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浅谈建筑墙体保温节能设计

     【摘要】文章主要阐述了外墙外保温系统的特点、以及构造体系。然后通过多种外墙保温体系的比较,揭示了外墙外保温具有可实施性强、成本低廉、有效阻断冷桥、保护结构体、并使旧有建筑节能改造提供了可能等优点。 

  【关键词】建筑墙体,保温,节能,外墙外保温体系 

  一、外墙外保温节能技术的重要性 

  1、外墙外保温延长了建筑物的寿命。外墙外保温技术除了可以起到保温隔热的作用外,由于将绝热体系置于外墙外侧,对结构墙体起保护作用,延长建筑物寿命。与内保温技术相比,建筑物外墙与内墙处在相同的温度环境中,内墙与外墙没有太大的温差,建筑结构稳定。建筑物内墙与外墙如果存在较大温差,极容易造成建筑物墙面产生裂缝,并破坏外墙的屋面防水,引起建筑物渗漏。外墙外保温的保温材料保护了建筑物主体结构,避免其遭受风吹雨淋、风化等外界因素对主体外墙的侵蚀,从而延长了建筑的使用寿命。 

  2、外保温是消除热桥的合理途径。建筑物外墙有两个方面的作用:支撑主体结构和保温。由于外墙要兼顾建筑的保温作用, 造成其厚度都较厚。建筑物外墙采取保温材料后,可以起到保温作用,分担建筑物外墙的保温压力, 因此建筑物外墙得以减薄,节省建筑材料。外墙外保温技术可以消除热桥效应, 较少额外的热量损失,节约热能,避免外墙内表面潮湿、结露,甚至发霉和淌水现象的产生。由于外保温使建筑结构处于保温层的保护中,使建筑结构所处温度环境稳定,有利于建筑结构的保护,增强耐久性。另外,外保温将建筑在外面包裹,保温的面积大,更有利于保温节能。 

  二、外墙外保温概况 

  墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。外墙外保温,是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。 

  然而,由于外保温隔热体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界的各种因素影响, 因此对外墙外保温体系提出了更高的要求。就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,由于保温层之上的抗裂防护层只有 3mm~0mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在热量相同的情况下,外保温抗裂保护层温度变化速度比无保温情况下主体外侧温度变化速度提高 8~30 倍。因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。 

  三、常用的外墙保温体系 

  1、外墙自保温体系。外墙自保温体系是指以单一墙体材料即能满足现有节能要求的外墙保温体系,保温材料即墙体材料本身,一般情况下多应用于非承重墙体。目前,在自保温墙体材料中,我国应用较多的有以下几种:加气混凝土砌块、混凝土多孔砖、烧结多孔砖、复合墙板、蒸压养砖等。 

  2、外墙内保温体系。我国的外墙保温技术研究始于80年代初期,受制于材料、关键助剂、技术理念等因素的影响,初期工作主要集中于外墙内保温。这种外墙内保温体系把保温材料设在墙体的内侧。其所用材料主要有聚苯乙烯板、水泥膨胀珍珠岩板、充气石膏板、岩棉板或保温砂浆等,现在最常用做法是内抹保温砂浆和贴预制保温板。 

  3、夹芯复合保温体系。夹芯保温复合外墙是由内页墙、保温层、外页墙三层构成。根据构造特点不同,外墙夹芯保温可分为填充式外墙夹芯保温和发泡式夹芯保温。填充式外墙夹芯保温也就是说在外墙体内、外页墙之间放置保温板材。发泡式夹芯保温与填充式就是在使用材料上有所区别,即在内、外页墙中采用现场发泡,使泡沫塑料充填于夹芯墙中。选用的保温材料是塑料布密封包装的膨胀珍珠岩保温板、水泥珍珠岩保温板、加气混凝土保温扳、聚苯乙烯泡沫塑料板、岩棉板、玻璃棉板等,保温板两侧的内页墙和外页墙,在不承重的前提下可采用砖砌体或混凝土空心砌块砌体。但是这种体系的缺点是在墙体隔热上容易造成保温面积的不足,会产生“热桥”现象,施工相对来说较为复杂,因为这种种原因所以很难推广使用。 

  4、外墙外保温体系。外墙外保温体系就是在基层墙体外面附加聚苯板,聚氨酯等保温性能良好的绝热保温材料作保温层或外涂保温砂浆。外墙外保温体系的特点是,它是一种多层复合的外墙保温体系,主要是能够防止潮气侵入内墙,可用于商业建筑和民用住宅。 

  对于墙体保温结构,外墙外保温技术逐渐成为建筑保温节能形式的主流。目前主要流行的有聚苯板薄抹灰外墙保温、聚苯板现浇混凝土外墙保温、聚苯颗粒浆料外墙保温,聚氨酯硬泡喷涂外墙外保温系统等几种外保温操作方法。研究发现,墙体的外保温对于容易产生的热桥和结露等问题,与内保温相比具有良好的优越性。总的来说,复合墙体保温体系逐步发展到今天,最为合理和成熟的是外墙外保温技术理念,同时所占有的市场份额也最大,在许多城市都建成了一些质量优良、各具特色的外保温建筑,不少国外的厂家还在积极设法打入中国建筑外保温市场。因此,目前也是国家大力倡导的保温体系。 

  四、建筑墙体的节能设计 

  1、砌体的保温隔热性能设计。在墙体砌筑设计时,应该选择新型节能砌块材料,例如混凝土空心砌块等材料,可以集承重与保温隔热于一体,达到有节能、保温地效果。 

  2、墙体保温隔热设计措施。进行墙体结构设计时,尽量采取墙体保温技术,设计复合墙体。近几年,墙体保温设计应用比较广泛,比较成熟的一些墙体保温设计有:墙外贴硬质聚氨酯泡沫、聚苯板、夹心聚苯板、胶粉聚苯颗粒、夹心聚苯板、钢丝网架岩棉夹心板等保温材料。 

  3、北方寒冷地区建筑地面的保温设计。在北方,如果不对墙体周边的室内地坪采用保温措施,冬季会造成外墙的内侧墙面与墙角出现结露的现象,致使地面的热传导增加,能量的消耗也就增加,造成能源的浪费。因此,在建筑工程的设计中可采取以下设计:在外墙周边的建筑物内地面垫层下设计一定厚度的具有抗压强度、吸湿性的保温材料;对外墙建筑物内地坪下的墙体在外侧和内侧加50到70mm的聚苯乙烯泡沫塑料板,确保建筑物内的热稳定性,以控制北方寒冷地区的采暖能耗,达到建筑节能的设计要求。 

  总结。建筑外墙外保温的实施将能够改善人们居住环境,提高居住的舒适度,减少能源的消耗, 并对建筑主体提供良好的保护,是建筑设计的新理念,也是建筑节能开始的第一步。国内经历了近20 年的建筑节能的实践工作,不断总结经验,新型节能建筑材料不断推陈出新,建筑节能技术不断成熟,也逐步探索出建筑墙体节能的新模式和新措施。

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