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现代建筑外墙保温节能技术的应用

发布于2019-02-18 14:10:13 | 来源:【河南铭苇实业爱波网】

     保温节能技术作为建筑节能技术的一个重要分支,已经开始被人们所关注,而作为保温节能技术核心部分的外墙的保温技术,在建筑施工过程中的作用也越来越重要,进入新世纪以来,环保节能的理念逐渐深入人心,外墙保温技术和新型保温材料的发展成为必然。近年来,我国建筑外墙的保温节能技术取得了长足的发展,并在一些重大工程中得到了有效的应用。  

  从20世纪70年代开始,建筑节能逐渐成为许多发达国家关注的热点,成为建筑技术发展的一个方向。目前,发达国家新建的建筑都是节能建筑,已建成建筑正在改造或即将改造成节能建筑。我们国家建筑节能这方面的工作起步晚,正处于研究发展的初期,在建筑类型、围护结构、设计施工等许多方面都有着十分广阔的前景。 节能建筑是现代化建筑的新要求。建筑外墙保温技术符合建筑节能的要求,建筑外墙的保温技术主要通过在外墙内部增设保温层的措施来保证墙体的隔热保温能效。为更加符合建筑节能的发展要求,通过对外墙外保温技术的设计方法以及材料的选用来实现节能保温。 
  一、外墙保温技术综述  
  外墙面作为建筑物的外表层,须经受一切外界气候,如冷、热、冰冻、雨雪和风力等的影响。温湿度变化、环境污染交替并持续不断地作用于外墙面,易使外墙产生裂缝,建筑物受到损坏,使用寿命降低,取暖成本也大幅提高。同时,温湿度的变化也导致建筑物中霉菌的产生,居住者的身体健康亦受到影响。相对于昂贵的建筑物维修费用,外墙保温体系的价值远远高于其自身成本。它给建筑物穿上一层“外衣”,在为建筑物防寒隔热的同时,大大延长了建筑物的使用寿命。它是新建筑最好的外墙防护体系,同时也是老建筑物最好的保温维修体系。  
  墙体作为建筑外围护结构的主体,墙体采用材料的保温性能直接影响建筑物本身的能耗量。我国以实心黏土砖(热导率为[0.8lW/(m・K)])或空心砖(热导率为[0.58W/(m・K)])为最主要的墙体材料。(其具体做法见右图)  
  由此可见单一材料热导率太大,一般为高效保温材料的20倍,保温性能与当前的建筑节能标准和要求相距甚远,因而从节能降耗方面考虑,必须进一步推广复合墙体保温技术及其材料的应用,即采用承重材料与高效保温材料组成复合墙体,其优点在于墙体承重既不受任何影响,保温效果又能得到显著提高。除此以外。外墙保温体系饰面层丰富的色彩和纹理外装饰构件为建筑物立面创造不同有个性的美学效果,对老房建筑尤其具有特殊的意义。  
  外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。为最大限度地降低热流传递的作用,则要求保温绝热材料必须具有大的热阻和小的热导率。一般来讲,有机高分子材料的热导率小于无机材料;非金属材料的热导率小于金属材料:气态物质的热导率小于液态物质,液态物质的热导率小于固体物质。从材料本身的结构来讲,材料的表观密度降低,孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的热导率是比较小的。由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,势必增大热导率,因此,作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低。另外,保温绝热材料还必须具有与使用环境相一致的机械强度、黏结性能、小的收缩率及与环境相适应的耐久性。按保温材料所处位置不同,目前最常用的外墙复合墙体保温技术主要分为内保温和外保温2种方式。  
  二、外墙保温技术在建筑节能中的应用  
  1、外挂式外保温  
  外挂式外保温技术体系是由黏结剂、保温板、聚合物抗裂抹面砂浆和耐碱网格布(或热镀锌钢丝网)、锚固件、涂料(或面砖)饰面等组成,该体系具有较好的呼吸性能,透气不透水;抗风压性能良好,抗震、防火性能优良;耐酸碱,抗腐蚀的特点。适用于各种新建筑和既有建筑物外墙的保温节能。该体系是目前外墙保温主流做法(如右图)。  
  除上述常见保温体系外,还有用专用的锚件将特定的保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。但这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期。外挂的保温材料有岩(矿)棉板、玻璃棉毡、泡沫玻璃保温板、EPS保温板、XPS保温板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中EPS、XPS等聚苯板因在物理性能和成本上的独特优势,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。  
  2、聚苯板与墙体一次浇注成型  
  该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。  
  3、聚苯颗粒保温料浆外墙保温  
  将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5--4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前仍被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平。直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。  
  三、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。  
  总结:  
  总而言之,我国的建筑节能技术在建筑节能中的应用已经相对比较完善。但是,我们还需要进一步研究出更加有效的方法来提高保温材料的保温性能。  
 
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