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[摘要] 本文将主要从外墙外保温技术的主要特点、外墙外保温技术的应用及外墙外保温设计应注意的问题这几个方面进行阐述。
[关键字] 外墙外保温节能设计应用分析
外墙外保温技术是将憎水性、低收缩率的保温材料通过粘结或锚固牢固地置于建筑物墙体外侧,并在其外侧施工装饰层的方法。外保温墙由有相当厚度的保温板、墙体中间的流动空气层组成，因而能有效地达到保温和隔热作用。一些节能住宅的墙体和楼板采用了陶粒混凝土，因其使用陶粒材质，与普通混凝土相比，更为隔音隔热。买房时要咨询清楚楼盘的墙体是否采用了外保温技术，获悉大城市房地产市场只有不到1/3的住宅采用了外保温墙技术。在这样的情况下,外墙外保温因具有能避免建筑热桥;避免墙面冬季结露;可保护主体结构,减少温度应力,增加结构寿命;比内保温增多建筑使用面积;节省保温材料40 %左右,综合经济效益显著等优点,从而被广泛使用。为此,本文将重点谈谈外墙外保温技术在建筑节能设计中的应用。
一、外墙外保温技术的主要特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。在同样规格、同样尺寸和性能的保温材料的情况下,外保温比内保温的效果更好,其主要特点具体如下:
1、外墙外保温适用范围
外墙外保温适用范围十分广泛,适用于各种建筑,如新建结构工程、旧楼的节能改造等。
2、保护主体结构,延长建筑物的寿命
采用外墙外保温技术,由于其保温层处于建筑物围护结构的外侧,其保温材料保护了主体结构免受雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了碱骨料的反应等对主体围护结构的侵蚀。因此,当外墙所选取的保温隔热材料适当,厚度合理,外保温可以有效防治和减少墙体和屋面的温度变形,有效消除常见的斜裂缝或八字裂缝,从而相对延长了建筑物的使用寿命。
3、改善墙体热工性能
采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层内侧,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,有利于提高墙体的防水和气密性。同时,外保温由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当结构层的整个墙身温度提高时,可进一步降低外保温的含温量,进而改善墙体的保温性能;当室内受到不稳定热作用时,室内的空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,有利于提高室温的稳定性。
二、外墙外保温技术的应用
目前,在住宅工程中,主要流行有聚苯颗粒浆料外墙外保温、EPS板薄抹灰外墙外保温、EPS板与墙体一次现浇注成型外墙外保温等几种外保温技术。
1、聚苯颗粒保温料浆外墙外保温
将聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)加工破碎成0.5 mm～4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温料浆;将保温浆料抹在墙体外侧作为保温层,并在外表面再做抗裂保护层、抗渗保护层和饰面层;可避免外墙保温工程中因使用条件恶劣造成的墙体表面空鼓、面层出现裂纹等现象。这与其他外墙外保温技术相比,在达到同样保温效果的前提下,其建筑造价低。
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溫工程。
2、EPS板薄抹灰外墙外保温
EPS板,即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。该技术以聚合物砂浆作粘结剂,将EPS板固定在墙体外侧(也可采用以锚栓做辅助的粘结固定方式),并在外表面涂刷一道界面剂,然后抹聚合物砂浆底层,用作粘结剂或保护层;抹聚合物砂浆后立即压入网格布,并使其紧贴底层聚合物砂浆,不得使网格布皱褶、空鼓、翘边;待底层聚合物砂浆干至不粘手时,再抹面层聚合物砂浆,抹灰厚度以盖住网格布为准;表干后施工装饰面层。
适用范围:新建建筑和旧有房屋节能改造的各种外墙外保温工程;也可用于外墙内外保温和阳台的内外保温。
3、EPS板与墙体一次现浇注成型外墙外保温
该技术是将内侧面开有水平方向齿槽,并在内外侧表面均满喷界面砂浆的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板一次浇筑成型为复合墙体。模板拆除后,在EPS板外侧表面再抹(或不抹)聚苯颗粒保温浆料找平层,表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,在施工过程中,由于外墙主体和保温层一次成活,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,且保证了施工人员的安全。
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。
三、外墙外保温设计应注意的问题
1、外保温的安全性
保温层与结构层、保温层与保护层以及保护层与饰面层应有良好的粘结性能和安全的构造措施。
(1)风荷载对外保温的影响。外保温由于受风荷载的作用特别是高层建筑,建筑外墙承受风荷载较大,墙体部分会产生很大负风压(吸力),再加上外保温材料自重作用,容易产生脱落。在设计时,应尽可能提高粘结面积,采用无空腔,减少空腔,并在此基础上做好补充的机械固定防护措施,以提高建筑的抗风压性能。
(2)外保温材料大多数为有机材料,而基层材料通常为各种砖、砌块或混凝土属无机材料,两者自身材性不相容,黏结性不好容易产生脱落。在设计时保温层与基层之间的粘结必须有一定的强度,目前工程上常用专用粘结胶粘结或锚钉机械固定两种连接方式,为确保外保温系统粘结可靠、牢固。
(3)外保温的保温层多为轻质多孔材料,剪力强度较低,所以高层建筑外保温系统中饰面层不宜采用面砖。如粘贴面砖,其高度最好不要超过24 m,且必须有可靠的固定措施,以防止面砖脱落伤人。
2、外保温的防裂性
外保温应防止和消除保护层与饰面层出现裂缝,采取减少保温层及其保护层应力集中和收缩变形的措施。外保温由于保温材料、砂浆、砖墙或混凝土的材性不同,导致材料的温变性能差异,在外界温差的作用下,材料产生的温度应力的大小不同,材料产生的温度应变不相等,不同材料层之间产生温度应变而发生开裂,导致渗水,使保温材料的保温隔热性能大大降低,时间长了便失去了保温性能。
3、外保温的耐久性
外保温系统应解决好保温层、保护层与饰面层的抗老化和耐候性问题。即外保温应经过耐候性试验,在正常使用和维护条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少于25年。
四、外墙外保温发展展望
由于我国建筑节能工作正由北方采暖地区向南方夏热冬冷和夏热冬暖地区推进，由居住建筑向公共建筑发展，又由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受，中国的外墙外保温工程正在快速增加；加上既有建筑的节能改造迟早会要提上日程，而外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施，可见在近几个五年计划期间，外墙外保温工程将会持续不断地增加，日益成为一项最基本的保温隔热技术。
今后，外墙外保温技术将会更加多种多样，丰富多彩，采用不同保温材料、不同构造、不同工艺（手工的、半工业化的、工业化的）的做法并存。既互相学习，又互相竞争。保温隔热材料性能将会更加优越，保温隔热要求也会越来越高。
由于中国建筑规模宏大，也由于中国建筑主体结构以厚重结构为主，在建筑节能跨越式大发展的条件下，我国的外墙外保温市场很可能会成为世界上最广大的最有活力的外保温市场，我们将拭目以待。
参考文献：
[1] 梁 敏.外墙外保温的应用及发展[J].中国科技博览,2009(19) .
[2] 王亚杰.在建筑节能设计中外墙外保温技术的探讨[J].山西建筑,2006.32(21) .
[3]《外墙保温应用技术》(JGJ144-2005).
作者简介：
李杰中 男 1982年7月28日出生于湖南省新化县吉庆镇，本科学历，建筑学专业，从事建筑设计。
李沁芯 女 1987年1月13日出生于湖南省衡阳市新塘镇，本科学历，建筑学专业，从事建筑设计。
[关键字] 外墙外保温节能设计应用分析
外墙外保温技术是将憎水性、低收缩率的保温材料通过粘结或锚固牢固地置于建筑物墙体外侧,并在其外侧施工装饰层的方法。外保温墙由有相当厚度的保温板、墙体中间的流动空气层组成，因而能有效地达到保温和隔热作用。一些节能住宅的墙体和楼板采用了陶粒混凝土，因其使用陶粒材质，与普通混凝土相比，更为隔音隔热。买房时要咨询清楚楼盘的墙体是否采用了外保温技术，获悉大城市房地产市场只有不到1/3的住宅采用了外保温墙技术。在这样的情况下,外墙外保温因具有能避免建筑热桥;避免墙面冬季结露;可保护主体结构,减少温度应力,增加结构寿命;比内保温增多建筑使用面积;节省保温材料40 %左右,综合经济效益显著等优点,从而被广泛使用。为此,本文将重点谈谈外墙外保温技术在建筑节能设计中的应用。
一、外墙外保温技术的主要特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。在同样规格、同样尺寸和性能的保温材料的情况下,外保温比内保温的效果更好,其主要特点具体如下:
1、外墙外保温适用范围
外墙外保温适用范围十分广泛,适用于各种建筑,如新建结构工程、旧楼的节能改造等。
2、保护主体结构,延长建筑物的寿命
采用外墙外保温技术,由于其保温层处于建筑物围护结构的外侧,其保温材料保护了主体结构免受雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了碱骨料的反应等对主体围护结构的侵蚀。因此,当外墙所选取的保温隔热材料适当,厚度合理,外保温可以有效防治和减少墙体和屋面的温度变形,有效消除常见的斜裂缝或八字裂缝,从而相对延长了建筑物的使用寿命。
3、改善墙体热工性能
采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层内侧,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,有利于提高墙体的防水和气密性。同时,外保温由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当结构层的整个墙身温度提高时,可进一步降低外保温的含温量,进而改善墙体的保温性能;当室内受到不稳定热作用时,室内的空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,有利于提高室温的稳定性。
二、外墙外保温技术的应用
目前,在住宅工程中,主要流行有聚苯颗粒浆料外墙外保温、EPS板薄抹灰外墙外保温、EPS板与墙体一次现浇注成型外墙外保温等几种外保温技术。
1、聚苯颗粒保温料浆外墙外保温
将聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)加工破碎成0.5 mm～4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温料浆;将保温浆料抹在墙体外侧作为保温层,并在外表面再做抗裂保护层、抗渗保护层和饰面层;可避免外墙保温工程中因使用条件恶劣造成的墙体表面空鼓、面层出现裂纹等现象。这与其他外墙外保温技术相比,在达到同样保温效果的前提下,其建筑造价低。
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溫工程。
2、EPS板薄抹灰外墙外保温
EPS板,即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。该技术以聚合物砂浆作粘结剂,将EPS板固定在墙体外侧(也可采用以锚栓做辅助的粘结固定方式),并在外表面涂刷一道界面剂,然后抹聚合物砂浆底层,用作粘结剂或保护层;抹聚合物砂浆后立即压入网格布,并使其紧贴底层聚合物砂浆,不得使网格布皱褶、空鼓、翘边;待底层聚合物砂浆干至不粘手时,再抹面层聚合物砂浆,抹灰厚度以盖住网格布为准;表干后施工装饰面层。
适用范围:新建建筑和旧有房屋节能改造的各种外墙外保温工程;也可用于外墙内外保温和阳台的内外保温。
3、EPS板与墙体一次现浇注成型外墙外保温
该技术是将内侧面开有水平方向齿槽,并在内外侧表面均满喷界面砂浆的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板一次浇筑成型为复合墙体。模板拆除后,在EPS板外侧表面再抹(或不抹)聚苯颗粒保温浆料找平层,表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,在施工过程中,由于外墙主体和保温层一次成活,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,且保证了施工人员的安全。
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。
三、外墙外保温设计应注意的问题
1、外保温的安全性
保温层与结构层、保温层与保护层以及保护层与饰面层应有良好的粘结性能和安全的构造措施。
(1)风荷载对外保温的影响。外保温由于受风荷载的作用特别是高层建筑,建筑外墙承受风荷载较大,墙体部分会产生很大负风压(吸力),再加上外保温材料自重作用,容易产生脱落。在设计时,应尽可能提高粘结面积,采用无空腔,减少空腔,并在此基础上做好补充的机械固定防护措施,以提高建筑的抗风压性能。
(2)外保温材料大多数为有机材料,而基层材料通常为各种砖、砌块或混凝土属无机材料,两者自身材性不相容,黏结性不好容易产生脱落。在设计时保温层与基层之间的粘结必须有一定的强度,目前工程上常用专用粘结胶粘结或锚钉机械固定两种连接方式,为确保外保温系统粘结可靠、牢固。
(3)外保温的保温层多为轻质多孔材料,剪力强度较低,所以高层建筑外保温系统中饰面层不宜采用面砖。如粘贴面砖,其高度最好不要超过24 m,且必须有可靠的固定措施,以防止面砖脱落伤人。
2、外保温的防裂性
外保温应防止和消除保护层与饰面层出现裂缝,采取减少保温层及其保护层应力集中和收缩变形的措施。外保温由于保温材料、砂浆、砖墙或混凝土的材性不同,导致材料的温变性能差异,在外界温差的作用下,材料产生的温度应力的大小不同,材料产生的温度应变不相等,不同材料层之间产生温度应变而发生开裂,导致渗水,使保温材料的保温隔热性能大大降低,时间长了便失去了保温性能。
3、外保温的耐久性
外保温系统应解决好保温层、保护层与饰面层的抗老化和耐候性问题。即外保温应经过耐候性试验,在正常使用和维护条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少于25年。
四、外墙外保温发展展望
由于我国建筑节能工作正由北方采暖地区向南方夏热冬冷和夏热冬暖地区推进，由居住建筑向公共建筑发展，又由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受，中国的外墙外保温工程正在快速增加；加上既有建筑的节能改造迟早会要提上日程，而外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施，可见在近几个五年计划期间，外墙外保温工程将会持续不断地增加，日益成为一项最基本的保温隔热技术。
今后，外墙外保温技术将会更加多种多样，丰富多彩，采用不同保温材料、不同构造、不同工艺（手工的、半工业化的、工业化的）的做法并存。既互相学习，又互相竞争。保温隔热材料性能将会更加优越，保温隔热要求也会越来越高。
由于中国建筑规模宏大，也由于中国建筑主体结构以厚重结构为主，在建筑节能跨越式大发展的条件下，我国的外墙外保温市场很可能会成为世界上最广大的最有活力的外保温市场，我们将拭目以待。
参考文献：
[1] 梁 敏.外墙外保温的应用及发展[J].中国科技博览,2009(19) .
[2] 王亚杰.在建筑节能设计中外墙外保温技术的探讨[J].山西建筑,2006.32(21) .
[3]《外墙保温应用技术》(JGJ144-2005).
作者简介：
李杰中 男 1982年7月28日出生于湖南省新化县吉庆镇，本科学历，建筑学专业，从事建筑设计。
李沁芯 女 1987年1月13日出生于湖南省衡阳市新塘镇，本科学历，建筑学专业，从事建筑设计。