建筑节能与外墙外保温技术(发表论文).doc

建筑节能与外墙外保温技术
郭佃民1 张霞2
(1青岛市青岛远洋船员学院院内中国青建工地, 山东 青岛 266071；
2 山东省青岛市南通八建, 山东 青岛 266071)
摘要：建筑节能现在已成为节能系统工程的重要环节，而改善和提高围护结构的保温性能是建筑节能的重点。外墙外保温系统以适用范围广、技术含量高、保护主体结构等特点成为广大节能工作者的首选。本文阐述了外墙外保温技术优势与不足，探讨了问题的解决办法。并指出推广应用外墙外保温技术具有十分重要的理论价值和实践意义。
关键字：建筑节能; 外墙外保温系统; 外墙保温技术
0引言
我国正处于经济建设高速发展的过程中，能源发展正面临着越来越严峻的挑战，能源供不应求和低效利用的矛盾越来越突出。从长远来看，节能也是国家可持续发展能力的具体体现。提高能源利用效率，降低建筑用能的总水平，实施可持续发展战略，是关系我们生存和发展的长远大计[1] [2]。随着我国城市化进程的加速，预计到2020年，全国城市生活人口将达到56%以上，建筑物和设施也将成倍增加，建筑能耗的增加将不可避免。因此，必须高度重视建筑能耗问题，实现建筑业的可持续发展。在建筑向外散失的总热量中，居住建筑约70%～80%通过围护结构的传热向外散失，重视建筑外维护结构保温工作已成为实现建筑节能的关键。因此，建筑节能的重点应放在提高建筑物围护结构的保温隔热性能方面。
1 外墙外保温系统
外墙外保温装饰系统（EIFS，即Exterior Insuluation And Finish System）是多层外墙复合体系，在国内也称为薄抹灰外墙外保温系统，它能够阻止潮气侵入内墙，可用于商业建筑和民用建筑。典型的EIFS如图1 所示：所谓的“阻水型”的目的将水和湿气阻挡在复合墙体外表面之外，不容许水通过垂直墙体表面或任何洞口和接缝处渗入系统，从而保证系统的长期可靠性[3]。

图1 外墙外保温体系示例
Fig. 1 Example of Exterior insulation finish system

作者简介：郭佃民（1978.4－），男，助理工程师，青岛远洋船员学院院内中国青建工地；
张 霞（1983.6-），女，助理工程师，山东省青岛市南通八建。
① 基层墙体；②墙体与聚苯板之间的聚合物粘结砂浆层；③ 聚苯板保温层；④ 锚栓；⑤ 聚合物改性抹面砂浆（保护层）；⑥ 嵌入保护层的耐碱玻璃纤维网格布；⑦ 涂料饰面或彩色/浮雕抹灰饰面。
1.1 外墙外保温系统分类
近些年来，我国外保温技术有了突飞猛进的发展。表现在两方面，一是保温材料；二是施工做法。大致可以按照以下分类：
（1）按保温材料分类。
按照保温材料的种类，外保温体系分为：聚苯乙烯板外保温体系；胶粉聚苯颗粒保温浆料外保温体系；岩棉外保温体系；聚氨酯泡沫外保温体系；泡沫玻璃外保温技术体系等。
（2）按构造特点分类。
按照构造特点分为单层墙外保温技术体系和双层墙外保温技术体系，单层墙外保温技术体系又分为：粘贴型外保温体系；机械固定型外保温体系；粘贴锚固结合型外保温体系；涂刷保温浆料型外保温体系；“干挂”型外保温体系等。双层墙外保温技术体系分为：保温中空双层墙体系；双层玻璃幕墙体系。
1.2 外墙外保温系统构成

外墙外保温系统的基层一般用砖石或混凝土建造，必须满足建筑力学稳定性要求，能承受垂直荷载，风荷载，并能经受撞击而保证安全使用，还应能使被覆的保温层和装修层得以牢牢固定。外墙外保温系统大体有如下几部分组成[4]：
(1) 保温层
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。保温材料要具有一定厚度，以满足节能标准对该地区墙体的保温要求，吸湿率要低，而粘结性能要好。此外，保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载，具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好，还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
(2) 保温板的固定部件
粘结法中将保温板粘结在基底上的粘结材料多种多样。钉固法中将保温板永久固定在基底上的机械件，一般采用膨胀螺栓或预埋筋之类的锚固件。粘结法与钉固法主要用于外保温层采用后作法施工。
(3) 面层
保温板的表面覆盖层有不同的做法，薄面层一般为聚合物水泥胶浆抹面，厚面层则仍采用普通水泥砂浆抹面。薄型抹灰面层为在保温层的所有外表面涂抹聚合物水泥胶浆。直接涂抹于保温层上的为底涂层，厚度较薄（一般为4～7mm），内部包覆有加强材料。加强材料一般为耐碱玻璃纤维网格布，有的为纤维或钢丝网，包含在抹灰层内部，与抹灰面层结合为一体，其作用为改善抹灰层的机械强度，保证其连续性，分散面层的收缩应力和温度应力，避免应力集中，防止面层出现裂纹。
2 外墙外保温系统的性能
随着建筑节能技术的不断完善和发展，外墙外保温技术逐渐成为建筑保温节能形式的主流。外墙外保温系统是在垂直外墙的外表面上建造保温层，以降低建筑物的热量的交换，最终减少建筑冬季取暖和夏季制冷的能耗。从科学的合理性而言，外墙外保温形式是一种先进的、有应用前景的保温节能技术。它在保温等各方面都有着明显的优势[5]：
（1）适用范围广，技术含量高。
（2）保护主体结构，延长建筑物寿命。
（3）基本消除了“热桥”的现象，较好地发挥了材料的节能保温功能。
（4）具有明显的经济综合优势。
2.1 保温性能
保温性能是外墙外保温质量的一个关键性的指标。为此应按所用材料的实际热工性能，经过热工计算得出厚度，以满足节能设计标准对当地建筑的要求。同时还应采取适当的建筑构造措施，避免局部产生热桥问题。在设计和施工中，应力求使此种热桥对外墙的保温性能不会产生明显的影响，也不致产生影响墙面外观的痕迹。
2.2 耐久性能
外墙外保温构造的平均寿命，在正常使用与维修的条件下，应达到25年以上，外墙外保温体系的各种组成材料，应该具有化学的与物理的稳定性。所用的材料与面层抹灰质量，均应符合有关国家标准的质量要求。与基层墙体牢固结合，是保证外保温层稳定性的基本环节。对于新建墙体，其表面处理工作一般较易做好，但对于既有建筑，必须对其面层状况进行认真的考察检查如果面层存在疏松、空鼓情况，必须认真清理，以确保保温层与墙体紧密结合。保温板用粘结剂或机械固定时，必须满足所在地区、所处高度及方位的最大风力，以及在潮湿状态下保持稳定性。所用的粘结剂必须是耐水的，机械锚固件应不致被腐蚀。所有的材料要解决保温材料、粘结剂以及其它副件的寿命问题，要解决其抗老化和耐久性问题。
2.3 耐候性能
（1） 水密性。外保温墙体的表面，其中包括面层、接缝处、孔洞周边、门窗洞口周围等处，应采取严密的措施，使其具有良好的防水性能，避免雨水进入内部造成危险。国外许多工程的实践证明，多孔的面层或者面层中存在缝隙，在雨水渗入和严寒受冻的情况下，容易遭受冻坏。
（2） 墙内结露。在墙体内部或者在保温层内部结露都是有害的，应采取适当的技术措施加以避免。在新建墙体干燥过程中，或者在冬季条件下，室内温度较高的水蒸汽向室外迁移时墙内可能结露。在室内湿度较低，以及室内墙面隔湿状况良好时，可以避免由于墙内水蒸汽湿迁移所产生的结露。当外保温体系用于长期保持高湿度房间的外墙时，特别要做好墙体的构造设计，避免墙内结露的形成。
（3） 温度效应。外保温墙体应能耐受当地最严酷的气候及其变化。无论是高温还是严寒的气候，都不应使外保温体系产生不可逆的损害或变形。外墙外表面温度的剧烈变化达50℃，例如在经过较长时间的曝晒后突然降下阵雨，或者在曝晒后进行遮阴，产生类似上述温差时，对外墙表面都不应造成损害。为避免表面温度变化产生的变形使表面出现裂缝，应设置伸缩缝。伸缩缝的设置，可根据建筑物立面情况。
(4) 防火性能
在采用聚苯乙烯板作外保温材料时，必须采用有阻燃性能的板材；其表面及门窗口等侧面，必须全部用足够厚度的防火材料严密包覆，不得有敞露部位；在建筑物超过一定高度时，需有专门的防火构造处理，例如每隔一层设一防火隔离带；在每个防火隔断处或门窗口，网布及覆面层砂浆应折转至砖石或混凝土墙体处并予固定，以保护聚苯乙烯板，避免在着火时蔓延。
3 外墙外保温系统的存在问题
到目前为止，国内已有数千万平方米的工程采用了该类技术，在推广应用的同时必须高度重视在实际工程中的应用情况。依据国外的实际工程经验，外墙外保温通常出现的问题，是抹面层砂浆在冻融循环和淋湿干燥循环条件下开裂，使得水蒸气和雨水入侵造成保温材料的失效。各国的外墙外保温规范中都对抹面层砂浆的耐候性规定了严格的测试方法。目前通过在保护层砂浆中加设玻璃纤维网格布已较好的解决了这个问题。另一个普遍关注的问题是，作为保温材料的聚苯板与墙体基底、抹面层砂浆的粘结强度问题。
影响外墙外保温系统耐久性的问题主要有：粘接保温板材容易出现移位、空鼓和脱落，浆体保温层存在空鼓和脱落，是这两类体系极容易出现的问题。保护层出现空鼓和开裂，在施工后很快发生，或经冬夏气温循环变化后发生。保护层表面出现裂纹或有外饰面砖的出现脱落现象，从而影响外保温工程表观质量长期稳定性。外保温工程局部发霉、结露，这种现象在严寒和寒冷地区最易发生，高湿度地区也较多；墙体传热系数达不到节能标准目前较为普遍[6]。
3结束语
外墙外保温系统在建筑的保温隔热上是非常有效的，而且保护主体结构，延长建筑物寿命。是实现建筑节能工作的重点，使外墙保温技术得到推广发展，并成为我国一项重要的建筑节能技术。本文阐述外墙外保温系统的性能及存在的问题，探讨了问题的解决办法，说明了外墙外保温技术需要进一步的提高和推广应用。
参考文献:
[1] 沈婷婷，龚敏，葛坚。既有公共建筑节能改造初探，华中建筑，2008，11：63-64.
[2] 郑义锴，建筑节能发展状况及实施措施，工程质量，2008，12：35-37
[3] 郭延辉，赵霄龙，曹力强,等. 外墙保温装饰系统的发展与应用[J]. 墙体保温材料及应用技术，2007(6):3-9.
[4] Williams. Monitoring joint movement in a panelized EIFS building[M].ASTM Special Technical Publication，1995.
[5] Nelson. Joint movement of a panelized EIFS wall system[M].ASTM SpecialTechnical Publication，1995.
[6] 章银祥. 建筑节能用EPS与XPS分析[J]. 建筑节能，2008(5):48-50.

联系人：
张霞，1983.6出生，山东菏泽人，地址山东省青岛市市南区高雄路18号海洋大厦8楼南通八建， 邮编：266071 手机：[phone]

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