论外墙保温技术论文

中文题论外墙保温技术摘要被称为“世界头号工地”的中国，每年新增建筑面积约20亿平方米，几乎超过了所有发达国家年建筑面积的总和。“十一五”期间，建筑节能要实现节约1.01亿吨标准煤，节能建筑的总面积累计要超过21.6亿平方米。而在建筑节能的各项措施中，对建筑物的围护结构采取保温隔热措施以提高热工性能，是最重要的节能手段之一。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术则是建筑节能的主要途径。本文首先分别概述了外墙内保温、外墙夹心保温和外墙外保温的构造及特点、施工特点以及应用情况；然后阐述了外墙保温材料的选择、增强网的选择和外保护层材料的选择；最后重点分析了外墙保温中常见的技术问题，并分别探讨了相应的控制措施。关键词：外墙保温建筑节能外墙内保温外墙外保温外墙夹心保温目录第一章………………………………………………………………………………………1第二章………………………………………………………………………………………2第三章……………………………………………………………………………………11第四章……………………………………………………………………………………13第五章……………………………………………………………………………………17参考文献…………………………………………………………………………………18致谢………………………………………………………………………………………19第1页共19页1绪论国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件，把《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95列为强制性标准，同时建设部又于2000年10月1日发布了第76号令《民用建筑节能管理规定》，对不符合节能标准的项目，不得批准建设。GB50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》对室内温度、供热系统室外管网的水力平衡度、供热系统的补水率、室外管网的热输送效率、各风口的风量、通风与空调系统的总风量、空调机组的水流量、空调系统冷热水总流量、冷却水总流量、平均照度与照明功率密度等进行节能检测。公共建筑节能检测依据JGJ/T177-2009《公共建筑节能检测标准》对建筑物室内平均温度、湿度、非透光外围护结构传热系数、冷水（热泵）机组实际性能系数、水系统回水温度一致性、水系统供回水温差、水泵效率、冷源系统能效系数、风机单位风量耗功率、新风量、定风量系统平衡度、热源（调度中心﹑热力站）室外温度等进行节能检测。居住建筑节能检测依据JGJ132-2009《居住建筑节能检测标准》对室内平均温度、围护结构主体部位传热系数、外围护结构热桥部位内表面温度、外围护结构热工缺陷、外围护结构隔热性能、室外管网水力平衡度、补水率、室外管网热损失率、锅炉运行效率、耗电输热比等进行节能检测。建筑节能是执行国家环保和节能政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。我国住宅建设的节能工作不断深入，节能标准不断提高，引进开发了许多新型的节能技术和材料。但我国目前的建筑节能水平，还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3～5倍。所以建筑节能还是本世纪我国建筑业的一个重要课题。在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能的一个重要环节。第2页共19页2外墙保温的类型自从节能工作在全国范围内全面启动以来，墙体保温经历了外墙内保温、夹心保温和外墙外保温的发展历程，其中以外墙外保温最有发展前景。而采用何种保温技术和保温形式更能节能降耗成为人们研发的重点。2.1外墙内保温2.1.1构造及特点外墙内保温技术，即在建筑空间内部墙体附加保温材料以达到节能目的。外墙内保温的优点主要有：（1）它对饰面和保温材料的防水，耐候性等技术指标的要求不甚高，纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便。（2）内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架。（3）构造作法施工比较容易，保温材料的面层不受外界气候变化的影响，保温层的修补或更换也比较方便。但是，在多年的实践中，外墙内保温也显露出一些缺点（1）是热工效率较低，外墙有些部位如丁字墙、圈梁处难以处理而形成“热桥”，使保温性能有所降低；（2）是保温层做在住户室内，对二次装修、增设吊挂设施带来不少麻烦，一旦出现质量问题，维修时会对住户造成很大困扰；（3）是内保温占用室内空间，减少用户使用面积。2.1.2施工特点外墙内保温的优点是施工方便，对材料性能和施工技术要求不像外保温那么高，故其造价可相对较低，并且避免了外保温层与基层墙面的结合界面在夏季可能出现的冷凝(室内空调温度较低时)；对外饰面做法在选择上的自由度也大，对建筑防火也比较有利。所以到目前为止，仍在国内有不少应用的外墙内节能措施。但内保温做法对外墙热桥部位的保温处理困难，而且热稳定性较差的轻质材料层位于墙体内侧，故墙体的保温隔热性能相对较差。另外，保温层要占用室内面积，对室内装修不利(包括重物钉挂困难等)，不便于既有建筑的节能改造等，都是其不足之处。而由于外墙面无保温层保护，外墙面要承受昼夜和四季的温差，会产生与内墙面不同的温度变形量，还易引起结构层和内保温层(特别是保温板的板缝处)的开裂。因而，从长远观点看，随着节能要求的提高，内保温只能是某些地区的一种过渡性措施，在寒冷地区特别是严寒地区应予逐步淘汰。夏热冬冷地区由于室内外温差较小，墙体内外表面的温度变形差异相对较小，所以这一问题不很严重。第3页共19页外墙内保温层直接面向室内环境，为提高其使用质量，在材料选用和构造层设置方面应符合下列基本要求：1．保温材料应选用导热系数较小的不燃或难燃材料，这是对内保温层在厚度和防火方面提出的要求。为了少占室内使用面积，保温层应在满足节能设计规定性指标的前提下尽可能减小厚度，所以需要选用导热系数较小的材料。但有些泡沫塑料类的高效保温材料，如膨胀聚苯板、挤塑聚苯板等，如燃烧性能为B2级则其使用应受到限制。2．采用不对室内环境产生污染的材料，这是为不影响室内环境质量、不损害人体健康的需要，包括不存在有不利于人体健康的放射性物质以及应控制的室内环境污染物等。所使用的材料应符合国家标准《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》(GBl8583-2001)、国家标准《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2001)以及国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2001)的要求。3．除保温材料本身可允许不设护面层者外，保温层应有护面层。目前，轻质多孔或纤维类保温材料的压缩强度和表面硬度一般较低，抗冲击性能也差，所以在一般情况应在保温层内侧设置强度较高并具有抗裂性能的护面层。但有些强度和硬度较高的保温材料，如砂加气块、泡沫玻璃和石膏基的膨胀珍珠岩保温砂浆等，可直接采用柔性腻子批嵌括平后做内饰面层。护面层材料应采用与保温材料相配套的材料；或纸面石膏板、硅酸钙板、水泥纤维加压板等硬质板材(用于保温层挂装做法)。在没有构造措施的情况下，不能直接采用硬质砂浆(水泥砂浆或水泥混合砂浆等)作保温层的面层粉刷。4．在有保温层的墙面上需要悬挂重物时，其挂钩的埋件必须固定于基层墙体内。因为保温层的密度较小，强度和硬度较低，直接在保温层上悬挂重物是不安全的。2.1.3应用情况外墙内保温技术由于具有明显的缺陷，不适宜在严寒与寒冷地区采用。主要原因是由于结构冷(热)桥的存在使局部温差过大而产生结露现象，造成保温隔热的墙面发霉、开裂。特别是当室外温度低于室内温度时，外墙收缩的幅度比内保温系统的速度快，当室外温度高于室内温度时，外墙膨胀的速度高于内保温系统，这种反复形变使内保温系统始终处于一种不稳定的墙体基础上，在这种形变应力反复作用下不仅使外墙易遭受温差应力的破坏也易造成内保温系统的空鼓开裂。因此，随着建筑节能标准的提高，外墙内保温系统已不适宜于室内外温差较大的严寒与寒冷地区。在夏热冬冷与夏热冬暖地区，由于室内外温差比严寒与寒冷地区要小得多，相应通过热桥传递的热量也要小得多。经研究结果表明，该地区建筑围护结构温差传热是有限第4页共19页的，如果采用遮阳措施后，一般外墙平均传热系数小于标准规定值，主要问题是以解决隔热为主。因此，对于夏热冬暖地区采用外墙内保温不存在热桥、结露和温度应力开裂的性能问题。外墙内保温隔热技术对于夏热冬暖地区在安全性、材料耐久性和施工成本等方面明显优于外墙外保温技术，是一种经济实用的建筑节能技术措施。外墙内保温在夏热冬暖气候区得到很多应用。但这并不意味着外墙内保温在寒冷和夏热冬冷等气候区没有使用。实际上，外墙内保温在寒冷和夏热冬冷等气候区也有一定应用。主要鉴于以下几种情况而使用外墙内保温。一是内、外墙复合保温。在有些情况下仅使用外保温难以满足节能要求，内保温作为一种补充，满足节能法规的要求；二是应用于具有良好保温性能墙体的内保温，如前几节介绍的砌块类墙体，得到更好的节能效果；三是外墙在采用面砖、饰面块材等饰面时，鉴于安全考虑，采取内保温和其他措施综合使用，避免使用外墙外保温；四是住户在内装修前，为了得到更好的节能效率，在已经具有外墙外保温的前提下再自行进行内保温；五是既有建筑中业主无法对外墙统一进行保温隔热施工，而为了提高保温隔热效果进行外墙内保温处理。原则上说，应用于外墙内保温的材料或技术都可以在内保温中应用，或者在经过适当处理和改进后应用。但实际上鉴于应用场合和实际要求的变化，内、外保温应用的差别很大。一般的说，相比较外墙外保温，内保温在耐久和物理力学性能等方面的要求要低些，但在防火、环保方面的要求则更高。例如，聚苯板用于内墙保温时，在聚苯板表面粘贴无机防火板，以此进行良好的防火处理。除了聚苯板外，在外墙内保温中应用的还有聚合物水泥基保温砂浆、胶粉聚苯颗粒保温浆料、酚醛树脂泡沫、石膏基保温砂浆等。2.2外墙夹心保温2.2.1构造及特点夹层保温技术，即对外围护墙采用分层处理的措施，形成墙体—保温材料—墙体体系，达到保温节能目的。外墙夹心保温的优点为：（1）这些传统材料的防水、耐候等性能均良好，对内侧墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用。（2）对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬季施工。但是，外墙夹心保温同样存在一定的缺点：由于在非严寒地区、此类墙体与传统墙体相比偏厚，且内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂及地震区建筑第5页共19页中圈梁和构造柱的设置尚有热桥存在，保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。由于生产方式复杂，不能有效地解决建筑中存在的“冷桥”问题，夹层保温的做法逐渐被墙体外保温的做法所取代。2.2.2施工特点夹心保温外墙的特点是保温层夹在墙体中间，主墙体一般采用混凝土砌块或砖砌成，分别砌在保温材料两侧。保温材料可用岩棉板、聚苯板、玻璃棉板或袋装膨胀珍珠岩等，这种外墙在主墙施工时即将保温层砌入。国外有些空心外墙，系建成多年后，为了加强保温，在墙体空心部分吹入聚苯颗粒或灌人发泡聚氨酯，以形成夹心保温墙体。他们采用的这种夹心保温墙体施工方便，对保温材料的材质要求不高，造价较便宜，也不像内保温或外保温那样，存在面层处理问题。但整个墙体较厚一些，比起外保温来要占用使用面积。施工时，保温材料应该填满，避免在夹缝中形成空气对流。然而其主要问题是，内外两片墙体的连接构造要设计妥当，特别是位于地震区的建筑更是如此，一般这内外两片墙体厚薄不同，为了在地震中两片墙体能够共同工作，除了要设钢筋混凝土圈梁以外，还应每隔一定高度和距离，加设联结钢筋，这些钢筋应作防锈处理。一定密度的联结钢筋是不可缺少的，但联结钢筋穿过保温层，又会造成热桥，增大传热量，降低保温效果，国外有用玻璃纤维钢筋连接，效果较好。2.2.3应用情况夹心保温墙体一般是由两层砌筑的墙体，中间加保温层构成。内外两层墙的间距为50mm～75mm，两层墙通过水平的金属件相连接。保温材料可用岩棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、玻璃棉板或袋装膨胀珍珠岩等。保温层的安装是与主墙体的施工同时进行的。夹