.00mm的水泥砂浆保护层、厚40.00mm的轻质保温砂浆、厚12.00mm的水泥砂浆、厚200.00mm的钢筋混凝土、楼和楼分别厚15.00mm和20.00mm的轻质保温砂浆。
2.3外窗
隔热金属型材多腔密封窗框，框面积≤20%，传热系数，玻璃遮阳系数0.86，气密性为6级，可见光透射比0.71。
2.4能耗模拟计算结果
楼和楼的建筑全年耗电量分别为和、参照的建筑全年耗电量分别是和，所以都符合上海市规定的相关节能标准。
3 技术方案对比分析
这次用于对比分析的保温材料种类以及各自对应的导热系数和修正系数列于表1。
表1 各种保温材料导热系数和修正系数
不同的对比方案设计均以外墙热工参数为控制变量，方案设计的原则有：将内保温材料的厚度控制在30mm之内。当外墙传热系数不能满足节能设计规范要求时，可以调节外窗的传热系数和遮阳系数分别至和0.6进行计算，或者通过粉刷隔热涂料来修正。同时运用提高外窗性能和粉刷隔热涂料这两种方法。最终确定比对方案如下，各方案的参数指标列于表2。
表2 各方案的参数指标
各方案的能耗模拟计算结果如图1～图4所示。
图1 方案一能耗模拟结果
图2 方案二能耗模拟结果
图3 方案三能耗模拟结果
图4 方案四能耗模拟结果
4 技术措施可行性对比分析
4.1防火性能
该工程建筑中使用到的建筑材料均具有较好的防火性能，所有的材料中除了酚醛泡沫为B级难燃材料以及EPS、XPS为D级可燃材料之外，其他所有的材料都是A级的不燃材料，完全符合内保温系统的整体燃烧性能应满足不低于B级、产烟量不低于S2级、燃烧滴落物或微粒不低于D1级、产烟毒性不低于T1级要求的相关规定。
4.2方案增量成本
以楼为模型进行各方案的节能措施增量成本计算，它的外保温面积、内保温面积、外窗面积、建筑面积分别对应为3103㎡、2697㎡、809㎡、4752㎡。该模型对应的主要措施的成本和各方案的增量成本列于表3、表4。
表3 主要措施的成本
表4 各方案增量成本估算（核算到单位建筑面积）
依据图表4中的数据，可以看出方案一中采用STP板内保温的增量成本最高，方案四的增量成本略低于方案一，方案三与原方案的增量成本相近，剩下的方案所产生的增量成本均低于原方案。
4.3内保温系统厚度对室内面积影响
原方案以及方案一中采用STP真空板的内保温保温层厚度均为20mm，剩下的方案中除了方案四其他的方案使用的内保温保温层厚度均为40mm，将数值分别代入楼和楼标准层模型计算保温层占用面积，结果如表5所示。
表5 标准层中不同内保温厚度占用建筑面积
依据表5中的数据来看，采用方案二、三以及方案一中XPS板、酚醛泡沫进行内保温，会分别减少楼和楼3.2㎡和2.5㎡的室内面积，分别占标准层总面积的0.55%和0.40%。而采用方案一中STP真空板为内保温材料与原方案所占室内面积基本一致。
5 结语
综上所述，将不同方案的各性能指标综合列于表6。
表6 不同方案综合分析对比
由表6可知，所有方案当中，方案一中采用STP真空板进行内保温的方式为最佳方案，不但防火性能好，无需另加增能措施，而且不影响室内使用面积。但是，由于STP真空板是近年来出现的新型保温材料，对其稳定性和持久性还需进一步考量。而方案一中其他两种材料还需要进一步考虑其防火性能的强弱以及对室内面积的影响程度。其他方案则都需要进一步采取其他辅助节能措施。
参考文献：
[1]潘佟举任，石君.基于当前建筑外墙的保温施工技术及其中问题的分析[J].建筑安全.2013（16）
【关键词】 外墙内保温；保温材料；能耗
外墙外保温体系一种我国大力倡导的保温做法，保护墙体不受冷桥的影响，但由于该体系的使用寿命较短，所以其后期维护难度较大。我国使用该保温体系时间较短，经验严重不足，在施工过程中伴随着开裂、脱落等一系列安全难题，另外，由于外保温系统中涉及使用有机可燃保温材料，所以非常不利于建筑施工中的防火安全。
与外墙外保温体系相比较，外墙内保温系统的技术要求低，安全性高，造价低廉，升降温都比较快，非常适用于间歇性采暖的房间使用。例如地处夏热冬冷地区的上海，这一带建筑物的采暖空调使用的就是间歇式采暖的方式，内保温系统便非常适用于辅助这一带建筑的采暖设备进行采暖。下面以某具体工程为例，对不同的节能方案和技术措施进行比较分析与研究。
1 工程概况
某工程楼和楼两栋公寓均为剪力墙结构，每栋楼共11层，高23m，地上7层，地下2层。楼和楼两栋公寓的建筑面积地上和地下部分面积分别为4760.23㎡、1340.82㎡和5070.76㎡、1165.53㎡。
2 原围护结构节能设计
2.1屋面
屋面使用的建筑材料包括：厚40.00mm的内配筋细石混凝土、SBS改性沥青卷材、厚75.00mm的泡沫玻璃保温板、厚3.00mm的PVC卷材或高聚物涂膜、厚30.00mm的屋面找坡的轻集料混凝土浇捣、厚130.00mm的钢筋混凝土、厚20.00mm的水泥砂浆等。
2.2外墙
外墙使用的建筑材料以及相应的厚度为：厚5.00mm的水泥砂浆保护层、厚40.00mm的轻质保温砂浆、厚12.00mm的水泥砂浆、厚200.00mm的钢筋混凝土、楼和楼分别厚15.00mm和20.00mm的轻质保温砂浆。
2.3外窗
隔热金属型材多腔密封窗框，框面积≤20%，传热系数，玻璃遮阳系数0.86，气密性为6级，可见光透射比0.71。
2.4能耗模拟计算结果
楼和楼的建筑全年耗电量分别为和、参照的建筑全年耗电量分别是和，所以都符合上海市规定的相关节能标准。
3 技术方案对比分析
这次用于对比分析的保温材料种类以及各自对应的导热系数和修正系数列于表1。
表1 各种保温材料导热系数和修正系数
不同的对比方案设计均以外墙热工参数为控制变量，方案设计的原则有：将内保温材料的厚度控制在30mm之内。当外墙传热系数不能满足节能设计规范要求时，可以调节外窗的传热系数和遮阳系数分别至和0.6进行计算，或者通过粉刷隔热涂料来修正。同时运用提高外窗性能和粉刷隔热涂料这两种方法。最终确定比对方案如下，各方案的参数指标列于表2。
表2 各方案的参数指标
各方案的能耗模拟计算结果如图1～图4所示。
图1 方案一能耗模拟结果
图2 方案二能耗模拟结果
图3 方案三能耗模拟结果
图4 方案四能耗模拟结果
4 技术措施可行性对比分析
4.1防火性能
该工程建筑中使用到的建筑材料均具有较好的防火性能，所有的材料中除了酚醛泡沫为B级难燃材料以及EPS、XPS为D级可燃材料之外，其他所有的材料都是A级的不燃材料，完全符合内保温系统的整体燃烧性能应满足不低于B级、产烟量不低于S2级、燃烧滴落物或微粒不低于D1级、产烟毒性不低于T1级要求的相关规定。
4.2方案增量成本
以楼为模型进行各方案的节能措施增量成本计算，它的外保温面积、内保温面积、外窗面积、建筑面积分别对应为3103㎡、2697㎡、809㎡、4752㎡。该模型对应的主要措施的成本和各方案的增量成本列于表3、表4。
表3 主要措施的成本
表4 各方案增量成本估算（核算到单位建筑面积）
依据图表4中的数据，可以看出方案一中采用STP板内保温的增量成本最高，方案四的增量成本略低于方案一，方案三与原方案的增量成本相近，剩下的方案所产生的增量成本均低于原方案。
4.3内保温系统厚度对室内面积影响
原方案以及方案一中采用STP真空板的内保温保温层厚度均为20mm，剩下的方案中除了方案四其他的方案使用的内保温保温层厚度均为40mm，将数值分别代入楼和楼标准层模型计算保温层占用面积，结果如表5所示。
表5 标准层中不同内保温厚度占用建筑面积
依据表5中的数据来看，采用方案二、三以及方案一中XPS板、酚醛泡沫进行内保温，会分别减少楼和楼3.2㎡和2.5㎡的室内面积，分别占标准层总面积的0.55%和0.40%。而采用方案一中STP真空板为内保温材料与原方案所占室内面积基本一致。
5 结语
综上所述，将不同方案的各性能指标综合列于表6。
表6 不同方案综合分析对比
由表6可知，所有方案当中，方案一中采用STP真空板进行内保温的方式为最佳方案，不但防火性能好，无需另加增能措施，而且不影响室内使用面积。但是，由于STP真空板是近年来出现的新型保温材料，对其稳定性和持久性还需进一步考量。而方案一中其他两种材料还需要进一步考虑其防火性能的强弱以及对室内面积的影响程度。其他方案则都需要进一步采取其他辅助节能措施。
参考文献：
[1]潘佟举任，石君.基于当前建筑外墙的保温施工技术及其中问题的分析[J].建筑安全.2013（16）