外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料1
張清 李楊 黃穎濤
摘要:建筑節(jié)能是執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容,建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),現(xiàn)對外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料淺談幾點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:外墻保溫技術(shù);節(jié)能材料
Abstract: The construction energy conservation is carries out the country environmental protection and saves the energy policy primary coverage, the construction wall reform and the wall energy conservation technology development is constructs the energy conservation technology an important link, presently discusses several spots shallowly to the outer wall heat preservation technology and the energy conservation material.
Key words:outer wall heat preservation technology; energy conservation material
建筑節(jié)能是執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容,隨著國家一系列的節(jié)能政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性條文的出臺,我國住宅建設(shè)的節(jié)能工作不斷深入,節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,引進(jìn)開發(fā)了許多新型的節(jié)能技術(shù)和材料,在住宅建筑中大力推廣使用。但我國目前的建筑節(jié)能水平,還遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家,我國建筑單位面積能耗仍是氣候相近的發(fā)達(dá)國家的3倍~5倍。在建筑中,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。
1外墻保溫技術(shù)
節(jié)能保溫墻體施工技術(shù)主要分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫兩大類。
1.1內(nèi)保溫技術(shù)及其特點(diǎn)
外墻內(nèi)保溫施工,是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進(jìn)度。內(nèi)保溫應(yīng)用時(shí)間較長,技術(shù)成熟,施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的。被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有:增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網(wǎng)格布。
但內(nèi)保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。
1.2外保溫技術(shù)及其特點(diǎn)
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比,技術(shù)合理,有其明顯的優(yōu)越性,使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋,增加建筑的有效空間;同時(shí)消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
下面介紹兩種目前比較成熟的外墻保溫技術(shù):
1.2.1外掛式外保溫
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復(fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本,已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。該外掛技術(shù)是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護(hù)層,最后加做裝飾面。
還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預(yù)先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設(shè)計(jì)的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設(shè)計(jì)。
這種外掛式的外保溫安裝費(fèi)時(shí),施工難度大,且施工占用主導(dǎo)工期,待主體驗(yàn)收完后才可以進(jìn)行施工。在進(jìn)行高層施工時(shí),施工人員的安全不易得到保障。 1.2.2聚苯板與墻體一次澆注成型
該技術(shù)是在混凝土框——剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆注的墻體外側(cè),然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題,其優(yōu)勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時(shí),聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護(hù)保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬,影響后序施工。
其中內(nèi)置的聚苯板可以是雙面鋼絲網(wǎng)的,也可以是單面鋼絲網(wǎng)的。雙面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結(jié)合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、L型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結(jié)合性能也較好。與雙鋼絲網(wǎng)相比較,單面鋼絲網(wǎng)技術(shù)因取消了內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)和安裝保溫板前的板外側(cè)抹灰,節(jié)省了工時(shí)和材料,其造價(jià)可降低10 %左右。
但此兩種做法都采用了鋼絲網(wǎng)架,造價(jià)較高,且鋼材是熱的良導(dǎo)體,直接傳熱,會降低墻體的保溫效果。
我們對于混凝土與無網(wǎng)架聚苯板一次成型復(fù)合墻體進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,在混凝土中水泥漿量合適的條件下,直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板,是完全可能的。當(dāng)我們對聚苯板的背面進(jìn)行處理之后,其與混凝土的粘接力進(jìn)一步提高。此技術(shù)取消了鋼絲網(wǎng)架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經(jīng)過對其長期耐久性論證之后,工程中可以推廣使用。
2外墻保溫節(jié)能材料
節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護(hù)或者熱工設(shè)備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復(fù)合體,既包括保溫材料,也包括保冷材料。絕熱材料的意義,一方面是為了滿足建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境,另一方面是為了節(jié)約能源。隨著世界范圍內(nèi)能源的日趨緊張,絕熱材料在節(jié)能方面的意義日顯突出。僅就一般的居民采暖的空調(diào)而言,通過使用絕熱圍護(hù)材料,可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能50 %~80 %。外墻保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護(hù)。絕熱材料的性能主要有以下幾點(diǎn):
從材料的組成上看,一般有機(jī)高分子的導(dǎo)熱系數(shù)都小于無機(jī)材料;非金屬的導(dǎo)熱系數(shù)小于金屬材料;氣態(tài)物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)小于液態(tài)物質(zhì),液態(tài)物質(zhì)小于固體。所以在條件允許的情況下,應(yīng)盡量使用有機(jī)高分子材料或無定形的無機(jī)材料,這對于保溫絕熱是有利的。
從材料的結(jié)構(gòu)上看,當(dāng)材料的表觀密度降低、孔隙率增大,材料內(nèi)部的孔隙為大量封閉的微小孔時(shí),材料的導(dǎo)熱系數(shù)是比較小的。對于泡沫塑料制品,要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16 kg/m3~40 kg/m3。
常用的保溫絕熱材料有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、巖(礦)棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。以上各種材料所具有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是在材料內(nèi)部都有大量的封閉孔,它們的表觀密度都較小,這也是作為保溫隔熱材料所必備的。
1 胡小媛、許 琳.我國建筑絕熱材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及其前景.保溫材料與節(jié)能技術(shù),2002(6):2~4
2 劉洪濤等.幾種常見的外墻保溫形式及材料.建筑技術(shù)與應(yīng)用,2001(1):39~40