建筑節(jié)能與外墻外保溫技術(shù)

郭佃民 張 霞

0 引言

我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展的過程中，能源發(fā)展正面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，能源供不應(yīng)求和低效利用的矛盾越來越突出。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，節(jié)能也是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展能力的具體體現(xiàn)。提高能源利用效率，降低建筑用能的總水平，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是關(guān)系我們生存和發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)。

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速，預(yù)計(jì)到 2020年，全國(guó)城市生活人口將達(dá)到 56%以上，建筑物和設(shè)施也將成倍增加，建筑能耗的增加將不可避免。因此，必須高度重視建筑能耗問題，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

在建筑向外散失的總熱量中，居住建筑約 70%～80%通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱向外散失，重視建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫工作已成為實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。因此，建筑節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)放在提高建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能方面。

1 外墻外保溫系統(tǒng)

外墻外保溫裝飾系統(tǒng)(EIFS，即 Exterior Insulation and Finish System)是多層外墻復(fù)合體系，在國(guó)內(nèi)也稱為薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，它能夠阻止潮氣侵入內(nèi)墻，可用于商業(yè)建筑和民用建筑。

1.1 外墻外保溫系統(tǒng)分類

近些年來，我國(guó)外保溫技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，表現(xiàn)在兩方面，即保溫材料;施工做法。大致可以按照以下方面分類:

1)按保溫材料分類。

按照保溫材料的種類，外保溫體系分為:聚苯乙烯板外保溫體系;膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫體系;巖棉外保溫體系;聚氨酯泡沫外保溫體系;泡沫玻璃外保溫技術(shù)體系等。

2)按構(gòu)造特點(diǎn)分類。

按照構(gòu)造特點(diǎn)分為單層墻外保溫技術(shù)體系和雙層墻外保溫技術(shù)體系，單層墻外保溫技術(shù)體系又分為:粘貼型外保溫體系;機(jī)械固定型外保溫體系;粘貼錨固結(jié)合型外保溫體系;涂刷保溫漿料型外保溫體系;“干掛”型外保溫體系等。雙層墻外保溫技術(shù)體系分為:保溫中空雙層墻體系;雙層玻璃幕墻體系。

1.2 外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)成

外墻外保溫系統(tǒng)的基層一般用磚石或混凝土建造，必須滿足建筑力學(xué)穩(wěn)定性要求，能承受垂直荷載，風(fēng)荷載，并能經(jīng)受撞擊而保證安全使用，還應(yīng)能使被覆的保溫層和裝修層得以牢牢固定。外墻外保溫系統(tǒng)大體由如下幾部分組成:

1)保溫層。

外墻保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護(hù)，因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導(dǎo)熱系數(shù)。保溫材料要具有一定厚度，以滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該地區(qū)墻體的保溫要求，吸濕率要低，而粘結(jié)性能要好。此外，保溫絕熱材料還必須能抵抗一定的沖擊荷載，具有與使用環(huán)境相一致的機(jī)械強(qiáng)度。其粘結(jié)性能要好，還得有小的收縮率及與環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。

2)保溫板的固定部件。

許多飯店都知道培訓(xùn)的重要性，但把培訓(xùn)做好的飯店企業(yè)并不多，一個(gè)成功的酒店企業(yè)都是有完善的培訓(xùn)體系，包括人員培訓(xùn)，完善薪資福利和導(dǎo)入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，建立科學(xué)評(píng)估體系與考核制度，實(shí)現(xiàn)對(duì)人才最大限度地發(fā)現(xiàn)和激勵(lì)，培訓(xùn)要明確人員培訓(xùn)的目的性，規(guī)劃員工職業(yè)生涯、建立人才儲(chǔ)備制度，用事業(yè)留人，企業(yè)不斷地為員工提供各種平臺(tái)和機(jī)會(huì)，設(shè)置更高的奮斗目標(biāo)，永遠(yuǎn)不要讓員工覺得自己在本企業(yè)已干到了“盡頭”；不要把員工一直擺在一個(gè)“打工仔”的位置上，讓員工有實(shí)現(xiàn)自我人生價(jià)值的期望，不僅員工流失的現(xiàn)象會(huì)減少，企業(yè)發(fā)展也儲(chǔ)備了人才。

粘結(jié)法中將保溫板粘結(jié)在基底上的粘結(jié)材料多種多樣。釘固法中將保溫板永久固定在基底上的機(jī)械件，一般采用膨脹螺栓或預(yù)埋筋之類的錨固件。粘結(jié)法與釘固法主要用于外保溫層采用后作法施工。

3)面層。

保溫板的表面覆蓋層有不同的做法，薄面層一般為聚合物水泥膠漿抹面，厚面層則仍采用普通水泥砂漿抹面。薄型抹灰面層為在保溫層的所有外表面涂抹聚合物水泥膠漿。直接涂抹于保溫層上的為底涂層，厚度較薄(一般為 4mm～7mm)，內(nèi)部包覆有加強(qiáng)材料。

加強(qiáng)材料一般為耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布，有的為纖維或鋼絲網(wǎng)，包含在抹灰層內(nèi)部，與抹灰面層結(jié)合為一體，其作用為改善抹灰層的機(jī)械強(qiáng)度，保證其連續(xù)性，分散面層的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，避免應(yīng)力集中，防止面層出現(xiàn)裂紋。

2 外墻外保溫系統(tǒng)的性能

隨著建筑節(jié)能技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，外墻外保溫技術(shù)逐漸成為建筑保溫節(jié)能形式的主流。外墻外保溫系統(tǒng)是在垂直外墻的外表面上建造保溫層，以降低建筑物熱量的交換，最終減少建筑冬季取暖和夏季制冷的能耗。從科學(xué)的合理性而言，外墻外保溫形式是一種先進(jìn)的、有應(yīng)用前景的保溫節(jié)能技術(shù)。它在保溫等各方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì):

1)適用范圍廣，技術(shù)含量高。

2)保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物壽命。

3)基本消除了“熱橋”的現(xiàn)象，較好地發(fā)揮了材料的節(jié)能保溫功能。

4)具有明顯的經(jīng)濟(jì)綜合優(yōu)勢(shì)。

2.1 保溫性能

保溫性能是外墻外保溫質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵性的指標(biāo)。為此，應(yīng)按所用材料的實(shí)際熱工性能，經(jīng)過熱工計(jì)算得出厚度，以滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)當(dāng)?shù)亟ㄖ囊?。同時(shí)還應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕ㄖ?gòu)造措施，避免局部產(chǎn)生熱橋問題。在設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)力求使此種熱橋?qū)ν鈮Φ谋匦阅懿粫?huì)產(chǎn)生明顯的影響，也不致產(chǎn)生影響墻面外觀的痕跡。

2.2 耐久性能

外墻外保溫構(gòu)造的平均壽命，在正常使用與維修的條件下，應(yīng)達(dá)到 25年以上，外墻外保溫體系的各種組成材料，應(yīng)該具有化學(xué)的與物理的穩(wěn)定性。所用的材料與面層抹灰質(zhì)量，均應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。與基層墻體牢固結(jié)合，是保證外保溫層穩(wěn)定性的基本環(huán)節(jié)。對(duì)于新建墻體，其表面處理工作一般較易做好，但對(duì)于既有建筑，必須對(duì)其面層狀況進(jìn)行認(rèn)真的考察檢查。如果面層存在疏松、空鼓情況，必須認(rèn)真清理，以確保保溫層與墻體緊密結(jié)合。

2.3 耐候性能

1)水密性。

外保溫墻體的表面，其中包括面層、接縫處、孔洞周邊、門窗洞口周圍等處，應(yīng)采取嚴(yán)密的措施，使其具有良好的防水性能，避免雨水進(jìn)入內(nèi)部造成危險(xiǎn)。國(guó)外許多工程的實(shí)踐證明，多孔的面層或者面層中存在縫隙，在雨水滲入和嚴(yán)寒受凍的情況下，容易遭受凍壞。

2)墻內(nèi)結(jié)露。

在墻體內(nèi)部或者在保溫層內(nèi)部結(jié)露都是有害的，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施加以避免。在新建墻體干燥過程中，或者在冬季條件下，室內(nèi)溫度較高的水蒸氣向室外遷移時(shí)墻內(nèi)可能結(jié)露。在室內(nèi)濕度較低，以及室內(nèi)墻面隔濕狀況良好時(shí)，可以避免由于墻內(nèi)水蒸氣濕遷移所產(chǎn)生的結(jié)露。當(dāng)外保溫體系用于長(zhǎng)期保持高濕度房間的外墻時(shí)，特別要做好墻體的構(gòu)造設(shè)計(jì)，避免墻內(nèi)結(jié)露的形成。

3)溫度效應(yīng)。

外保溫墻體應(yīng)能耐受當(dāng)?shù)刈顕?yán)酷的氣候及其變化。無論是高溫還是嚴(yán)寒的氣候，都不應(yīng)使外保溫體系產(chǎn)生不可逆的損害或變形。外墻外表面溫度的劇烈變化達(dá) 50℃，例如在經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的曝曬后突然降下陣雨，或者在曝曬后進(jìn)行遮陰，產(chǎn)生類似上述溫差時(shí)，對(duì)外墻表面都不應(yīng)造成損害。為避免表面溫度變化產(chǎn)生的變形使表面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。伸縮縫的設(shè)置，可根據(jù)建筑物立面情況而定。

4)防火性能。

在采用聚苯乙烯板作外保溫材料時(shí)，必須采用有阻燃性能的板材;其表面及門窗口等側(cè)面，必須全部用足夠厚度的防火材料嚴(yán)密包覆，不得有敞露部位;在建筑物超過一定高度時(shí)，需有專門的防火構(gòu)造處理，例如每隔一層設(shè)一防火隔離帶;在每個(gè)防火隔斷處或門窗口，網(wǎng)布及覆面層砂漿應(yīng)折轉(zhuǎn)至磚石或混凝土墻體處并予固定，以保護(hù)聚苯乙烯板，避免在著火時(shí)蔓延。

3 外墻外保溫系統(tǒng)的存在問題

到目前為止，國(guó)內(nèi)已有數(shù)千萬平方米的工程采用了該類技術(shù)，在推廣應(yīng)用的同時(shí)必須高度重視在實(shí)際工程中的應(yīng)用情況。依據(jù)國(guó)外的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，外墻外保溫通常出現(xiàn)的問題，是抹面層砂漿在凍融循環(huán)和淋濕干燥循環(huán)條件下開裂，使得水蒸氣和雨水入侵造成保溫材料的失效。各國(guó)的外墻外保溫規(guī)范中都對(duì)抹面層砂漿的耐候性規(guī)定了嚴(yán)格的測(cè)試方法。目前通過在保護(hù)層砂漿中加設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布已較好的解決了這個(gè)問題。另一個(gè)普遍關(guān)注的問題是，作為保溫材料的聚苯板與墻體基底、抹面層砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度問題。

影響外墻外保溫系統(tǒng)耐久性的問題主要有:粘結(jié)保溫板材容易出現(xiàn)移位、空鼓和脫落，漿體保溫層存在空鼓和脫落，是這兩類體系極容易出現(xiàn)的問題。保護(hù)層出現(xiàn)空鼓和開裂，在施工后很快發(fā)生，或經(jīng)冬夏氣溫循環(huán)變化后發(fā)生。保護(hù)層表面出現(xiàn)裂紋或有外飾面磚的出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，從而影響外保溫工程表觀質(zhì)量長(zhǎng)期穩(wěn)定性。外保溫工程局部發(fā)霉、結(jié)露，這種現(xiàn)象在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)最易發(fā)生，高濕度地區(qū)也較多;墻體傳熱系數(shù)達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)目前較為普遍。

4 結(jié)語

外墻外保溫系統(tǒng)在建筑的保溫隔熱上是非常有效的，而且保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物壽命，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)，使外墻保溫技術(shù)得到推廣發(fā)展，并成為我國(guó)一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能技術(shù)。本文闡述外墻外保溫系統(tǒng)的性能及存在的問題，探討了問題的解決辦法，說明了外墻外保溫技術(shù)需要進(jìn)一步的提高和推廣應(yīng)用。

[1] 沈婷婷，龔 敏，葛 堅(jiān).既有公共建筑節(jié)能改造初探[J].華中建筑，2008(11):63-64.

[2] 鄭義鍇.建筑節(jié)能發(fā)展?fàn)顩r及實(shí)施措施[J].工程質(zhì)量，2008(12):35-37.

[3] 郭延輝，趙霄龍，曹力強(qiáng)，等.外墻保溫裝飾系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用[J].墻體保溫材料及應(yīng)用技術(shù)，2007(6):3-9.

[4] William s.Monitoring jointmovement in a panelized EIFS building[J].ASTM Special Technical Publication，1995(3):21-22.

[5] Nelson.Jointmovement of a panelized EIFSwall system[J].ASTM Special Technical Publication，1995(5):10-11.

[6] 章銀祥.建筑節(jié)能用 EPS與 XPS分析[J].建筑節(jié)能，2008(5):48-50.