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一、论文背景
世界性的能源危机,深刻影响着经济发展的速度和效益。中国作为新兴经济体和最大的发展中国家,对能源的需求日益迫切,各个领域都越来越重视能源问题,建筑节能已摆上重要议事日程。在发达国家,建筑节能经历了三个阶段。第一阶段:在建筑中节约能量,即单纯的抑制需求、减少耗能量。第二阶段:在建筑中保持能量,减少热损失。第三阶段:提高建筑中的能源利用率,即积极意义上的节能。在中国2006年2月16日建设部发布了“十一五”期间建筑节能改造的总体目标:总计节能1.01亿吨标准煤,累计建设节能建筑面积21.46亿平方米,其中新建建筑15.92亿平方米,既有建筑改造5.54亿平方米。按照目标的要求,建筑节能工作要实施跨越式发展,降低能源消耗,减轻大气环境污染,改善建筑热舒适条件,促进城乡建设、人民生活和生态环境的协调发展。随着建筑节能减排在当今社会的呼声越来越高,建筑节能不断引起人们的关注。而外墙外保温技术作为建筑节能的重要组成部分,在建筑节能方面发挥着举足轻重的作用。
二、建筑节能要实现跨越式发展,必须发展外墙外保温技术
房屋的外墙质量直接影响着住户的生活质量。外墙在外界环境不断变换和恶劣气候的影响下,加之材料自身的不同特性,在冻融循环作用下,外墙很容易出现裂缝,内部建筑物受损,房屋使用寿命降低,极易出现外墙渗漏现象,从而使其褪热避寒的保温能力大大降低。
在进行外保温后,由于内部的实体墙热容量大,室内蓄存更多的热量,使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓,室温较为稳定,生活较为舒适,也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层较少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见,外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉,室内居民实际感受到的温度,既有室内温度又有围护结构内表面的影响。这就证明,通过外保温提高外墙内表面温度即使室内的空气温度有所降低,也能得到舒适的热环境,由此可见,在加强外保温,保持室内热环境质量的前提下,适当降低室温,可以减少采暖负荷,节约能源。
三、外保温分类及材料特性
外墙外保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,保温绝热材料必须有足够的热阻和很小的导热率,一般来说有机高分子材料的导热率小于无机材料,非金属材料的导热率小于金属材料,气态物质导热率小于液态物质,液态物质小于固态物质。在材料本身结构方面,材料的表观密度低,其孔隙率会增大,材料的内部的孔隙为大量封闭的微小孔时材料的导热率是比较小的。孔隙的存在会使材料在潮湿的环境下吸水,间接地增大了导热率,因此材料自身的吸湿率也要考虑到,吸湿率要尽量低。另外,保温绝热材料还必须具有与使用环境相一致的机械强度、黏结性能,从而不影响墙体承重,小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
四、外保温施工要求
施工要求:(1)墙体基层表面要干净,其平整度用2M的靠尺检查,最大偏差要小于4MM。(2)参照图纸,沿外墙散水标高处弹好散水水平线。(3)将标准网格布的异端65MM长压入粘结剂内,保持清洁,网格布不要有网眼外露。(4)用不锈钢抹子沿挤塑板的板周边涂抹粘结剂,宽50MM,厚10MM,挤塑板贴在墙上,再用2M靠尺压平,保证其平整度和粘贴牢固。(5)固定件在阳角、檐口下、孔洞边缘四周应加密,其间距不应大于300MM,距基层边缘不应小于60MM。(6)按照已弹好的线,在挤塑板的恰当位置安好定位靠尺,使用专用开槽机将挤塑板切割成凹口,深度大约6MM。(7)压入网格布的粘结剂不至于粘手时,抹面层聚合物砂浆,抹灰厚度应盖住网格布,约1MM左右,使面层砂浆保护层总厚度约为(2.5+0.5)MM左右,建筑物砂浆层的总厚度约为(3.5+0.5)MM。(8)涂料施工前,先检查抹面砂浆上是否有抹子刻痕,网布是否完全埋入,修补抹面砂浆的缺陷或凹凸不平处,最好采用细砂纸打磨平滑。
五、外保温优于内保温的其他功能
(一)采用内保温的墙面上难以吊挂物件,甚至安设窗帘盒、散热器都相当困难。在旧房改造是,从内侧保温存在使住户增加搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦,产生不必要的纠纷,还会因此减少使用面积,外保温则可以有效地避免这些问题的发生,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。(二)我国目前许多住户在入住新房时,大多现进行装修,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题。外保温有利于加快施工进度,并可以使建筑外观更为美观。(三)外保温的综合经济效益很高,虽然造价比内保温相对要高一些,但只要技术选择适当,单位面积造价较为合理。特别是由于外保温比内保温增加了使用面积近2%,实际上是使单位使用面积造价得到降低,加上节约能源、改善环境等一系列好处,综合效益是十分显著的。
六、我国南北外墙保温技术的应用差异
目前,在北方地区,外墙保温技术的发展比较成熟。如薄抹灰聚苯板体系、钢丝网架体系、胶粉聚苯颗粒体系、模块体系等,在北方地区已有相当广泛的应用,而一些新的技术如聚氨酯体系的粘贴、硬泡板、软喷涂等,应用形式也通过有关建筑工程示范获得了认可和推广。但在南方,由于南北方气温差异而出现的技术侧重不同更令人关注。随着我国建筑节能改造由北向南逐渐推进,南方地区,尤其是夏热冬冷地区,目前基本沿用了北方的外墙保温体系,区别仅在于聚苯板或保温层的厚度降低,技术上未有太大突破。南方地区的建筑目前需要解决的不仅仅是墙体保温问题,隔热及防潮亦不可偏废。
结语:随着人们对建筑节能要求不断提高,外墙外保温技术的应用,不但克服了内保温的不利因素,又给房屋带来种种优惠,如房屋面积不仅没有变小反而变大,更结实,更保温,更美观等。常见的外墙外保温技术有外挂式外保温、喷涂聚氨酯合成材料墙体保温、聚苯板与墙体一次浇注成型以及保温砂浆外墙保温。其中,外挂式外保温技术体系是由粘结剂、保温板、聚合物抗裂抹面砂浆和耐碱网格布、锚固件、涂料饰面等组成。该体系是目前外墙保温的主流做法。外挂的保温材料有岩棉板、玻璃棉毡、泡沫玻璃保温板、EPS保温板、XPS保温板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹心墙板等。其中,EPS、XPS等聚苯板因在物理性能和成本上的独特优势,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。它们有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,表观密度都小。该体系具有较好的呼吸性能,透气不透水,抗风压性能良好,抗震、防火性能优良,耐酸碱,抗腐蚀的特点。适用于各种新建筑和既有建筑物外墙的保温节能。
外墙保温技术符合现代社会的节能理念,建筑师要对外墙保温技术以及保温材料做更深入的研究,使我国外墙保温技术逐步走向成熟,争取应用于千家万户,推进我国建筑节能事业的迅猛发展。
世界性的能源危机,深刻影响着经济发展的速度和效益。中国作为新兴经济体和最大的发展中国家,对能源的需求日益迫切,各个领域都越来越重视能源问题,建筑节能已摆上重要议事日程。在发达国家,建筑节能经历了三个阶段。第一阶段:在建筑中节约能量,即单纯的抑制需求、减少耗能量。第二阶段:在建筑中保持能量,减少热损失。第三阶段:提高建筑中的能源利用率,即积极意义上的节能。在中国2006年2月16日建设部发布了“十一五”期间建筑节能改造的总体目标:总计节能1.01亿吨标准煤,累计建设节能建筑面积21.46亿平方米,其中新建建筑15.92亿平方米,既有建筑改造5.54亿平方米。按照目标的要求,建筑节能工作要实施跨越式发展,降低能源消耗,减轻大气环境污染,改善建筑热舒适条件,促进城乡建设、人民生活和生态环境的协调发展。随着建筑节能减排在当今社会的呼声越来越高,建筑节能不断引起人们的关注。而外墙外保温技术作为建筑节能的重要组成部分,在建筑节能方面发挥着举足轻重的作用。
二、建筑节能要实现跨越式发展,必须发展外墙外保温技术
房屋的外墙质量直接影响着住户的生活质量。外墙在外界环境不断变换和恶劣气候的影响下,加之材料自身的不同特性,在冻融循环作用下,外墙很容易出现裂缝,内部建筑物受损,房屋使用寿命降低,极易出现外墙渗漏现象,从而使其褪热避寒的保温能力大大降低。
在进行外保温后,由于内部的实体墙热容量大,室内蓄存更多的热量,使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓,室温较为稳定,生活较为舒适,也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层较少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见,外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉,室内居民实际感受到的温度,既有室内温度又有围护结构内表面的影响。这就证明,通过外保温提高外墙内表面温度即使室内的空气温度有所降低,也能得到舒适的热环境,由此可见,在加强外保温,保持室内热环境质量的前提下,适当降低室温,可以减少采暖负荷,节约能源。
三、外保温分类及材料特性
外墙外保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,保温绝热材料必须有足够的热阻和很小的导热率,一般来说有机高分子材料的导热率小于无机材料,非金属材料的导热率小于金属材料,气态物质导热率小于液态物质,液态物质小于固态物质。在材料本身结构方面,材料的表观密度低,其孔隙率会增大,材料的内部的孔隙为大量封闭的微小孔时材料的导热率是比较小的。孔隙的存在会使材料在潮湿的环境下吸水,间接地增大了导热率,因此材料自身的吸湿率也要考虑到,吸湿率要尽量低。另外,保温绝热材料还必须具有与使用环境相一致的机械强度、黏结性能,从而不影响墙体承重,小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
四、外保温施工要求
施工要求:(1)墙体基层表面要干净,其平整度用2M的靠尺检查,最大偏差要小于4MM。(2)参照图纸,沿外墙散水标高处弹好散水水平线。(3)将标准网格布的异端65MM长压入粘结剂内,保持清洁,网格布不要有网眼外露。(4)用不锈钢抹子沿挤塑板的板周边涂抹粘结剂,宽50MM,厚10MM,挤塑板贴在墙上,再用2M靠尺压平,保证其平整度和粘贴牢固。(5)固定件在阳角、檐口下、孔洞边缘四周应加密,其间距不应大于300MM,距基层边缘不应小于60MM。(6)按照已弹好的线,在挤塑板的恰当位置安好定位靠尺,使用专用开槽机将挤塑板切割成凹口,深度大约6MM。(7)压入网格布的粘结剂不至于粘手时,抹面层聚合物砂浆,抹灰厚度应盖住网格布,约1MM左右,使面层砂浆保护层总厚度约为(2.5+0.5)MM左右,建筑物砂浆层的总厚度约为(3.5+0.5)MM。(8)涂料施工前,先检查抹面砂浆上是否有抹子刻痕,网布是否完全埋入,修补抹面砂浆的缺陷或凹凸不平处,最好采用细砂纸打磨平滑。
五、外保温优于内保温的其他功能
(一)采用内保温的墙面上难以吊挂物件,甚至安设窗帘盒、散热器都相当困难。在旧房改造是,从内侧保温存在使住户增加搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦,产生不必要的纠纷,还会因此减少使用面积,外保温则可以有效地避免这些问题的发生,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。(二)我国目前许多住户在入住新房时,大多现进行装修,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题。外保温有利于加快施工进度,并可以使建筑外观更为美观。(三)外保温的综合经济效益很高,虽然造价比内保温相对要高一些,但只要技术选择适当,单位面积造价较为合理。特别是由于外保温比内保温增加了使用面积近2%,实际上是使单位使用面积造价得到降低,加上节约能源、改善环境等一系列好处,综合效益是十分显著的。
六、我国南北外墙保温技术的应用差异
目前,在北方地区,外墙保温技术的发展比较成熟。如薄抹灰聚苯板体系、钢丝网架体系、胶粉聚苯颗粒体系、模块体系等,在北方地区已有相当广泛的应用,而一些新的技术如聚氨酯体系的粘贴、硬泡板、软喷涂等,应用形式也通过有关建筑工程示范获得了认可和推广。但在南方,由于南北方气温差异而出现的技术侧重不同更令人关注。随着我国建筑节能改造由北向南逐渐推进,南方地区,尤其是夏热冬冷地区,目前基本沿用了北方的外墙保温体系,区别仅在于聚苯板或保温层的厚度降低,技术上未有太大突破。南方地区的建筑目前需要解决的不仅仅是墙体保温问题,隔热及防潮亦不可偏废。
结语:随着人们对建筑节能要求不断提高,外墙外保温技术的应用,不但克服了内保温的不利因素,又给房屋带来种种优惠,如房屋面积不仅没有变小反而变大,更结实,更保温,更美观等。常见的外墙外保温技术有外挂式外保温、喷涂聚氨酯合成材料墙体保温、聚苯板与墙体一次浇注成型以及保温砂浆外墙保温。其中,外挂式外保温技术体系是由粘结剂、保温板、聚合物抗裂抹面砂浆和耐碱网格布、锚固件、涂料饰面等组成。该体系是目前外墙保温的主流做法。外挂的保温材料有岩棉板、玻璃棉毡、泡沫玻璃保温板、EPS保温板、XPS保温板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹心墙板等。其中,EPS、XPS等聚苯板因在物理性能和成本上的独特优势,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。它们有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,表观密度都小。该体系具有较好的呼吸性能,透气不透水,抗风压性能良好,抗震、防火性能优良,耐酸碱,抗腐蚀的特点。适用于各种新建筑和既有建筑物外墙的保温节能。
外墙保温技术符合现代社会的节能理念,建筑师要对外墙保温技术以及保温材料做更深入的研究,使我国外墙保温技术逐步走向成熟,争取应用于千家万户,推进我国建筑节能事业的迅猛发展。