论文部分内容阅读
摘 要：随着我国城市化建设进程的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅上升，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%，并且每年呈递增趋势。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。本文着重从建筑节能设计入手，介绍了外墙外保温技术的优越性以及当前我国广泛应用的外墙保温系统。
关键词：建筑能耗 系统 外保温
1.整体及外部环境的节能设计
建筑外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
（1）合理选址。建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
（2）合理的外部环境设计。在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境，主要方法为：① 在建筑周围种植树木、植被，既能有效遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪；②创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
（3）合理的规划和体型设计。合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。
日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。
（4）单体的节能设计。单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2.外墙保温的优越性
2.1外墙外保温延长了建筑物的寿命
外墙内保温的保温层构造位置使得建筑物的外墙与内墙分别处于两个不同的温度环境。内墙及楼板处于室内的温度环境，其年温度差的变化为60℃～80℃，使建筑结构长年不得安定。这种永远不安定的建筑结构会导致在多处墙面产生裂缝，并破坏沿外墙的屋面防水，引起地下室防水的渗漏等。同样这种不同温度环境会产生不同变形的原理也会发生在夹心保温和保温层表面的刚性厚抹灰层上，保温层上湿贴石材等做法其保温层外侧部分都面临同样的形变破坏。外墙外保温的保温材料保护了主体结构防止风吹雨淋和风化以及碱骨料的反应等对主体外墙的侵蚀，相对延长了整个工程的使用寿命。
2.2外保温是消除热桥的合理途径
外墙既要承重又要起保温作用，外墙厚度必然较厚。采用高效保温材料后，墙厚得以减薄。但如果采用内保温，主墙体越薄，保温层越厚，热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的热损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和淌水，而外保温则可以不存在这种问题。由于外保温避免了热桥，在采用同样厚度的保温材料条件下，外保温要比内保温的热损失减少约20%，从而节约了热能。
2.3外保温比内保温更容易控制墙面裂缝
内保温的保温块材易发生裂缝。处于室内温度环境影响的内保温板材是附着在受室外年温差影响而发生变形的外墙上。内保温块材的板缝被温度变化而产生的外墙变形应力拉开，经过几个年温差对外墙的变形影响，这种块材板缝裂缝是终归要发生的。外保温墙体控制裂缝要比内保温墙体控制裂縫的发生容易得多。彻底的外墙外保温的做法像是将建筑物的全部结构穿上了一件棉袄，使其完全处于室内的温度环境下，年温差一般波动不大，可以忽略其形变的产生的影响。受室外环境温度影响较大只是外保温的外表面。
2.4 外保温优于内保温的其他功能
①外保温则可以避免搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦发生。当外墙必须进行装修或抗震加固时，加做外保温是最经济、最有利的方法。②我国目前许多住户在住进新房时，大多先进行装修。采用外保温则可以与室内工程平行作业，有利于加快施工进度。③外保温可以使建筑更为美观，只要做好建筑立面设计，建筑外貌会十分出色。特别在旧房改造时，外保温能使房屋外貌大为改观。④外墙外保温适用范围十分广泛，适用于各种建筑。⑤外保温的综合经济效益很高。外保温比内保温增加了使用面积近2%，使单位使用面积造价得到降低。加上有节约能源、改善热环境等一系列好处，综合效应十分明显。
3.现阶段我国广泛应用的外墙保温系统
3.1 EPS板薄抹灰外墙外保温系统
该系统以聚合物砂浆作黏结剂，将EPS板固定在墙体外侧（若需要时也可用锚栓做辅助固定），并在外表面再做聚合物砂浆薄抹灰耐碱玻纤网格布保护层和饰面层，但黏结剂应承受该系统全部负荷。适用范围：民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。
3.2 机械固定钢丝网架EPS板外墙外保温系统
该系统是用锚栓或预埋钢筋等机械固定件，将穿透的EPS钢丝网架板固定在墙体外侧，并在表面再做抗裂水泥砂浆抹面层和饰面层。适用范围：民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程。
3.3 EPS板与砼一次现浇外墙外保温系统
该系统是在内侧面开有水平方向齿槽，并在内外侧表面均喷满界面砂浆的EPS板，置于墙体外模板内侧，同时设置若干锚栓作为辅助固定件，待浇灌混凝土后，墙体与EPS板以及锚栓结合为一体。模板拆除后，在EPS板外侧表面再抹（或不抹）胶粉聚苯颗粒浆料找平层，表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。适用范围：多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程。
3.4 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统
该系统是将胶粉聚苯颗粒保温浆料抹在墙体外侧作为保温层，并在外表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。适用范围：寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。由上述可知外墙外保温常用的是EPS板，即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。作为保温层的EPS板热导率低且稳定，厚度容易控制，为基层墙体增加很大的热阻。保温层的传热阻主要是由EPS板的传热系数和厚度决定。
4.结论
全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远地保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
关键词：建筑能耗 系统 外保温
1.整体及外部环境的节能设计
建筑外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
（1）合理选址。建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
（2）合理的外部环境设计。在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境，主要方法为：① 在建筑周围种植树木、植被，既能有效遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪；②创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
（3）合理的规划和体型设计。合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。
日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。
（4）单体的节能设计。单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2.外墙保温的优越性
2.1外墙外保温延长了建筑物的寿命
外墙内保温的保温层构造位置使得建筑物的外墙与内墙分别处于两个不同的温度环境。内墙及楼板处于室内的温度环境，其年温度差的变化为60℃～80℃，使建筑结构长年不得安定。这种永远不安定的建筑结构会导致在多处墙面产生裂缝，并破坏沿外墙的屋面防水，引起地下室防水的渗漏等。同样这种不同温度环境会产生不同变形的原理也会发生在夹心保温和保温层表面的刚性厚抹灰层上，保温层上湿贴石材等做法其保温层外侧部分都面临同样的形变破坏。外墙外保温的保温材料保护了主体结构防止风吹雨淋和风化以及碱骨料的反应等对主体外墙的侵蚀，相对延长了整个工程的使用寿命。
2.2外保温是消除热桥的合理途径
外墙既要承重又要起保温作用，外墙厚度必然较厚。采用高效保温材料后，墙厚得以减薄。但如果采用内保温，主墙体越薄，保温层越厚，热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的热损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和淌水，而外保温则可以不存在这种问题。由于外保温避免了热桥，在采用同样厚度的保温材料条件下，外保温要比内保温的热损失减少约20%，从而节约了热能。
2.3外保温比内保温更容易控制墙面裂缝
内保温的保温块材易发生裂缝。处于室内温度环境影响的内保温板材是附着在受室外年温差影响而发生变形的外墙上。内保温块材的板缝被温度变化而产生的外墙变形应力拉开，经过几个年温差对外墙的变形影响，这种块材板缝裂缝是终归要发生的。外保温墙体控制裂缝要比内保温墙体控制裂縫的发生容易得多。彻底的外墙外保温的做法像是将建筑物的全部结构穿上了一件棉袄，使其完全处于室内的温度环境下，年温差一般波动不大，可以忽略其形变的产生的影响。受室外环境温度影响较大只是外保温的外表面。
2.4 外保温优于内保温的其他功能
①外保温则可以避免搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦发生。当外墙必须进行装修或抗震加固时，加做外保温是最经济、最有利的方法。②我国目前许多住户在住进新房时，大多先进行装修。采用外保温则可以与室内工程平行作业，有利于加快施工进度。③外保温可以使建筑更为美观，只要做好建筑立面设计，建筑外貌会十分出色。特别在旧房改造时，外保温能使房屋外貌大为改观。④外墙外保温适用范围十分广泛，适用于各种建筑。⑤外保温的综合经济效益很高。外保温比内保温增加了使用面积近2%，使单位使用面积造价得到降低。加上有节约能源、改善热环境等一系列好处，综合效应十分明显。
3.现阶段我国广泛应用的外墙保温系统
3.1 EPS板薄抹灰外墙外保温系统
该系统以聚合物砂浆作黏结剂，将EPS板固定在墙体外侧（若需要时也可用锚栓做辅助固定），并在外表面再做聚合物砂浆薄抹灰耐碱玻纤网格布保护层和饰面层，但黏结剂应承受该系统全部负荷。适用范围：民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。
3.2 机械固定钢丝网架EPS板外墙外保温系统
该系统是用锚栓或预埋钢筋等机械固定件，将穿透的EPS钢丝网架板固定在墙体外侧，并在表面再做抗裂水泥砂浆抹面层和饰面层。适用范围：民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程。
3.3 EPS板与砼一次现浇外墙外保温系统
该系统是在内侧面开有水平方向齿槽，并在内外侧表面均喷满界面砂浆的EPS板，置于墙体外模板内侧，同时设置若干锚栓作为辅助固定件，待浇灌混凝土后，墙体与EPS板以及锚栓结合为一体。模板拆除后，在EPS板外侧表面再抹（或不抹）胶粉聚苯颗粒浆料找平层，表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。适用范围：多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程。
3.4 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统
该系统是将胶粉聚苯颗粒保温浆料抹在墙体外侧作为保温层，并在外表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。适用范围：寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。由上述可知外墙外保温常用的是EPS板，即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。作为保温层的EPS板热导率低且稳定，厚度容易控制，为基层墙体增加很大的热阻。保温层的传热阻主要是由EPS板的传热系数和厚度决定。
4.结论
全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远地保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。