論外墻保溫節(jié)能技術(shù)摘要：隨著建筑節(jié)能和保護(hù)大氣環(huán)境的呼聲愈來愈高，外墻保溫技術(shù)已在我國日益推廣應(yīng)用。外墻保溫做法日趨多樣化，其技術(shù)亦日趨成熟，然而也存在著許多不足。本文意在通過對(duì)外墻保溫材料性能、做法、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行闡述、分析、探討和比較，讓業(yè)內(nèi)人士對(duì)外墻保溫有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)并尋求新的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：保溫節(jié)能材料性能技術(shù)做法優(yōu)缺點(diǎn)Abstract：Withthebuildingenergyconservationandprotectionoftheatmosphericenvironmentmoreandmorevoices,andexternalinsulationtechnologyhasbeenincreasinglyappliedinChina.Externalinsulationincreasinglydiversifiedapproach,itstechnologyisbecomingincreasinglymature,buttherearestillmanydeficiencies.Thisarticleisintendedtoexternalinsulationmaterialsthroughtheperformance,practices,strengthsandweaknesseselaborate,analysis,studyandcompare,fortheindustrytoinsulationontheexternalwallshaveacomprehensiveunderstandingandseeknewdirectionofdevelopment.Keywords：ExternalwallinsulationPerformanceTechnicalapproachAdvantagesanddisadvantages隨著石油煤炭等不可再生資源的日益消耗，大氣中CO2及其它有害氣體含量增加，地球變暖，氣候惡化，污染嚴(yán)重，有些地方幾萬人口居然驗(yàn)不出一個(gè)合格的兵。在1973年世界石油危機(jī)以后，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境引起世界各國廣泛重視。目前發(fā)達(dá)國家的建筑節(jié)能已進(jìn)入第三個(gè)階段，節(jié)能率為65％～70％。我國的建筑節(jié)能始于20世紀(jì)八十年代初期，2000年建設(shè)部下達(dá)了76號(hào)部長(zhǎng)令，對(duì)建筑節(jié)能進(jìn)行了強(qiáng)制性規(guī)定；并已經(jīng)制定了第三個(gè)目標(biāo)即從2005起要求節(jié)能率達(dá)到65％。建筑節(jié)能主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能和采暖供熱系統(tǒng)節(jié)能。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)特別是外墻保溫技術(shù)在日益加強(qiáng)。然而我國真正開始大面積推廣外墻保溫節(jié)能還在2004年。直到2006年也還有相當(dāng)一部分居住建筑沒有做外墻保溫。要建設(shè)持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保、生態(tài)健康、和諧節(jié)約型社會(huì)，保溫節(jié)能已刻不容緩。目前，在建筑中常使用的外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方法，材料多樣，做法多樣，在歐美國家用得最普遍的是外墻外保溫技術(shù)。然而，不同的保溫材料，不同的做法，都存著一些優(yōu)缺點(diǎn)。1、我國外墻保溫的現(xiàn)狀不容樂觀國內(nèi)有些建筑采用石膏珍珠巖保溫漿料內(nèi)保溫，厚度只有30㎜太薄，效果差；門窗及外墻周邊熱橋處保溫做得不夠；注重整體墻面的保溫，忽略了女兒墻、雨篷、凸窗、外陽臺(tái)等部位的保溫，這種不完全外保溫容易引起溫度裂縫；非采暖空間房間與采暖空間房間的隔墻或樓板保溫沒有做；節(jié)點(diǎn)防火處理做得不到位；沒有做保溫的既有建筑大部分都沒有進(jìn)行節(jié)能改造；還有相當(dāng)一部分新建房根本沒有做外墻保溫；有些做了但沒有達(dá)到《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求；圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、門窗氣密性等不能滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ26-95）的規(guī)定；帶硬質(zhì)聚氨酯斷橋的鋁合金窗，帶中空玻璃的塑鋼保溫節(jié)能窗尚未推廣。我國外墻保溫的現(xiàn)狀離我國制定的第三個(gè)建筑節(jié)能目標(biāo)還相差甚遠(yuǎn)。2、外墻保溫技術(shù)要求（1）保溫隔熱節(jié)能；（2）正常使用狀況下的安全性（有一定的機(jī)械強(qiáng)度）和火災(zāi)情況下的安全性，符合《民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定；（3）符合衛(wèi)生健康環(huán)境要求，有害物質(zhì)限量符合《民用建筑室內(nèi)環(huán)境控制規(guī)范》的規(guī)定；（4）耐久性；（5）水密性、氣密性、耐候性；（6）耐變形。總而言之，要符合《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)的要求。3、目前外墻保溫技術(shù)缺陷防火性能差，防火處理難度較大；不利于精裝修（如貼面磚）；保溫體系內(nèi)各種材料的線性膨脹系數(shù)變化大，“抗放結(jié)合”、“柔性漸變”設(shè)計(jì)理念運(yùn)用得不夠，不同材料相鄰關(guān)系處理得不好，抗裂保護(hù)層容易出現(xiàn)裂縫；粘結(jié)膠和塑料膨脹釘易老化、變脆，導(dǎo)致保溫板脫落；保溫材料耐久性較差。4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的主要因素有：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、建筑體形系數(shù)、窗墻面積比、換氣次數(shù)、朝向、是否高層住宅、樓梯間開敞與否、建筑物入口處是否設(shè)門斗或自動(dòng)電子門等避風(fēng)設(shè)施等。《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50176-93）提出的隔熱設(shè)計(jì)是以內(nèi)側(cè)帶抹灰層240㎜厚西向磚墻為標(biāo)準(zhǔn)的，其他各種類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)其內(nèi)表面的最高溫度均應(yīng)低于或等于240㎜厚西向磚墻內(nèi)表面的最高溫度。隔熱計(jì)算結(jié)果表明：外墻為240mm粘土實(shí)心磚、粘土多孔磚、灰砂磚、爐渣磚、煤矸多孔磚、160mm厚加氣混凝土砌塊墻體，不做保溫隔熱即可滿足夏季隔熱要求。外墻為180mm、200mm、250mm鋼筋混凝土、混凝土空心砌塊等墻體采取外保溫30㎜聚苯板即可滿足，外墻為190mm厚粘土多孔磚墻體采取內(nèi)或外保溫30㎜聚苯板可滿足要求，但80mm、200mm、250mm鋼筋混凝土、190mm混凝土空心砌塊墻體，內(nèi)側(cè)做40㎜聚苯板仍不能滿足要求。外墻為50mm、75mm、100㎜聚苯乙烯泡沫塑料夾心彩鋼板，不能滿足夏季隔熱要求，主要原因是這種輕質(zhì)材料墻體對(duì)室外和室內(nèi)溫度波的衰減能力較差，內(nèi)表面溫度容易升得較高。5、保溫節(jié)能一般概念、術(shù)語5.1建筑節(jié)能工程為節(jié)約建筑使用能耗所進(jìn)行的建筑施工及安裝工程。目前公認(rèn)的建筑節(jié)能的含義是：在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用率，減少能源消耗；在節(jié)約能源的同時(shí)，改善建筑物的質(zhì)量和功能，創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境，減少大氣污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。冬寒夏熱是我國氣候的主要特點(diǎn)，冬季受西伯利亞和蒙古高原的寒流侵襲，夏季受到強(qiáng)烈的太陽輻射，與同緯度地區(qū)相比平均氣溫夏季高出2℃左右，冬季偏低約10℃左右，導(dǎo)致采暖空調(diào)能耗很高。建筑采暖是城市大氣的一個(gè)主要污染源，必須增加保溫，減少采暖。冬季保溫減少熱量散失；夏季隔熱保冷阻止熱量進(jìn)來。保溫主要就是采取隔熱的措施，減少對(duì)外熱交換，再加上空調(diào)暖氣采暖制冷保持室內(nèi)最舒適的溫度。5.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑物及房間各面的圍擋物，如墻體、屋面、地面和門窗等。分內(nèi)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩類；兩側(cè)分別面向不同空間，如室內(nèi)和室內(nèi)或室內(nèi)和室外的建筑構(gòu)造層。5.3導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)是指：在穩(wěn)態(tài)條件下，1m厚物體，兩側(cè)表面溫差為1K，在1h內(nèi)通過1m2單位面積傳遞的熱量，是反映材料保溫性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。導(dǎo)熱系數(shù)通常隨密度的降低而變小，密度小的材料所含的空氣較多，而封閉靜止的空氣導(dǎo)熱系數(shù)很小，如果材料密度過小，其中的空氣不是在封閉靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)上升，因此輕質(zhì)材料有一個(gè)導(dǎo)熱最小的密度。隨含水率的增加而增大，吸水率增加1％，導(dǎo)熱系數(shù)增加4％。通常隨其溫度的上升而變大，在常溫狀態(tài)不考慮，但在溫度較高的管道設(shè)備保溫中應(yīng)考慮，例如進(jìn)戶供熱管道采用聚氨酯直埋保溫。5.4傳熱系數(shù)在穩(wěn)態(tài)條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1K，在1h內(nèi)通過1m2單位面積傳遞的熱量。5.5熱橋圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)在溫差作用下，形成熱流密集的傳熱部位。例如，外墻周邊混凝土框架柱、構(gòu)造柱、圈梁、邊框梁等，這些部位導(dǎo)熱系數(shù)較大容易成為熱源密集的通道。5.6保溫漿料由膠粉料與聚苯顆粒或其他保溫輕骨料組配，使用時(shí)按比例加水?dāng)嚢杌旌隙傻臐{料。6、保溫材料的性能保溫材料一般性能要求：（1）導(dǎo)熱系數(shù)小，熱阻大；（2）表觀密度小孔隙率大；（3）含水率低；（4）阻燃性能好；（5）有一定的機(jī)械強(qiáng)度；（6）粘結(jié)性好；（7）耐久性好，工作壽命至少為25年。保溫節(jié)能應(yīng)采用熱阻值高，即導(dǎo)熱系數(shù)小的高效保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)一般小于0.05W/m·K。保溫材料的吸濕率要低；粘結(jié)性能要好；收縮率要小，以確保粘結(jié)的可靠性和耐久性。國內(nèi)外以阻燃級(jí)膨脹型和擠塑型聚苯乙烯板(EPS，XPS)應(yīng)用較為普遍。就一般居民空調(diào)采暖而言，通過使用保溫材料，可節(jié)能50％～80％。據(jù)日本的節(jié)能實(shí)踐證明，每使用1噸保溫材料進(jìn)行外墻保溫圍護(hù)，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3噸/年，其節(jié)能效益是保溫材料生產(chǎn)成本的10倍。因此，有些國家將保溫絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的第五大“能源”。7、目前外墻保溫做法及優(yōu)缺點(diǎn)目前外墻保溫做法已五花八門、不拘一格。包括粘貼釘掛聚苯乙烯泡沫塑料板、鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯板混凝土復(fù)合墻體、高保溫砌塊保溫墻體、砌體結(jié)構(gòu)夾心保溫墻體、聚氨酯泡沫塑料復(fù)合單面金屬板、聚苯板龍骨保溫幕墻、聚苯顆粒保溫漿料保溫體系等做法。材料及做法多樣化，優(yōu)點(diǎn)缺陷也多樣化。7.1內(nèi)保溫技術(shù)做法及優(yōu)缺點(diǎn)采用增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、聚苯板EPS（XPS）、膠粉聚苯顆粒、抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入高堿網(wǎng)格布、其他新型保溫漿料等做法。內(nèi)保溫施工技術(shù)簡(jiǎn)單快捷，成本低，目前我國冬冷夏熱地區(qū)外墻保溫大多數(shù)采用內(nèi)保溫。外墻內(nèi)保溫就是在外墻的內(nèi)側(cè)粘貼（釘掛）聚苯板或粉刷保溫漿料等保溫材料，然后抹抗裂砂漿，壓入耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布或釘掛細(xì)鋼絲網(wǎng)形成保護(hù)層，最后做裝飾面層、貼面磚或噴刮涂料。該方法具有施工方便，對(duì)墻體垂直度要求不高，進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。外墻內(nèi)保溫主要存在如下7大缺點(diǎn)：

a保溫隔熱效果差，外墻平均傳熱系數(shù)高，溫度波有可能突破保溫層入室。b熱橋保溫處理困難，易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。這是內(nèi)保溫一個(gè)明顯的缺陷。c占用室內(nèi)使用面積。

d不利于室內(nèi)裝修，包括重物釘掛困難等，在安裝空調(diào)、熱水器及其他裝飾物等設(shè)施時(shí)尤其不便。

e不利于既有建筑的節(jié)能改造。f外墻易遭受溫差應(yīng)力的破壞。g保溫層易出現(xiàn)裂縫。由于外墻受到的溫差大，直接影響到墻體內(nèi)表面應(yīng)力變化，這種變化一般比外保溫墻體大得多。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，外墻收縮的幅度比內(nèi)保溫隔熱體系的速度快；當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)氣溫時(shí)，外墻膨脹的速度高于內(nèi)保溫隔熱體系，這種反復(fù)形變使外墻易遭受溫差應(yīng)力的破壞，也易造成內(nèi)保溫隔熱體系的空鼓開裂。7.2外保溫技術(shù)做法及優(yōu)缺點(diǎn)外保溫一般做法：基層處理——粘貼或釘掛保溫板材——做帶加強(qiáng)網(wǎng)的抹灰保護(hù)層——做裝飾面層。采用粘貼或釘掛巖（礦）棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土復(fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板、聚苯顆粒保溫漿料+防曬節(jié)能涂料、聚氨酯硬泡塑料復(fù)合單面金屬板、聚苯板龍骨保溫幕墻等。7.2.1聚苯乙烯泡沫板保溫體系聚苯板是以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內(nèi)部具有無數(shù)封閉微孔的材料，具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能：表觀密度小，導(dǎo)熱系數(shù)小，吸水率低，隔音效果好、機(jī)械強(qiáng)度高、尺寸精度高、結(jié)構(gòu)均勻、抗溫度變形和平面變形能力強(qiáng)。成本低，市場(chǎng)售價(jià)一般在220-300元/m3。因此市場(chǎng)占有率很高，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。該技術(shù)是采用膠粉粘貼或塑料脹釘（用鋼釘更好）釘掛在外墻上，然后釘掛耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布或釘掛細(xì)鋼絲網(wǎng)抹抗裂砂漿形成保護(hù)層，最后做裝飾面層，貼面磚或刮涂料。但是也存在技術(shù)缺陷：外層抹灰易裂縫；防火性能差；臺(tái)風(fēng)地區(qū)的高層建筑保溫層抵抗負(fù)風(fēng)壓不安全。7.2.2聚苯顆粒保溫漿料保溫體系聚苯顆粒保溫漿料是由聚苯顆粒和膠粉分別按配比包裝組成。該技術(shù)簡(jiǎn)便，保溫性能良好，勞動(dòng)強(qiáng)度輕,成本較低，與聚苯板外保溫相比較，每平方米可降低25元左右。可以采用廢舊聚苯保溫板經(jīng)機(jī)械破碎后的顆粒，有利于防止白色污染、保護(hù)環(huán)境。墻面不需修補(bǔ)找平，直接用保溫料漿找補(bǔ)即可。天津云瑯新居高層外墻保溫工程中采用的就是這種技術(shù)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國家級(jí)工法。但是吸水率高，必須加做抗裂防水層。7.2.3聚氨酯硬泡塑料復(fù)合單面金屬板(WFC)保溫體系硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)很低，其特有的閉孔結(jié)構(gòu)使其具有更優(yōu)越的耐水汽性能，是其他材料無法與之相比的。主要由聚氨酯硬泡塑料保溫層、界面涂層、金屬板、面涂層組成帶有加強(qiáng)構(gòu)件復(fù)合保溫層。厚度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為30mm、40mm、50mm、60mm、80mm，配合各種墻體使用，可以輕松達(dá)到65%節(jié)能率。最適合于賓館、酒店、辦公樓等外保溫。具體優(yōu)點(diǎn)如下：a裝飾性能可以與幕墻相媲美，WFC保溫板是將金屬幕墻使用的裝飾面層直接復(fù)合于具有強(qiáng)度和剛度的復(fù)合樹酯板上，降低了裝飾面層的厚度。b聚氨酯硬泡塑料具有極佳的保溫性能，導(dǎo)熱系數(shù)理論上僅為0.017W/(m·k)。c超輕的體系質(zhì)量，施工完成后整個(gè)體系的質(zhì)量?jī)H為3～7kg/m2。d極佳的安全性，具有良好的粘接強(qiáng)度，該材料為彈性吸能材料，本身抗拉強(qiáng)度≥0.14MPa，也就是14t/m2。e優(yōu)異的耐久性，使用壽命可超過40年。f防火安全性，聚氨酯硬泡塑料防火級(jí)別B1級(jí)，而且該體系還具有構(gòu)造防火層，能隔絕空氣和明火。g該體系建筑力學(xué)物理性能很好，抗負(fù)風(fēng)壓能力和平面內(nèi)變形能力強(qiáng)。h抗地震、抗溫度變形、抗主體層間位移能力強(qiáng)。但造價(jià)高，比聚苯板保溫體系約增加55元/㎡。7.2.4聚苯板與墻體一次澆注成型適用于混凝土框—剪體系中，就是將聚苯板固定在模板內(nèi)表面，外墻主體與保溫層一次成活，工效提高，工期大大縮短。聚苯板有帶雙面鋼絲網(wǎng)的，也有單面鋼絲網(wǎng)的，也可以不帶鋼絲網(wǎng)，只要對(duì)聚苯板背面進(jìn)行處理，直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板。前兩種做法都采用了鋼絲網(wǎng)架，造價(jià)較高，且鋼材是熱的良導(dǎo)體，直接傳熱，會(huì)降低墻體的保溫效果。后一種取消了鋼絲網(wǎng)架，其保溫性能提高，成本降低。在經(jīng)過對(duì)其長(zhǎng)期耐久性論證之后，可以推廣使用。

7.2.5砌體結(jié)構(gòu)夾心保溫墻體：將墻體做成夾層，把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡）等填入夾層中，形成保溫層。便于貼面磚，可以保護(hù)環(huán)境。但是比采用苯板保溫效果差得多，價(jià)格也高；在門窗口存在熱橋發(fā)生附加熱損失。7.2.6高保溫砌塊復(fù)合墻體：施工快捷，抹灰層不易開裂；又便于貼面磚。但是太厚，增加結(jié)構(gòu)荷載，減少使用面積。7.2.7聚苯板龍骨保溫幕墻：用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上，然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預(yù)先制作的龍骨上，直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設(shè)計(jì)的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用這種設(shè)計(jì)。這種做法安裝費(fèi)時(shí)，施工難度大，在進(jìn)行高層施工時(shí)，施工人員的安全不易得到保障。7.2.8保溫砂漿：導(dǎo)熱系數(shù)大，為0.065；聚苯乙烯泡沫板EPS（阻燃型）的導(dǎo)熱系數(shù)為0.0302。從導(dǎo)熱系數(shù)上看為2.17倍的關(guān)系，也就是說聚苯乙烯板的厚度為5㎝厚的節(jié)能效果，對(duì)保溫砂漿來講應(yīng)該抹10.85cm厚才能達(dá)到同樣的保溫效果。而要達(dá)到65％節(jié)能的效果，三北地區(qū)的最小聚苯板厚度也應(yīng)在6cm以上。目前保溫砂漿已被淘汰。外墻外保溫技術(shù)七大優(yōu)勢(shì)：a保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物壽命。b基本消除“熱橋”的影響，采用同樣厚的保溫材料時(shí)，外保溫比內(nèi)保溫減少熱損失約1/5。c使墻體潮濕情況得到改善。d有利于室溫保持穩(wěn)定。e便于舊建筑物進(jìn)行節(jié)能改造。f可以避免裝修對(duì)保溫層的破壞。g增加房屋使用面積。7.3內(nèi)外混合保溫技術(shù)做法及優(yōu)缺點(diǎn)內(nèi)外混合保溫，就是在外保溫施工方便的部位采用外保溫，外保溫施工不方便的部位作內(nèi)保溫。混合保溫可以提高施工速度，對(duì)外墻內(nèi)保溫不能保護(hù)到的熱橋部分進(jìn)行有效的保護(hù)。外保溫做法使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室內(nèi)溫度的影響，溫度變化相對(duì)較小，因而墻體處于相對(duì)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力較小；內(nèi)保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室外環(huán)境溫度的影響，室外溫度波動(dòng)較大，因而墻體處于相對(duì)不穩(wěn)定的溫度場(chǎng)內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力相對(duì)較大。內(nèi)外混合保溫方式，使整個(gè)建筑物外墻主體