外墙外保温技术在建筑领域的展望
摘要：外墙外保温是一种新兴的保温技术,就是将保温材料置于主体维护结构的外侧,以达到保温隔热的目的,这种技术可以有效解决我国冬夏两季室内外温差大而造成的能源损失问题,它代表了我国节能保温技术的发展方向。
关键词：外墙外保温技术；复合墙体；节能；热桥
从1986年我国试行第一部建筑节能设计标准至今,我们的建筑节能工作还没有全面推开。据不完全统计,目前全国既有房屋建筑面积超过420亿平方米,这些房屋建筑大多数是上世纪80年代和90年代建造的,其中能够达到建筑节能设计标准的不到2亿平方米,仅占全部建筑面积的0.04%,微乎其微。发达国家对新建的公共建筑及旧有住宅的改造提出了相应的节能标准,外墙普遍采用结构墙体与高效保温材料的复合技术。而我国,绝大多数建筑物的围护结构热性能差,传热系数与我国气候接近的工业发达国家相比,外墙为他们的3.5～4.5倍,外窗为他们的2～3倍,屋面为他们的3～6倍,门窗的空气渗漏为他们的3～6倍。我们每天无节制地消耗着大量能源。作为建筑能耗大国,建筑节能工作还处于初步发展阶段,与发达国家相比存在很大差距。
1.我国目前建筑整体节能情况
国务院发展研究中心2003年初开始组织的“国家综合能源战略以及政策研究”指出:我国既有近420亿平方米建筑中99%属于高能耗建筑,新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,单位建筑面积能源消耗为发达国家3倍以上。
建设部于2000年10月1日发布了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合节能标准的项目,不得批准建设。为推进我市建筑节能工作,郑州市建委科技教育处会同市墙体材料革新办公室、住宅产业化协会、房地产开发协会等专业组织一直积极宣传推进墙体保温工作的顺利实施。对于本地区实际情况而言,为适应当前建筑节能方面要求,本着以人为本、保护环境、节约能源的的精神与宗旨,为百姓提供舒适节能的居住环境,为公共建筑环保节能实在是大势所趋,意义重大。
2.外墙外保温的技术特点和发展方向
外墙外保温是一种新兴的保温技术,就是将保温材料置于主体维护结构的外侧,以达到保温隔热的目的,这种技术可以有效解决冬夏两季室内外温差大而造成的能源损失问题,它代表了我国节能保温技术的发展方向。外墙保温不会产生热桥,因此具有良好的建筑节能效果,冬天当室内的热量经过墙体保温材料时会被隔绝保存下来,而当室内温度降下来后,墙体热量又会释放出来,调节室内的温度,在夏天,外墙保温同样会阻止太阳的辐射和外部热量传人室内,从而使建筑物冬暖夏凉。
外墙外保温还可以起到保护主体结构的作用,外墙保温材料置于主体结构外侧,减少了外界温度、湿度、各种射线对主体结构的影响,在夏季高温和冬季低温的反复作用下,主体往往会因热胀冷缩而引起裂缝,缩短使用寿命,外墙外保温却可以最大限度的减少这种不良影响。这种技术在改造旧房方面的施工中非常方便快捷,外保温可以进行集中改造,不必在室内施工,不影响室内居民的正常工作和生活。另外与内保温技术相比外墙外保温技术中将材料置于主体结构外侧从而节约了室内空间,有效增大了使用面积。
外墙外保温系统是目前国际上普遍采用的一种利用墙体材料来进行建筑节能的体系,它的基本原理就是在建筑外墙体外侧贴上一层保温隔热材料,以隔断室内外热量通过墙体材料来进行传递,并对外墙体起到保护和装饰作用。
缺点是冬季雨季施工困难,施工质量要求高,造价较高,会相应提高房屋建造成本,但根据估算,采用外保温增加的投资3年左右节约的取暖费用即可回收回来(具体情况与选择相应的外墙保温系统和墙体材料有关)。
外墙外保温系统经过不断的发展和完善,在德国及欧洲大致可分成三大系列四个品种,即按所采用的保温材料的不同可分为聚苯板材料;彩色矿物型砂浆;聚合物装饰砂浆,和彩色柔性面砖等四个品种。
外墙外保温体系保温效率在85%~95%,不减少房屋使用面积,既适用于新建建筑,也适用于旧房改造,目前我国北方地区都在大力推广使用新型节能墙体保温材料,特别是外墙外保温系统可以进一步降低取暖用的能源消耗,减少环境污染,有利于环境保护,由此可见在节能方面有突出优势的外墙外保温系统能在中国会有更广阔的市场,前景美好!
3.建筑节能潜力巨大
建筑能耗是指在建筑物使用过程中的能耗。主要包括建筑采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯、通风等方面的能耗。建筑节能工作就是通过提高以上诸方面的能源利用效率,减少不必要的能源浪费,从而达到节约能源的目的。
多年以来,建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。近年来由于建筑节能的需要,单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,不能满足保温隔热的要求,因此往往采用承重材料与高效保温材料(如岩棉板或聚苯板等)组成复合墙体。按保温材料所处位置不同,又分为外墙内保温、外墙夹芯保温和外墙外保温是三种方式。其中外墙内保温由于无法阻断热桥,浪费建筑面积,室内装修受限制等方面原因,大连市建筑管理部门不允许应用,夹芯保温技术在理论上无问题,因受目前施工人员素质影响,及施工工艺比较复杂,容易出现质量问题,目前在大连本地建筑上也很少应用。
采用外保温技术的复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国若想实现建筑节能“九五”规划和2010年规划,在采暖居住建筑节能设计第二阶段达到节能50%的要求,使用复合墙体将是大势所趋。
4.外墙外保温技术七大优势
（1）保护主体结构,延长建筑物寿命。对消费者而言,房屋拥有70年的产权,买房基本上是一次性投入,如果建筑物质量受损,大修一次,花费若干,岂不是很不合算?采用外保温技术,由于保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。事实证明,只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,外保温可以有效防止和减少墙体和屋面的温度变形,有效地消除常见的斜裂缝或八字裂缝。因此外保温有效地提高了主体结构的使用寿命,减少长期维修费用。
（2）基本消除“热桥”的影响。“热桥”指的是在内外墙交界处、构造柱、框架梁、门窗洞等部位,形成的散热的主要渠道。对内保温而言,“热桥”是难以避免的,而外保温既可以防止“热桥”部位产生结露,又可以消除“热桥”造成的热损失。热损失减少了,每个采暖季的支出自然就降了下来。
（3）使墙体潮湿情况得到改善。一般情况下,内保温须设置隔汽层,而采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层的内侧,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,故无需设置隔汽层。同时采取外保温措施后,结构层的整个墙身温度提高了,降低了它的含湿量,因而进一步改善了墙体的保温性能。
（4）有利于室温保持稳定。家中如果有老人或小孩,温差较大,常常使抵抗力弱的老人小孩患病,而外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,故有利于室温保持稳定。
（5）便于旧建筑物进行节能改造。以前的建筑物一般都不能满足节能的要求,因此对旧房进行节能改造,已提上议事日程,与内保温相比,采用外保温方式对旧房进行节能改造,最大的优点是无需临时搬迁,基本不影响用户的室内生活和正常生活。
（6）可以避免装修对保温层的破坏。不管是买新房还是买二手房,消费者一般都需要按照自己喜好进行装修,在装修中,内保温层容易遭到破坏,外保温则可以避免发生这种问题。
（7）增加房屋使用面积。消费者买房最关心的就是房屋的使用面积,由于外保温技术保温材料贴在墙体的外侧,其保温、隔热效果优于内保温,故可使主体结构墙体减薄,从而增加每户的使用面积。据统计,以北京、沈阳、哈尔滨、兰州的塔式建筑为例,当主体结构为实心砖墙时,每户使用面积分别可增1.2平方米、2.4平方米、4.2平方米和1.3平方米,可见经济效益十分显著。
5.目前适用于本地区比较成熟的几种外墙外保温技术
（1）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。
（2）聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将聚苯乙烯塑料(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。例如与聚苯板外保温相比较,每平方米可降低25元左右。
6.外保温产品技术与施工质量尚需提高
推广实施建筑物外墙外保温技术既有利于国家可持续发展,延长建筑物使用寿命,又有利于家家户户节省日常开支,是大势所趋。但是外墙外保温对产品技术和施工质量要求比较高,在这方面尚需施工企业进一步努力提高。
参考文献
[1]齐文龙等.聚苯板外墙保温技术的应用.建材•建筑•装修,2000,(2)转
[2]郭莹.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,2002,(2)
[3]刘洪涛等.几种常见的外墙保温形式及材料.建筑技术与应用,2001,(1)
