浅谈建筑节能外墙外保温系统的应用及现状

2011-08-15才晓冰唐志勃

山西建筑 2011年22期

才晓冰唐志勃

冬季的寒冷，夏季的潮湿闷热，导致供暖范围扩大，空调使用率提高，能耗也相应提高。住宅与公共建筑的空调、采暖、照明等设施消耗的能源，在我国占到了1/3。从1978年的10%上升到目前的30%左右。大力发展节能建筑势在必行。所以建筑节能在建筑中不仅能节约能源，更能合理的使用能源、提高能源的利用率。目前我国在建筑节能方面已经投入了相当的人力、财力和物力资源。不仅有屋面保温，还有墙体保温和门窗保温，尤其是外墙保温技术得到长足发展，并成为我国一项重要的建筑节能技术。

1 外墙外保温的优势

目前在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘结剂固定在墙体结构内侧，在保温材料外侧作保护层和饰面层。这种保温施工简易，进度快，但由于是贴在墙体结构内侧，所以必定会影响房屋的使用面积，隔热保温效果不如外保温，对受气温影响较大的外围护结构外侧起不到保护作用。相比之下，外墙外保温则是把保温材料贴于墙体结构的外侧，减缓了外部温度变化对结构主体的影响，从而减小了由外界气温变化导致的结构变形产生的应力，降低了外界因素对结构的损害，减少了内墙面的裂缝，提高了结构的使用寿命。消除“热桥”现象明显。既提高了墙体保温隔热性能，又增加了室内热稳定性，因为当室内的空气温度上升或下降，墙结构层能够吸引或释放热量，故有利于室温保持稳定。与其他保温比起来，外保温更适用于旧房的改造，对不能满足节能要求的建筑物的改造，基本不影响人们的正常生活，更不用搬迁。任何保温技术，其目的都是为了降低能源消耗，减少能量传导，外墙外保温技术存在多方面的优越性，既明显改善了居住的舒适性，又有良好的节能保温效果和综合经济效益，所以我国大力提倡和推广外墙外保温做法。

2 外墙外保温系统及常用的外墙外保温材料

行业标准JGJ 144-2004外墙外保温工程技术规程中推荐了5种常用的外墙外保温系统:1)EPS板薄抹灰外墙外保温系统:由EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成，EPS板用胶粘剂固定在基层上，薄抹面层中满铺玻纤网。2)胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统:由界面层、EPS胶粉颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层构成。胶粉EPS颗粒保温浆料经现场拌和后喷涂或抹在基层上形成保温层。薄抹面层中满铺玻纤网。3)EPS板现浇混凝土外墙外保温系统:以现浇混凝土外墙作为基层，EPS板为保温层。EPS板内表面沿水平方向开有矩形齿槽，内、外表面均满涂界面砂浆，并安装锚栓作为辅助固定件。4)EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统:以现浇混凝土为基层，EPS单面钢丝网架板置于外墙外模板内侧，并安装φ6钢筋作为辅助固定件。EPS单面钢丝网架板表面抹掺外加剂的水泥砂浆形成厚抹面层，外表做饰面层。5)机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统:由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、掺外加剂的水泥砂浆厚抹面层和饰面层构成。

目前外墙保温所用的保温材料主要是:EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫)、PU(聚氨酯泡沫)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等材料。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好，机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀，价格不高。因此在外墙保温中其占有率很高。但是保温效果一般，会吸水、发生变形，做完保温层之后需要做其他的一些防水等措施，不宜冬季施工。挤塑板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的高密度硬板。挤塑板相较苯板要好很多，导热系数比苯板低，价格稍高一点。比膨胀聚苯板保温隔热性能要好一些，抗湿性好。冬季可照常施工。岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。防火性能好、耐久性好，能够做到与结构寿命同步，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性较差。聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。胶粉料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装，使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加聚苯颗粒，充分搅拌后形成塑性良好的膏状体，将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔暖层。此种材料施工方便，保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品，也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒，这对于防治白色污染、保护环境十分有益。但此种保温材料吸水率较其他材料为高，使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成，可长期有效控制防护层裂缝的产生。

聚氨酯是现有保温材料里面性能最好的一种，硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能，它的导热系数之低(0.024 W/(m·K))是其他材料所无法与之相比的，而且耐热、耐温、低烟、低毒。导热系数远远低于苯板和挤塑板，基本上一半厚度的聚氨酯保温层就可以达到苯板和挤塑板原厚度的保温效果，成功地应用在各种领域，不过成本价格要比苯板和挤塑板高很多。但材料配比不稳定，施工质量较难保证。

3 存在的问题

1)防火安全问题，现在常用的EPS，XPS，PU均属于有机保温材料，虽阻燃但不代表不燃。虽然保温隔热效果较好，但易老化，再加上现在市场上的材料多是以次充好，易燃材料代替阻燃材料。如果发生火灾的话，材料在燃烧时释放大量热量、产生大量有毒烟雾，不仅会加速大火蔓延，而且容易造成被困人员及救援人员伤亡;无机材料则存在粉尘和细小纤维，既污染空气又易滋生细菌，早已成为危害人们健康的隐患。2)外墙裂缝问题，由于外墙面暴露在室外自然环境下，受大气温差变化引起墙体结构发生热应力变化。墙体收缩的变化量要大于保温板的变化量。随着时间的推移，这种反复的收缩变化作用会导致墙体裂纹的出现。聚苯板薄抹灰外保温隔热系统通常采用点粘法施工，往往存在整体贯通的空腔，整体贯通的空腔正负风压对保温隔热墙面进行挤或拉，产生的力的释放点均在板缝处，也易造成板缝处开裂。3)建筑节能缺乏全过程的监管。节能在宏观层面上涉及规划、设计、施工、监理、竣工验收、调试、运行管理等多个环节，而政府部门对于设计环节的监管较为重视，对于其他环节的监管却未引起足够的重视，而且在管理体制上各级主管部门存在职责不清、沟通不畅，最终导致节能流于形式。