浅谈外墙保温在节能中的技术应用与不足

来源 :科技创新导报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:intel20107
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:随着世界能源利用的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义也开始变得日渐突出,很多国家开始将绝热材料列为继核能、天然气、石油、煤炭之后的第五大能源,外墙保温技术主要是将保温绝热材料当做是建筑节能的有效措施,本文主要针对外墙保温在节能中材料种类、技术应用特点等进行了阐述,对其中的不足进行了相关论述。
  关键词:墙外保温 节能 材料 技术应用
  中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)09(c)-0052-02
  1 外墙保温技术介绍
  根据外墙保温材料所放置的位置不同,将外墙保温技术分为外保温以及内保温两种。
  1.1 外墙内保温技术介绍
  所谓外墙内保温技术,即在建筑结构的内部加上保温层,从而起到隔热御寒的作用。目前,主要的内保温技术包括增强水泥复合聚苯保温板、增强石膏复合聚苯保温板、内墙贴聚苯保温板粉刷石膏、聚合物砂浆复合聚苯保温板等。上述这些保温技术具有施工方便快捷、造价低廉、保证施工速度、操作简单等优点,在一定程度上可以降低居室取暖的费用,能够让房间在比较短的时间内就加热保温。内保温技术是人们研究的比较早的,早在2001年,外墙保温技术中绝大部分(90%以上)都是采用的内保温技术。
  随着人们生活水平的提高和对建筑物要求的不断提高,内保温技术也逐渐暴露出了一些技术上的缺点。一是占用面积。消费者非常关心房屋的使用面积,而内保温技术由于自身的特点,必须将保温材料安装于墙体内侧,这样就增大了主题墙体的结构厚度,减少了居住面积;二是墙体内部也存在着温度梯度。这样的温度不均一容易让墙体的保温板产生裂缝,让结构遭到破坏。受到季节以及昼夜温差变化的影响,外墙体因为阳光辐射、温差变化等因素而随之发生缩胀,但是同时,内保温板由于置于室内,而受到外界因素的影响极小,几乎不发生胀缩现象,这样一来,外墙碰撞的状况反复发生,内墙保温板因为长期处在一种不稳定的环境中而容易产生裂缝。因此,外墙内保温技术中裂缝的产生是极为普遍的,若墙壁裂缝太大或者太多,则给后期的维修等带来了很大的阻力。三是“热桥”问题较为棘手。所谓热桥,即在内外墙的交界处、框架梁、构造柱、门窗洞等地方构成的主要散热渠道。因为混凝土、导热能力强的金属等都处于维护结构的内部,同时,此处的热流量又比其他部位高得多,因此,这些部位相对应起到了传热桥梁的作用,被称为热桥。内保温技术中的热桥是无法避免的,但是热桥在起到传热作用的同时,也容易影响施工进度、甚至导致开裂等现象的发生。四是内保温层也给居民对房屋的二次装修带来了极大的不便,在内墙固定或者悬挂物件也会担心破坏了内保温层的结构。
  因此,随着节能技术的不断发展和节能标准的提高,内保温技术已经逐渐不适应时代发展的要求,必然会被更为先进的技术所取代。
  1.2 外墙外保温技术介绍
  随着外墙保温技术的不断发展,外墙外墙保温技术得到了极大的发展,也满足人们对外墙保温的要求,为此受到了普遍的接受,应用十分广泛。这种技术具备以下优点:一是能够保护建筑物主体结构,让建筑物的寿命得到延长。二是墙体内部往往不会出现冷凝现象,墙体潮湿的问题在一定程度上受到了控制。三是二次装修不会对保温层造成损害。四是节能效率得到了大幅度提升,降低了取暖的费用。五是“热桥”现象可以避免,开裂现象得到了很大的控制。六是对外保温墙体来说,其起到蓄热作用的结构层位于墙体内侧,若室内温度等不够温度,墙体结构层能够随之吸收或者释放热量,起到调节室内温度的作用。七是应用范围十分广泛,无论是新建房还是旧房改造,都能够使用,且不影响住户的生活。无论是用于冬季取暖,还是夏季隔热,都能发挥其应有的功效。
  2 外墙保温节能材料
  2.1 建筑绝热材料的性能
  所谓绝热,就是要最大程度地限制热流的传递,这就要求绝热材料必须要具备小的热导系数和大的热阻,有机高分子的热导系数一般是小于无机材料的,而非金属的热导材料一般又是小于金属材料的,液态物质的热导系数相比较气态物质的热导系数较大,相比较固态物质的热导系数又较小,在条件允许的情况下,一般还是建议使用无定形的无机材料以及有机的高分子材料,当材料的孔隙率增大、表观密度降低时,材料内部的孔隙呈大量封闭的小孔,这时材料的热导系数是比较小的。
  2.2 常用的保温绝热材料
  常用的保温绝热材料主要有岩棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、聚苯颗粒以及玻璃棉毡,这些材料有一个共同的特点就是在材料的内部都具有大量的封闭式的小孔,这些小孔的表观密度都比较小,是作为保温隔热材料所必备的,玻璃棉和岩棉可以被统称为矿物棉,它们都是属于无机材料的范畴,其中岩棉的价格较低,不能被燃烧,不仅能够满足保温隔热的性能,而且还具有隔声的效果,岩棉的质量相差很大,对于那些保温性能比较好的岩棉来说,其拉抗强度低,密度也低,但是耐久性比较差,而对于那些手感比较好的岩棉来说,对于改善工人的劳动条件又有一定的积极意义。聚苯乙烯泡沫塑料结构比较均匀,尺寸精度较高,机械强度高,隔音性能比较好,吸水率低,热导系数小,表观密度较小,在外墙保温中应用较为广泛。
  3 外墙保温的应用技术
  3.1 外墙保温技术在国外的应用现状
  欧洲是世界上最早开始应用外墙保温技术的地区,到现在为止已经有了40多年的应用历史,应用最为广泛的是聚苯板的薄抹面外墙保温系统,聚氨酯外墙保温系统、岩棉外墙保温系统以及玻璃棉外墙保温系统的应用也比较广泛,同时欧洲南部地区所使用的外墙保温系统和北美地区所使用地自保温外墙保温系统也在这些地区被应用。在欧洲,建筑物的外墙保温系统是作为一个整体的系统被认定,其系统主要包括生产过程的质量控制、组成材料、系统、施工要点、设计和构造等方面。
  3.2 外墙保温系统在国内的应用情况
  20世纪80年代中期,我国开始研究和应用外墙保温系统,并且进行了相应的工程试点,国内的一些研究单位和企业首先通过管道的工业保温技术以及窑炉的改良来应用于建筑物的节能,在这方面的技术研究主要有海泡石、复合硅酸盐、珍珠岩与有机硅复合使用的外墙保温砂浆,这些技术从20世纪的90年代初期就开始被应用于一些寒冷地区的节能建筑当中,但在应用的过程中逐渐开始出现难以控制施工质量、生产设备过于简陋、生产控制不严格等问题,严重影响了工程的建设质量,外墙保温技术也逐渐开始退出北方的建筑节能市场,并且转而南下,在一些夏热冬暖或者是夏热冬冷的地方开始应用和宣传。   3.3 外墙保温技术未来的发展
  我国的建筑外墙保温技术近几年来正在逐渐由北方的一些寒冷地区逐渐向夏热冬暖和夏热冬暖的地区推进,墙外保温技术不仅在居住的建筑中得到广泛的应用,在一些公共建筑内也开始采用墙外保温技术,墙外保温技术以其巨大的优越性逐渐受到越来越多的人的推崇,建筑的节能改造技术也逐渐被提上议事日程,外墙保温技术是建筑改造的基本措施,随着社会建筑事业的不断发展,外墙保温技术的应用范围也将不断扩展,当前建筑节能正处于跨越式大发展的市场环境下,这就为外墙保温技术的应用提供了广阔的发展空间,我国的外墙保温技术在未来几年还有可能发展成为有巨大活力的外保温市场。
  4 外墙保温技术在节能中的不足之处
  4.1 外墙保温系统缺乏一定的防裂性
  外墙保温系统的设计应当注重消除和防止饰面层与保护层之间出现裂缝,采取一定的保护层及其保温层收缩变形和应力集中的措施,外墙保温系统由于混凝土、砖墙、砂浆以及保温材料材性的不同,导致不同材料的温变性能具有较大的差异性,由于受外界温差的影响,使得材料所产生出不同大小的温度应力,由于材料所产生的外界温度应变不同,就会使得材料层之间因为温度应变的不同而产生开裂,大大降低了保温材料的保温隔热性能,长时间使用之后就会使其失去原有的保温性能。
  4.2 风荷载对外墙保温系统的影响
  风荷载对外墙保温系统能够产生很大的影响,特别是在一些高层建筑当中,由于建筑的外墙需要承受较大的风荷载,会使得部分墙体产生很大的负风压,加之外墙保温系统所使用材料的自重作用,很容易导致脱落现象的产生,因此,在对外墙保温系统进行设计时就应当尽可能地提高粘结的面积,减少墙体的空腔,加强机械固定防护措施的应用,不断提高建筑物的抗风压能力。
  4.3 外墙保温系统材料的选择
  现在所使用的外墙保温系统材料大多数是有机的材料,基层所使用的材料多是混凝土、砌块或者是砖等无机材料,这两者之间的材性存在着很大的差异。大大影响了外墙保温系统的粘结性,容易造成脱落,因此,在对外墙保温系统进行设计时应当加强基层与保温层之间粘结的强度,根据实践经验,笔者认为当前应用比较广泛的锚钉机械固定和专用粘结胶粘结是比较适合的连结方式,能够确保外墙保温系统的粘结系统更加牢固、可靠。
  4.4 外墙保温施工难度较大
  我国地少人多,城市人口居住密集,居住建筑大多数都是高层建筑或者多层建筑。相比之下,国外的建筑多少低层别墅,少量的多层。国内目前很少有现浇混凝土剪力墙体结构的高层建筑住宅大量涌现。为此,比起国外的建筑单体面积和高度来说,国内外墙保温技术的针对面就非常广,给施工造成了一定的困难。
  4.5 技术产品有待优化
  目前,一些产品技术不到位,容易引起大风天气保温层被吹落的情况,保温层一旦出现裂缝,也较难处理,这给外保温层技术的普及与推广带来了一定的阻力。为此,相关部门应当将外保温产品标准和技术进行量化的考核,审批制度要严格处理,提高外保温层整体的质量。
  当前比较成熟的外墙保温技术有如下几种:
  第一,外挂式外保温。这种技术系统的构成要素有保温板、涂料饰面、粘接剂、聚合物抗裂抹面砂浆、锚固件、耐碱网格布等,呼吸性能十分优良,防水,透气,抗震、防火、抗风压能力强,耐酸碱、抗腐蚀性能较好。外挂式保温层应用范围也非常广,既能够应用于新建筑,也能够适应旧建筑的保温要求。因此,外挂式保温是目前应用得最为广泛和流行的做法。另外还有一种做法,是在外墙上用专用的锚件来固定某种保温板,之后以彩色玻璃、天然石材、铝板等挂在事先准备好的龙骨上,从而构成其装饰面。这种方法也存在其自身的缺点,即施工难度大、施工进度慢、施工是主导工期的组成部分。
  目前,用得最多的外挂保温材料包括岩(矿)棉板、XPS保温板、泡沫玻璃保温板、玻璃棉毡、EPS保温板、钢丝网架夹芯墙板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板等。凭借优异的物理性质和低廉的成本,目前,EPS、XPS等聚苯板是应用的最为广泛的。上述所有材料都具备作为保温隔热材料所必须的条件,即内部封闭孔数量都很多,其表观密度小。
  第二,聚苯板与墙体一次浇筑成型。直接将聚苯板放在建筑模板内部,让混凝土和其成为一个整体,混凝土框一剪体系和聚苯板一次浇筑成型,成为性能优良的复合墙体。由于外墙主体和保温层是一次完成的,所以能够极大的缩短工期,提高施工效率。但是浇筑混凝土的过程中,必须保证连续浇筑和混合均匀,不然可能导致混凝土侧压力的影响,使得拆模之后,聚苯板变形等状况的发生,给后续施工造成不便。内置的聚苯板造价相对较高,用到的是钢丝网架,钢材传热性能优良,会让墙体的保温效果打一定的折扣。
  第三,喷涂聚氨酯合成材料墙体保温。这是由玻纤网、喷涂聚氨酯合成材料、涂料(或面砖饰面)、罩面(聚合物干混砂浆)、聚合物干混砂浆等组成的保温墙体。这种墙体技术的优点是绝热效果好,隔音效果好,电学性能优异,比强度大,耐化学品腐蚀,施工速度快。由于其自身的独特之处,这种技术还普遍应用于冷藏车、管道保温、冰箱、冷冻设备、冷库等处。在所有的聚氨酯合成材料中,聚氨酯硬质泡沫塑料应用最广。其生产原料有两部分组成:一是聚醚为主,加上其他辅料;二是异氰酸酯(多苯基多次亚甲基多异氰酸酯)。聚氨酯硬质泡沫塑料强度大,不易吸水,整体性强,热导率低,耐腐蚀,能够无缝和基面(木材、混凝土、砌块、砂浆、玻璃、红砖、钢材等)黏结,并且黏结牢固可靠,其系统寿命在25年以上。
  第四,保温砂浆外墙保温。这种保温技术的构成要素包括耐碱玻璃纤维网格布(或热镀锌钢丝网)、界面层、抗裂防水砂浆、粘饰面层、节能保温砂浆层组成的保温系统。这种保温砂浆往往由无机空心微珠、聚苯颗粒、玻化中空微珠等为保温骨料,和保温胶粉料在一起,按照一定的配比而组成的。这种技术劳动强度相对较小,施工相对简单易行;当墙体存在质量缺陷时,在墙体施工时不需要修补找平,结构质量的差异对施工几乎没有影响,直接以保温料浆找补即可,在很大程度上避免了因找平抹灰太厚而脱落的情况发生。这种技术也是在外墙保温工程中的一大突破,可以防止因使用条件恶劣而引起的面层开裂、界面层易脱粘空鼓等状况的发生。由于自身天然的优势,使得这种方法易于操作,保温效果好,可以极大的降低工程造价。
  5 结语
  随着我国社会主义市场经济的迅猛发展,人们的生活水平在很大程度上也得到了相应的提高,在建筑方面的节能建筑理念也走上了一个新的台阶,建筑设计工作者应当树立与时俱进的时代精神,不断更新自己的设计理念,科学利用建筑节能材料,结合当前的建筑节能设计现状以及建设部制定的建筑节能设计标准,加强对建筑外墙保温的技术设计,促进我国社会主义现代化更好更快地进步。外墙保温节能技术还存在很大的发展潜力和研究的空间,只有掌握了其使用特点、产品性能、使用条件等,才能够更好的选择适宜的节能技术,促进施工顺利进行,保证工程质量。
  参考文献
  [1] 王志良.浅谈建筑工程的外墙保温技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(4).
  [2] 叶炜.建筑外墙保温材料火灾的特点及预防[J].中国新技术新产品,2011(8) .
  [3] 李胜鼎.浅论建筑外墙外保温技术与建筑节能[J].中国新技术新产品,2011(8).
  [4] 赵连昆,李莹,杨帆.现场喷涂聚氨酯发泡外墙保温系统施工技术要点[J].青岛理工大学学报,2011(2).
  [5] 高涌.外墙外保温技术在建筑施工中的应用探讨[J].科技风,2009(21).
  [6] 王剑英,牟建华.对外墙体外保温系统质量问题的分析[J].民营科技,2010(4).
  [7] 要志勇.西山煤矿总公司南寒底商住宅楼外墙外保温技术应用[J].科技情报开发与经济,2007(17).
  [8] 郭莹.外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用[J].建筑技术开发,2002.
  [9] 胡小媛,许琳.我国建筑绝热材料的应用现状及其前景[J].保温材料与节能技术,2002(6).
其他文献
为探索立式斜流泵导叶片数对水泵水力性能的影响,选择比转数ns =542.3的模型泵为研究对象,分别对双向FSI模型和单一流体域不同模型进行了比较研究。结果表明,双向FSI模型更加适
摘 要:从沥青土路面施工全过程出发,对实际施工中的工序、工艺技术进行了阐述,并针对施工中出现的问题提出处理措施。  关键词:沥青;中层面;施工工艺  1 施工前的各项准备工作  1.1 施工依据 ①《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)。②《公路工程質量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)。③《**省施工标准化管理指南》(路面工程)。④设计施工图纸  1.2 材料准备 沥
摘 要:辅导员在学校中是管理学生、服务学生的直接责任人,辅导员尤其要充分认识到做好就业工作的重要意义,做好就业工作。作为辅导员要提高自身的素质,帮助学生调整就业心态、准确定位,为学生进行心理疏导,  关键词:辅导员;就业指导  近年来,随着我国高等教育的不断扩招,我国的高等教育逐步由以往的“精英式”转变为“大众化”,直接导致大学毕业生的数量剧增,从而大学生的就业形式日益严峻,他们的就业问题引起了社
随着教育体制改革的发展和不断深入,高职教学越来越受到社会各界的关注。由于它以培养技能型人才为主,因此在高职教学中应用体验式教学成为必然。本文主要根据目前高职会计教学
2005年5月28日,雷诺卡车“丝绸之路”探险队顺利抵达敦煌。敦煌市对外文化交流协会副会长雒兴明先生、副市长刘永革先生代表敦煌市委和敦煌市政府.在充满塞外风光的鸣沙山为雷
为了建立合理可靠的随机水文模型,通过利用一个类似ARMA(1, q )的过程,描述了Copula函数相关参数的时变变化过程,构造了一种时变Copula模型,并探讨该模型在峰量联合分析中的适
摘 要:通过对2015年3月份石家庄地区出现的沙尘天气,利用25个空气自动监测站的数据资料,从空气质量状况、污染物浓度变化、天气形势等几方面对沙尘天气的污染特征进行分析。结果显示:2015年3月份,石家庄市共受沙尘天气影响天数为11天,沙尘天气直接造成的超标天数,占3月份超标天数的42.11%;沙尘天气导致颗粒物日平均浓度大幅升高,气态污染物日平均浓度有所下降。  关键词:沙尘天气;空气质量;天气
工业化推进阶段的运输需求特点与高速公路网的发展发达国家大都是20世纪60年代前后开始有计划大规模修建高速公路的.在这个时期,这些国家经济发展的主要特点是:第二次世界大
水路交通的信息化就是在全球信息化的背景下,通过计算机技术、现代通信技术等电子信息技术,迅速地改造传统水路运输业的生产、管理和服务,向以信息资源为基础的智能化的新型
工程起重机是各种工程建设广泛应用的重要起重设备.它对减轻劳动强度,节省人力,降低建设成本,提高建设质量,加快建设速度,实现工程施工机械化起着十分重要的意义.工程起重机