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摘 要:随着国家房地产市场发展及城镇化的推进,建筑用能已增加到全国能源消费总量的1/3以上。墙体保温节能效果在建筑节能65%标准的占比能够达到33%,因此在我国经济发达的夏热冬冷地区大力推广墙体保温技术能够很大改善居住建筑热环境,提高空调等能源的利用效率及社会整体经济效益。
关键词:夏热冬冷地区;墙体保温技术;应用
1 墙体保温技术发展及原理
在墙体保温技术的发展历史中,首先外墙外保温技术在二战后的欧洲应用,经过半个多世纪的发展,在技术标准的完善和保温材料的开发应用方面都已经成熟。在我国二十世纪八十年代外墙内保温技术首先在北方寒冷地区应用,受限于当时的技术和材料,保温效果不是很好,但经过近几十年的发展外墙外保温技术也日臻成熟。外墙外保温技术是指在垂直外墙的外表面上施工保温层,将建筑物的所有外墙及外露构件包裹在外保温系统内,在外部大气环境与建筑物间形成一保温隔热层,具有可以避免热桥、保护墙体材料、不占用室内使用面积等特点,成为国内外建筑墙体节能的首选方法之一。此种保温体系既可用于新建建筑墙体,也可用于既有建筑外墙的改造。
2 墙体保温技术在夏热冬冷地区应用的状况
我国夏热冬冷地区处于采暖过渡区及非采暖区,二十世纪九十年代及以前时期国家没有相关的建筑节能设计标准。该地区具有冬季湿冷,夏季闷热潮湿的天气特征。冬季湿冷,尤其经历2008年席卷22省市达半个多月的冰冻雪灾低温天气;夏季闷热,每年有长达三周多超过35℃的高温天气,应对上述天气特征采用间歇性的空调采暖及降温并不能保证建筑室内环境的舒适性,并且能耗也特别严重。有数据表明夏热冬冷地区居住建筑冬季空调采暖的年用电量为2240亿KW·h,相当于3座三峡电厂的年发电量。根据《民用建筑节能设计标准》的相关规定,建筑外墙保温节能效果在建筑节能65%标准的占比能达到33%,因此,推广建筑外墙保温尤显必要,能够很大降低能源消耗。为了改善夏热冬冷地区居住建筑热环境,提高采暖和空调的能源利用效率,2001年建设部发布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001),2010年在此基础上又做了修订。国家从二十世纪九十年代开始推广外墙外保温技术并在北方寒冷地区表现出了良好的保温节能效果。借鉴北方寒冷地区外墙保温技术经验,目前在夏热冬冷地区应用较多的还是外墙外保温技术,而在外墙外保温系统中,涂抹类外墙外保温系统和保温板带薄抹灰外墙外保温系统应用最多。另外,还有自保温墙体。涂抹类外保温系统因保温材料直接喷涂或按照传统抹灰工艺涂抹在墙体上形成保温层,保温体系内不存在空隙,也称为无空腔构造保温体系。保温板带薄抹灰面层的外保温系统因墙体与保温板间的粘结面积未达到满铺,保温体系内存有空隙,也称为有空腔构造保温体系。无空腔构造保温系统应用较多的保温材料有胶粉EPS颗粒保温浆料、玻化微珠保温浆料等。有空腔构造保温系统使用较多的是EPS板、XPS板、岩棉板等。
3 夏热冬冷地区墙体保温需关注的问题
夏热冬冷地区外墙体保温与北方寒冷地区有所区别,北方寒冷地区采用集中供暖,建筑室内在采暖期内有不间断热源,因此在节能设计方面重点考虑墙体保温。而夏热冬冷地区只依靠室内空调及取暖器降温、取暖,结合本地区多雨潮湿的天气特征,所以节能设计需考虑冬季保温、夏季隔热及防水渗透性。因此要在外墙保温构造、保温材料选用及墙体保温施工方面重点关注相关问题。
3.1 外墙保温构造
保温板带薄抹灰面层的外墙外保温技术采用点框法施工,致使保温系统存在整体贯通的空腔,尤其在门窗洞口、墙体阴阳角等保温板交接部位及大面积墙体等部位易出现墙体裂缝等诸多质量问题。原因如下:①正负风压对有空腔构造的保温系统进行挤压或拉扯,尤其是夏季台风天气,极易导致板缝开裂;②夏季高温潮湿天气,尤其是40℃左右的高温天气,在墙面积聚了大量的热量,同时内部水汽蒸发,会造成保温板不可逆的变形和墙面渗水现象。保温板带薄抹灰面层的有空腔构造的保温系统在防火性能方面较差,尤其是在施工时,若操作不当引起火灾整个保温系统易形成烟囱效应,火灾不易控制。另外有空腔构造的保温系统还需做好防生物侵害设计,在外墙勒脚处做好封闭处理,否则极易受到鼠、白蚁等的侵害,造成墙体保温的破坏。针对上述问题,在夏热冬冷地区尽量不使用保温板带薄抹灰面层的有空腔构造的保温技术,建议应用涂抹类的无空腔构造的外墙外保温技术。另外,自保温墙体也能够保证节能效果,关键是选择适用的新型保温墙体材料。在选用上述外墙保温构造后,还需重视整个保温系统的防水渗透性。在面层的装饰方面尽量使用冷色调涂料或面砖,防止在夏季墙面积聚过多热量。
3.2 保温材料选用
保温材料要具有物理-化学稳定性、耐腐蚀性、材料之间的相容性等,否则将严重影响保温系统的耐久性及建筑寿命。结合夏热冬冷地区的天气特征及从施工易操作性、安全性考虑,在保温材料选用方面,尽量使用无机保温材料,如玻化微珠保温浆料等。特别关注新型保温墙体的开发应用,满足保温、隔热、抗裂、防水渗透性等方面的要求。另外,加强材料进入施工现场的验收关,产品合格证、产品说明书,保温系统的型式检测报告必须提供齐全;施工前由施工单位、监理单位随机抽样复检有关材料性能。
3.3 墙体保温施工
在夏热冬冷地区外墙体保温质量问题主要体现在墙体开裂、渗水、面层空鼓剥落及墙面泛碱等,其中,墙体渗水、墙面泛碱现象的根本原因是未做好保温系统的防水渗透性设计、施工。墙体保温施工,以涂抹类外墙外保温体系为例,其保温构造为:界面层(界面砂浆)→保温层(保温浆料)→抗裂防护层(抗裂砂浆+耐碱玻璃纤维网格布+高分子乳液弹性底层涂料)→饰面层(柔性耐水腻子+涂料)。施工单位需在以下方面做好质量控制:①基层处理:墙面平整度必须符合规范要求,若存在较大偏差,应以水泥砂浆找平,再涂抹保温浆料;保温层施工前墙面基层洒水湿润,界面剂的涂抹不得存在遗漏,以保证保温层不会失水过快而产生开裂;②保温浆料和抗裂砂浆涂抹后的平整度符合规范要求,厚度均匀,否则会因两种材料厚薄不均造成应力差过大而产生空鼓现象;③严格按照产品说明书配备材料,如抗裂砂浆,不以抗裂剂代替细砂,否则将造成内外收缩不一致而产生空鼓;④勒脚部位在地面及散水施工完毕后,再完成保温系统施工,避免水汽渗透引起墙面空鼓;⑤抗裂砂浆施工后,应及时对墙面分仓缝、施工缝等部位进行封闭,防止雨水渗透;⑥每道工序做到一遍成活,保证墙面平整度和保温系统各组成部分厚度的控制;⑦施工单位应调整施工计划,尽量避开在7、8、9三个高温、多雨及台风多发月份进行保温施工,若计划不能调整可利用晚上施工,并做好保温浆料的养护措施。
4 结 语
降低建筑能源消耗也是我国建设资源节约型社会的重要的组成部分,在夏热冬冷地区采用外墙外保温系统是建筑节能的主要措施,符合夏热冬冷地区实际,应继续加强研发力度大力推进,尤其对于新型保温墙体的开发应用以及提升采暖空调设备的效能,达到建筑节能65%目标。
参考文献
[1]陈福旺.建筑外墙保温隔热技术探析[J].城市建设理论研究(电子版).
[2]涂逢祥.建筑节能-保温承重装饰空心砌块及其应用[C].2002.
[3]张拥军.建筑外墙保温技术及质量缺陷防治[J].建筑施工,2006.
关键词:夏热冬冷地区;墙体保温技术;应用
1 墙体保温技术发展及原理
在墙体保温技术的发展历史中,首先外墙外保温技术在二战后的欧洲应用,经过半个多世纪的发展,在技术标准的完善和保温材料的开发应用方面都已经成熟。在我国二十世纪八十年代外墙内保温技术首先在北方寒冷地区应用,受限于当时的技术和材料,保温效果不是很好,但经过近几十年的发展外墙外保温技术也日臻成熟。外墙外保温技术是指在垂直外墙的外表面上施工保温层,将建筑物的所有外墙及外露构件包裹在外保温系统内,在外部大气环境与建筑物间形成一保温隔热层,具有可以避免热桥、保护墙体材料、不占用室内使用面积等特点,成为国内外建筑墙体节能的首选方法之一。此种保温体系既可用于新建建筑墙体,也可用于既有建筑外墙的改造。
2 墙体保温技术在夏热冬冷地区应用的状况
我国夏热冬冷地区处于采暖过渡区及非采暖区,二十世纪九十年代及以前时期国家没有相关的建筑节能设计标准。该地区具有冬季湿冷,夏季闷热潮湿的天气特征。冬季湿冷,尤其经历2008年席卷22省市达半个多月的冰冻雪灾低温天气;夏季闷热,每年有长达三周多超过35℃的高温天气,应对上述天气特征采用间歇性的空调采暖及降温并不能保证建筑室内环境的舒适性,并且能耗也特别严重。有数据表明夏热冬冷地区居住建筑冬季空调采暖的年用电量为2240亿KW·h,相当于3座三峡电厂的年发电量。根据《民用建筑节能设计标准》的相关规定,建筑外墙保温节能效果在建筑节能65%标准的占比能达到33%,因此,推广建筑外墙保温尤显必要,能够很大降低能源消耗。为了改善夏热冬冷地区居住建筑热环境,提高采暖和空调的能源利用效率,2001年建设部发布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001),2010年在此基础上又做了修订。国家从二十世纪九十年代开始推广外墙外保温技术并在北方寒冷地区表现出了良好的保温节能效果。借鉴北方寒冷地区外墙保温技术经验,目前在夏热冬冷地区应用较多的还是外墙外保温技术,而在外墙外保温系统中,涂抹类外墙外保温系统和保温板带薄抹灰外墙外保温系统应用最多。另外,还有自保温墙体。涂抹类外保温系统因保温材料直接喷涂或按照传统抹灰工艺涂抹在墙体上形成保温层,保温体系内不存在空隙,也称为无空腔构造保温体系。保温板带薄抹灰面层的外保温系统因墙体与保温板间的粘结面积未达到满铺,保温体系内存有空隙,也称为有空腔构造保温体系。无空腔构造保温系统应用较多的保温材料有胶粉EPS颗粒保温浆料、玻化微珠保温浆料等。有空腔构造保温系统使用较多的是EPS板、XPS板、岩棉板等。
3 夏热冬冷地区墙体保温需关注的问题
夏热冬冷地区外墙体保温与北方寒冷地区有所区别,北方寒冷地区采用集中供暖,建筑室内在采暖期内有不间断热源,因此在节能设计方面重点考虑墙体保温。而夏热冬冷地区只依靠室内空调及取暖器降温、取暖,结合本地区多雨潮湿的天气特征,所以节能设计需考虑冬季保温、夏季隔热及防水渗透性。因此要在外墙保温构造、保温材料选用及墙体保温施工方面重点关注相关问题。
3.1 外墙保温构造
保温板带薄抹灰面层的外墙外保温技术采用点框法施工,致使保温系统存在整体贯通的空腔,尤其在门窗洞口、墙体阴阳角等保温板交接部位及大面积墙体等部位易出现墙体裂缝等诸多质量问题。原因如下:①正负风压对有空腔构造的保温系统进行挤压或拉扯,尤其是夏季台风天气,极易导致板缝开裂;②夏季高温潮湿天气,尤其是40℃左右的高温天气,在墙面积聚了大量的热量,同时内部水汽蒸发,会造成保温板不可逆的变形和墙面渗水现象。保温板带薄抹灰面层的有空腔构造的保温系统在防火性能方面较差,尤其是在施工时,若操作不当引起火灾整个保温系统易形成烟囱效应,火灾不易控制。另外有空腔构造的保温系统还需做好防生物侵害设计,在外墙勒脚处做好封闭处理,否则极易受到鼠、白蚁等的侵害,造成墙体保温的破坏。针对上述问题,在夏热冬冷地区尽量不使用保温板带薄抹灰面层的有空腔构造的保温技术,建议应用涂抹类的无空腔构造的外墙外保温技术。另外,自保温墙体也能够保证节能效果,关键是选择适用的新型保温墙体材料。在选用上述外墙保温构造后,还需重视整个保温系统的防水渗透性。在面层的装饰方面尽量使用冷色调涂料或面砖,防止在夏季墙面积聚过多热量。
3.2 保温材料选用
保温材料要具有物理-化学稳定性、耐腐蚀性、材料之间的相容性等,否则将严重影响保温系统的耐久性及建筑寿命。结合夏热冬冷地区的天气特征及从施工易操作性、安全性考虑,在保温材料选用方面,尽量使用无机保温材料,如玻化微珠保温浆料等。特别关注新型保温墙体的开发应用,满足保温、隔热、抗裂、防水渗透性等方面的要求。另外,加强材料进入施工现场的验收关,产品合格证、产品说明书,保温系统的型式检测报告必须提供齐全;施工前由施工单位、监理单位随机抽样复检有关材料性能。
3.3 墙体保温施工
在夏热冬冷地区外墙体保温质量问题主要体现在墙体开裂、渗水、面层空鼓剥落及墙面泛碱等,其中,墙体渗水、墙面泛碱现象的根本原因是未做好保温系统的防水渗透性设计、施工。墙体保温施工,以涂抹类外墙外保温体系为例,其保温构造为:界面层(界面砂浆)→保温层(保温浆料)→抗裂防护层(抗裂砂浆+耐碱玻璃纤维网格布+高分子乳液弹性底层涂料)→饰面层(柔性耐水腻子+涂料)。施工单位需在以下方面做好质量控制:①基层处理:墙面平整度必须符合规范要求,若存在较大偏差,应以水泥砂浆找平,再涂抹保温浆料;保温层施工前墙面基层洒水湿润,界面剂的涂抹不得存在遗漏,以保证保温层不会失水过快而产生开裂;②保温浆料和抗裂砂浆涂抹后的平整度符合规范要求,厚度均匀,否则会因两种材料厚薄不均造成应力差过大而产生空鼓现象;③严格按照产品说明书配备材料,如抗裂砂浆,不以抗裂剂代替细砂,否则将造成内外收缩不一致而产生空鼓;④勒脚部位在地面及散水施工完毕后,再完成保温系统施工,避免水汽渗透引起墙面空鼓;⑤抗裂砂浆施工后,应及时对墙面分仓缝、施工缝等部位进行封闭,防止雨水渗透;⑥每道工序做到一遍成活,保证墙面平整度和保温系统各组成部分厚度的控制;⑦施工单位应调整施工计划,尽量避开在7、8、9三个高温、多雨及台风多发月份进行保温施工,若计划不能调整可利用晚上施工,并做好保温浆料的养护措施。
4 结 语
降低建筑能源消耗也是我国建设资源节约型社会的重要的组成部分,在夏热冬冷地区采用外墙外保温系统是建筑节能的主要措施,符合夏热冬冷地区实际,应继续加强研发力度大力推进,尤其对于新型保温墙体的开发应用以及提升采暖空调设备的效能,达到建筑节能65%目标。
参考文献
[1]陈福旺.建筑外墙保温隔热技术探析[J].城市建设理论研究(电子版).
[2]涂逢祥.建筑节能-保温承重装饰空心砌块及其应用[C].2002.
[3]张拥军.建筑外墙保温技术及质量缺陷防治[J].建筑施工,2006.