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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2010-09-04 10:36 熱度:
摘要:外墻外保溫是一種新興的保溫技術,就是將保溫材料置于主體維護結構的外側,以達到保溫隔熱的目的,這種技術可以有效解決我國冬夏兩季室內外溫差大而造成的能源損失問題,它代表了我國節能保溫技術的發展方向。
關鍵詞:外墻外保溫技術;復合墻體;節能;熱橋
從1986年我國試行第一部建筑節能設計標準至今,我們的建筑節能工作還沒有全面推開。據不完全統計,目前全國既有房屋建筑面積超過420億平方米,這些房屋建筑大多數是上世紀80年代和90年代建造的,其中能夠達到建筑節能設計標準的不到2億平方米,僅占全部建筑面積的0.04%,微乎其微。發達國家對新建的公共建筑及舊有住宅的改造提出了相應的節能標準,外墻普遍采用結構墻體與高效保溫材料的復合技術。而我國,絕大多數建筑物的圍護結構熱性能差,傳熱系數與我國氣候接近的工業發達國家相比,外墻為他們的3.5~4.5倍,外窗為他們的2~3倍,屋面為他們的3~6倍,門窗的空氣滲漏為他們的3~6倍。我們每天無節制地消耗著大量能源。作為建筑能耗大國,建筑節能工作還處于初步發展階段,與發達國家相比存在很大差距。
1.我國目前建筑整體節能情況
國務院發展研究中心2003年初開始組織的“國家綜合能源戰略以及政策研究”指出:我國既有近420億平方米建筑中99%屬于高能耗建筑,新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,單位建筑面積能源消耗為發達國家3倍以上。
建設部于2000年10月1日發布了第76號令《民用建筑節能管理規定》,對不符合節能標準的項目,不得批準建設。為推進我市建筑節能工作,鄭州市建委科技教育處會同市墻體材料革新辦公室、住宅產業化協會、房地產開發協會等專業組織一直積極宣傳推進墻體保溫工作的順利實施。對于本地區實際情況而言,為適應當前建筑節能方面要求,本著以人為本、保護環境、節約能源的的精神與宗旨,為百姓提供舒適節能的居住環境,為公共建筑環保節能實在是大勢所趨,意義重大。
2.外墻外保溫的技術特點和發展方向
外墻外保溫是一種新興的保溫技術,就是將保溫材料置于主體維護結構的外側,以達到保溫隔熱的目的,這種技術可以有效解決冬夏兩季室內外溫差大而造成的能源損失問題,它代表了我國節能保溫技術的發展方向。外墻保溫不會產生熱橋,因此具有良好的建筑節能效果,冬天當室內的熱量經過墻體保溫材料時會被隔絕保存下來,而當室內溫度降下來后,墻體熱量又會釋放出來,調節室內的溫度,在夏天,外墻保溫同樣會阻止太陽的輻射和外部熱量傳人室內,從而使建筑物冬暖夏涼。
外墻外保溫還可以起到保護主體結構的作用,外墻保溫材料置于主體結構外側,減少了外界溫度、濕度、各種射線對主體結構的影響,在夏季高溫和冬季低溫的反復作用下,主體往往會因熱脹冷縮而引起裂縫,縮短使用壽命,外墻外保溫卻可以最大限度的減少這種不良影響。這種技術在改造舊房方面的施工中非常方便快捷,外保溫可以進行集中改造,不必在室內施工,不影響室內居民的正常工作和生活。另外與內保溫技術相比外墻外保溫技術中將材料置于主體結構外側從而節約了室內空間,有效增大了使用面積。
外墻外保溫系統是目前國際上普遍采用的一種利用墻體材料來進行建筑節能的體系,它的基本原理就是在建筑外墻體外側貼上一層保溫隔熱材料,以隔斷室內外熱量通過墻體材料來進行傳遞,并對外墻體起到保護和裝飾作用。
缺點是冬季雨季施工困難,施工質量要求高,造價較高,會相應提高房屋建造成本,但根據估算,采用外保溫增加的投資3年左右節約的取暖費用即可回收回來(具體情況與選擇相應的外墻保溫系統和墻體材料有關)。
外墻外保溫系統經過不斷的發展和完善,在德國及歐洲大致可分成三大系列四個品種,即按所采用的保溫材料的不同可分為聚苯板材料;彩色礦物型砂漿;聚合物裝飾砂漿,和彩色柔性面磚等四個品種。
外墻外保溫體系保溫效率在85%~95%,不減少房屋使用面積,既適用于新建建筑,也適用于舊房改造,目前我國北方地區都在大力推廣使用新型節能墻體保溫材料,特別是外墻外保溫系統可以進一步降低取暖用的能源消耗,減少環境污染,有利于環境保護,由此可見在節能方面有突出優勢的外墻外保溫系統能在中國會有更廣闊的市場,前景美好!
3.建筑節能潛力巨大
建筑能耗是指在建筑物使用過程中的能耗。主要包括建筑采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器、電梯、通風等方面的能耗。建筑節能工作就是通過提高以上諸方面的能源利用效率,減少不必要的能源浪費,從而達到節約能源的目的。
多年以來,建筑墻體一般采用單一材料,如空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體等。近年來由于建筑節能的需要,單一材料導熱系數太大,一般為高效保溫材料的20倍,不能滿足保溫隔熱的要求,因此往往采用承重材料與高效保溫材料(如巖棉板或聚苯板等)組成復合墻體。按保溫材料所處位置不同,又分為外墻內保溫、外墻夾芯保溫和外墻外保溫是三種方式。其中外墻內保溫由于無法阻斷熱橋,浪費建筑面積,室內裝修受限制等方面原因,大連市建筑管理部門不允許應用,夾芯保溫技術在理論上無問題,因受目前施工人員素質影響,及施工工藝比較復雜,容易出現質量問題,目前在大連本地建筑上也很少應用。
采用外保溫技術的復合墻體很好地發揮了兩種材料的長處,既不會使墻體過厚,又能承重,保溫效果又好,因此發達國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國若想實現建筑節能“九五”規劃和2010年規劃,在采暖居住建筑節能設計第二階段達到節能50%的要求,使用復合墻體將是大勢所趨。
4.外墻外保溫技術七大優勢
(1)保護主體結構,延長建筑物壽命。對消費者而言,房屋擁有70年的產權,買房基本上是一次性投入,如果建筑物質量受損,大修一次,花費若干,豈不是很不合算?采用外保溫技術,由于保溫層置于建筑物圍護結構外側,緩沖了因溫度變化導致結構變形產生的應力,避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環造成的結構破壞,減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結構的侵蝕。事實證明,只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當,厚度合理,外保溫可以有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形,有效地消除常見的斜裂縫或八字裂縫。因此外保溫有效地提高了主體結構的使用壽命,減少長期維修費用。
(2)基本消除“熱橋”的影響。“熱橋”指的是在內外墻交界處、構造柱、框架梁、門窗洞等部位,形成的散熱的主要渠道。對內保溫而言,“熱橋”是難以避免的,而外保溫既可以防止“熱橋”部位產生結露,又可以消除“熱橋”造成的熱損失。熱損失減少了,每個采暖季的支出自然就降了下來。
(3)使墻體潮濕情況得到改善。一般情況下,內保溫須設置隔汽層,而采用外保溫時,由于蒸汽滲透性高的主體結構材料處于保溫層的內側,只要保溫材料選材適當,在墻體內部一般不會發生冷凝現象,故無需設置隔汽層。同時采取外保溫措施后,結構層的整個墻身溫度提高了,降低了它的含濕量,因而進一步改善了墻體的保溫性能。
(4)有利于室溫保持穩定。家中如果有老人或小孩,溫差較大,常常使抵抗力弱的老人小孩患病,而外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結構層在墻體內側,當室內受到不穩定熱作用時,室內空氣溫度上升或下降,墻體結構層能夠吸引或釋放熱量,故有利于室溫保持穩定。
(5)便于舊建筑物進行節能改造。以前的建筑物一般都不能滿足節能的要求,因此對舊房進行節能改造,已提上議事日程,與內保溫相比,采用外保溫方式對舊房進行節能改造,最大的優點是無需臨時搬遷,基本不影響用戶的室內生活和正常生活。
(6)可以避免裝修對保溫層的破壞。不管是買新房還是買二手房,消費者一般都需要按照自己喜好進行裝修,在裝修中,內保溫層容易遭到破壞,外保溫則可以避免發生這種問題。
(7)增加房屋使用面積。消費者買房最關心的就是房屋的使用面積,由于外保溫技術保溫材料貼在墻體的外側,其保溫、隔熱效果優于內保溫,故可使主體結構墻體減薄,從而增加每戶的使用面積。據統計,以北京、沈陽、哈爾濱、蘭州的塔式建筑為例,當主體結構為實心磚墻時,每戶使用面積分別可增1.2平方米、2.4平方米、4.2平方米和1.3平方米,可見經濟效益十分顯著。
5.目前適用于本地區比較成熟的幾種外墻外保溫技術
(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)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。
該外掛技術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,壓入玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝飾面。
(2)聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫
將聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。
該施工技術簡便,可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。例如與聚苯板外保溫相比較,每平方米可降低25元左右。
6.外保溫產品技術與施工質量尚需提高
推廣實施建筑物外墻外保溫技術既有利于國家可持續發展,延長建筑物使用壽命,又有利于家家戶戶節省日常開支,是大勢所趨。但是外墻外保溫對產品技術和施工質量要求比較高,在這方面尚需施工企業進一步努力提高。
參考文獻
[1]齊文龍等.聚苯板外墻保溫技術的應用.建材•建筑•裝修,2000,(2)轉
[2]郭瑩.外墻內、外保溫技術在建筑節能住宅中的作用.建筑技術開發,2002,(2)
[3]劉洪濤等.幾種常見的外墻保溫形式及材料.建筑技術與應用,2001,(1)于中國論文
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文章標題:外墻外保溫技術在建筑領域的展望
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