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摘要:在建筑工程行业中,采用外墙外保温技术建造的建筑,因具有的热稳定性能好,冬暖夏凉,居住舒适等诸多优越性,深受到广大居民的欢迎和建筑商的青睐,而被广泛地使用。尽管该技术到目前为止已经趋于成熟并有广阔的发展前景,但仍存在着防火、脱落、抗风压,及其诸多的质量问题。本文通过对外墙外保温技术发展现状进行叙述,在此基础上,对该技术在目前存在的问题及其发展动向进行了探究,为更好地完善建筑节能技术提供有力的支撑和依据。
关键词: 建筑节能 外墙 外保温
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国经济的日益发展,建筑行业也发展迅速,特别是在节能建筑建设方面,取得了显著成效。作为节能建筑的主流技术外墙外保温技术,因其使建造的建筑具有结构寿命长,居住舒适等优越性受到广大居民和建筑商青睐,因而该技术被广泛地应用于建筑外墙施工中。但目前还存在诸多安全及质量问题亟待解决和加强,有待于建造商进一步完善措施,因此对该技术目前的状况和发展前景进行研究具有着现实意义。
二、外墙外保温技术的发展现状
20世纪90年代初,外墙外保温技术就已起步。我国的一些城市曾用该技术试点建造了一些房屋,但出现的问题也不少。近年来在自主研发的基础上,通过引进和使用国外先进的外墙外保温技术,使我国外墙外保温技术水平得到了迅速提高。现在已形成多种外墙外保温技术并存、相互促进、彼此竞争、共同提高的局面。
目前市场上主要有三大外保温体系:聚苯颗粒砂外墙保温隔热体系、聚苯板外墙保温隔热体系(又分为膨胀型聚苯乙烯板和挤塑型聚苯乙烯板二大类)、无溶剂硬泡聚氨酯现场无缝喷涂外墙保温隔热体系。另外还有用岩棉、泡沫玻璃等做保温材料的体系,但其所占的市场份额不大。这些方法,只要构造和工艺得当,基本上都能够保证工程质量,并且已在许多城市建成了数百万平方米的优质外墙外保温工程,得到了建筑界的好评。继聚苯颗粒砂浆外墙保温隔热体系、聚苯板外墙保温隔热体系后,无溶剂硬泡聚氨酯现场喷涂外墙保温隔热体系以优越的节能效果和综合性能越来越受到重视。该应用技术采用无空腔的构造做法,具有很强的抗风压能力和防水效果,同时,整个构造体系的耐候性、保温性、抗裂性、稳定性、抗震性等均较为优越,可达到国家三期节能目标。因此,该应用技术的开发成功,不仅可以丰富外墙外保温的做法,还可推动我国建筑节能事业的发展,使建筑节能达到更高水平。193彩色防水保温体系是具有自主知识产权的无溶剂硬泡聚氨酯现场喷涂外墙保温隔热技术,已于2004年初通过上海市建委技术鉴定,达到国际先进水平。
三、目前外墙外保温技术存在的问题及应对措施
1、抵抗负风压的问题
越是建筑高处,风力越大,特别是在背风面上产生的吸力,有可能将保温板吸落。因此,对保温层应有十分可靠的固定措施。要计算当地不同层高处的风压力,以及保温层固定后所能抵御的负风压力,并按标准力方法进行耐负风压检测,以确保在最大风荷载时保温层不致脱落。
2、保温墙体裂缝的问题
裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。这是困扰外墙外保温技术发展的一个常见问题。产生裂缝的原因很多:由保温材料自身的冷热膨胀收缩引起;由于保温材料强度不够;因施工等外界受力产生开裂而造成;因外保护层材料的柔性不够而产生;施工时没有严格按照规程操作而引起的。因此,加强保温墙体抗裂措施研究,已成为住宅产业共同关注的课题。
3、外墙外保温的质量检测评估体系进一步完善的问题
保温隔热墙体内部缺陷、保温隔热层厚度不足、冷(热)桥等无疑会大大降低建筑的节能标准。因此,保温隔热墙体现场质量的检测是建筑节能检测的最重要环节之一。目前,评价建筑节能是否达标一般采用/热(冷)源法和建筑热工法。但在实际检测中,上述两种方法均难以迅速和全面地确定墙体或屋面的表面温度分布,不能准确地对建筑的节能效果进行正确的评价。如何根据保温隔热建筑墙体传热异常部位表面温度场的状态特征及其变化规律,来判别建筑墙体内部材料及构造缺陷的原因,以及对其严重程度进行定量化研究,是建筑节能检测技术的发展趋势。
四、外墙保温技术分析
1、聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘、空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
2、外挂式外保温。
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
五、外墙外保温行业发展前景
建设部2005年6月10日召开的北方十四省、市建筑节能座谈会上提出:到2010年,全国城镇建筑总能耗实现建筑节能50%;既有建筑节能改造逐步开展,大城市完成改造面积25%,中等城市达到15%,小城市达到10%;到2020年,北方和沿海经济发达地区和特大城市实现建筑节能65%的目标,绝大部分既有建筑完成节能改造。这就是说今后国内建筑中,采用外墙外保温材料的市场前景十分看好。目前,外墙保温材料技术在施工和应用方面较多采用的是聚苯板与墙体一次性浇注成型和聚苯颗粒保温料浆建筑外墙外保温。这种建筑外墙保温技术施工方便,但质量难以控制,很多工程难以达到建筑节能规定的标准要求。另外,混凝土结构裂缝的控制是边缘学科,是系统工程,在国内很多地方建筑墙体开裂的问题一时还难以解决。为了减少多数建筑外墙保温施工项目中,因保温材料和涂料厂家分开施工,出现工程质量问题时互相推诿、牵扯不清的现象,外墙保温材料行业发展的方向将是外墙保温材料和饰面层涂料要实现统一的有机结合。外挂外墙复合保温板技术可减少墙体本身问题对外保温效果的影响,且外墙保温材料可实现生产工厂化、产品结构化、质量标准化、组合多样化、施工装配化和装饰保温一体化,是建筑外墙保温的发展方向。可喜的是国内现已有企业推出了工厂一体化生产的集装饰与保温隔热于一体的复合隔热保温板。国内每年新建成房屋达16亿~19亿m2,如果外墙面积按照建筑面积2.5倍计算,每年新增外墙面积就是40亿~47.5亿m2,另外国内每年还有大量的旧建筑进行节能改造,因此,建筑外墙保温材料市场潜力巨大。外墙复合隔热保温板的生产与应用,符合国家节能环保以及发展高新技术产业政策,符合建筑节能与建筑材料发展方向,市场前景十分看好。
六.结束语
大力发展节能建筑的建设,创建绿色建筑,可以有利于我国居民居住环境的改善,降低能源消耗保护资源,增加资源储存量,为我国经济带来显著的社会效益和极高的经济效益、以及为我国绿化城镇居民环境产生极大的效益,而作为节能建筑的主流技术,加强对其研究,促其完善其前景会越来越广阔。
参考文献
[1]吕佳丽.《当前国内墙体保温体系浅析》.建材工業信息,2009,(12)
[2]《外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用》.建筑技术开发,2008(2).
[3]万云 《聚苯板外墙保温技术的应用》建材·建筑·装修,2009(2).
[4]刘万锋,张国杰等.《建筑节能理论与技术》兰州:甘肃科学技术出版社,2012
关键词: 建筑节能 外墙 外保温
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国经济的日益发展,建筑行业也发展迅速,特别是在节能建筑建设方面,取得了显著成效。作为节能建筑的主流技术外墙外保温技术,因其使建造的建筑具有结构寿命长,居住舒适等优越性受到广大居民和建筑商青睐,因而该技术被广泛地应用于建筑外墙施工中。但目前还存在诸多安全及质量问题亟待解决和加强,有待于建造商进一步完善措施,因此对该技术目前的状况和发展前景进行研究具有着现实意义。
二、外墙外保温技术的发展现状
20世纪90年代初,外墙外保温技术就已起步。我国的一些城市曾用该技术试点建造了一些房屋,但出现的问题也不少。近年来在自主研发的基础上,通过引进和使用国外先进的外墙外保温技术,使我国外墙外保温技术水平得到了迅速提高。现在已形成多种外墙外保温技术并存、相互促进、彼此竞争、共同提高的局面。
目前市场上主要有三大外保温体系:聚苯颗粒砂外墙保温隔热体系、聚苯板外墙保温隔热体系(又分为膨胀型聚苯乙烯板和挤塑型聚苯乙烯板二大类)、无溶剂硬泡聚氨酯现场无缝喷涂外墙保温隔热体系。另外还有用岩棉、泡沫玻璃等做保温材料的体系,但其所占的市场份额不大。这些方法,只要构造和工艺得当,基本上都能够保证工程质量,并且已在许多城市建成了数百万平方米的优质外墙外保温工程,得到了建筑界的好评。继聚苯颗粒砂浆外墙保温隔热体系、聚苯板外墙保温隔热体系后,无溶剂硬泡聚氨酯现场喷涂外墙保温隔热体系以优越的节能效果和综合性能越来越受到重视。该应用技术采用无空腔的构造做法,具有很强的抗风压能力和防水效果,同时,整个构造体系的耐候性、保温性、抗裂性、稳定性、抗震性等均较为优越,可达到国家三期节能目标。因此,该应用技术的开发成功,不仅可以丰富外墙外保温的做法,还可推动我国建筑节能事业的发展,使建筑节能达到更高水平。193彩色防水保温体系是具有自主知识产权的无溶剂硬泡聚氨酯现场喷涂外墙保温隔热技术,已于2004年初通过上海市建委技术鉴定,达到国际先进水平。
三、目前外墙外保温技术存在的问题及应对措施
1、抵抗负风压的问题
越是建筑高处,风力越大,特别是在背风面上产生的吸力,有可能将保温板吸落。因此,对保温层应有十分可靠的固定措施。要计算当地不同层高处的风压力,以及保温层固定后所能抵御的负风压力,并按标准力方法进行耐负风压检测,以确保在最大风荷载时保温层不致脱落。
2、保温墙体裂缝的问题
裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。这是困扰外墙外保温技术发展的一个常见问题。产生裂缝的原因很多:由保温材料自身的冷热膨胀收缩引起;由于保温材料强度不够;因施工等外界受力产生开裂而造成;因外保护层材料的柔性不够而产生;施工时没有严格按照规程操作而引起的。因此,加强保温墙体抗裂措施研究,已成为住宅产业共同关注的课题。
3、外墙外保温的质量检测评估体系进一步完善的问题
保温隔热墙体内部缺陷、保温隔热层厚度不足、冷(热)桥等无疑会大大降低建筑的节能标准。因此,保温隔热墙体现场质量的检测是建筑节能检测的最重要环节之一。目前,评价建筑节能是否达标一般采用/热(冷)源法和建筑热工法。但在实际检测中,上述两种方法均难以迅速和全面地确定墙体或屋面的表面温度分布,不能准确地对建筑的节能效果进行正确的评价。如何根据保温隔热建筑墙体传热异常部位表面温度场的状态特征及其变化规律,来判别建筑墙体内部材料及构造缺陷的原因,以及对其严重程度进行定量化研究,是建筑节能检测技术的发展趋势。
四、外墙保温技术分析
1、聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘、空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
2、外挂式外保温。
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
五、外墙外保温行业发展前景
建设部2005年6月10日召开的北方十四省、市建筑节能座谈会上提出:到2010年,全国城镇建筑总能耗实现建筑节能50%;既有建筑节能改造逐步开展,大城市完成改造面积25%,中等城市达到15%,小城市达到10%;到2020年,北方和沿海经济发达地区和特大城市实现建筑节能65%的目标,绝大部分既有建筑完成节能改造。这就是说今后国内建筑中,采用外墙外保温材料的市场前景十分看好。目前,外墙保温材料技术在施工和应用方面较多采用的是聚苯板与墙体一次性浇注成型和聚苯颗粒保温料浆建筑外墙外保温。这种建筑外墙保温技术施工方便,但质量难以控制,很多工程难以达到建筑节能规定的标准要求。另外,混凝土结构裂缝的控制是边缘学科,是系统工程,在国内很多地方建筑墙体开裂的问题一时还难以解决。为了减少多数建筑外墙保温施工项目中,因保温材料和涂料厂家分开施工,出现工程质量问题时互相推诿、牵扯不清的现象,外墙保温材料行业发展的方向将是外墙保温材料和饰面层涂料要实现统一的有机结合。外挂外墙复合保温板技术可减少墙体本身问题对外保温效果的影响,且外墙保温材料可实现生产工厂化、产品结构化、质量标准化、组合多样化、施工装配化和装饰保温一体化,是建筑外墙保温的发展方向。可喜的是国内现已有企业推出了工厂一体化生产的集装饰与保温隔热于一体的复合隔热保温板。国内每年新建成房屋达16亿~19亿m2,如果外墙面积按照建筑面积2.5倍计算,每年新增外墙面积就是40亿~47.5亿m2,另外国内每年还有大量的旧建筑进行节能改造,因此,建筑外墙保温材料市场潜力巨大。外墙复合隔热保温板的生产与应用,符合国家节能环保以及发展高新技术产业政策,符合建筑节能与建筑材料发展方向,市场前景十分看好。
六.结束语
大力发展节能建筑的建设,创建绿色建筑,可以有利于我国居民居住环境的改善,降低能源消耗保护资源,增加资源储存量,为我国经济带来显著的社会效益和极高的经济效益、以及为我国绿化城镇居民环境产生极大的效益,而作为节能建筑的主流技术,加强对其研究,促其完善其前景会越来越广阔。
参考文献
[1]吕佳丽.《当前国内墙体保温体系浅析》.建材工業信息,2009,(12)
[2]《外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用》.建筑技术开发,2008(2).
[3]万云 《聚苯板外墙保温技术的应用》建材·建筑·装修,2009(2).
[4]刘万锋,张国杰等.《建筑节能理论与技术》兰州:甘肃科学技术出版社,2012