建筑節(jié)能技術(shù)在建筑外墻外保溫中的應(yīng)用

　　［摘 要］本文主要對(duì)建筑節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中的重要性以及如何落實(shí)建筑節(jié)能措施進(jìn)行了闡述，并提出了一些個(gè)人的建議供同行指正。文章著重介紹了外墻外保溫技術(shù)的優(yōu)越性以及當(dāng)前我國(guó)廣泛應(yīng)用的外墻外保溫系統(tǒng)。
　　［關(guān)鍵詞］外墻外保溫；建筑能耗；系統(tǒng)
　　［中圖分類號(hào)］TU74 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1005-6432（2011）10-0046-02
　　
　　1 建筑節(jié)能的重要性
　　
　　隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的高速發(fā)展，我國(guó)的建筑能耗逐年大幅上升，已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達(dá)全國(guó)能源總消耗量的45%。我國(guó)現(xiàn)有建筑面積為400億平方米，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。
　　
　　2 真正貫徹落實(shí)全面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
　　
　　(1)整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過(guò)選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì)，使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境，達(dá)到節(jié)能的目的。
　　(2)合理選址。建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌刭|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來(lái)確定。建筑設(shè)計(jì)中，既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
　　(3)合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)。在建筑位址確定之后，應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應(yīng)通過(guò)合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為：①在建筑周圍種植樹(shù)木、植被，既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣，還能遮陽(yáng)、降噪；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來(lái)平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
　　(4)合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)。合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
　　日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向，夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失，找到一個(gè)平衡點(diǎn)，選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。
　　(5)單體的節(jié)能設(shè)計(jì)。單體的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是通過(guò)對(duì)建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì)，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇等，來(lái)更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
　　
　　3 外保溫優(yōu)于內(nèi)保溫
　　
　　(1)外墻外保溫延長(zhǎng)了建筑物的壽命。外墻內(nèi)保溫的保溫層構(gòu)造位置使得建筑物的外墻與內(nèi)墻分別處于兩個(gè)不同的溫度環(huán)境。內(nèi)墻及樓板處于室內(nèi)的溫度環(huán)境，其年溫度差的變化為60℃～80℃，使建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)年不得安定。這種永遠(yuǎn)不安定的建筑結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致在多處墻面產(chǎn)生裂縫，并破壞沿外墻的屋面防水，引起地下室防水的滲漏等。同樣這種不同溫度環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不同變形的原理也會(huì)發(fā)生在夾心保溫和保溫層表面的剛性厚抹灰層上，保溫層上濕貼石材等做法其保溫層外側(cè)部分都面臨同樣的形變破壞。外墻外保溫的保溫材料保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)防止風(fēng)吹雨淋和風(fēng)化以及堿骨料的反應(yīng)等對(duì)主體外墻的侵蝕，相對(duì)延長(zhǎng)了整個(gè)工程的使用壽命。
　　(2)外保溫是消除熱橋的合理途徑。外墻既要承重又要起保溫作用，外墻厚度必然較厚。采用高效保溫材料后，墻厚得以減薄。但如果采用內(nèi)保溫，主墻體越薄，保溫層越厚，熱橋的問(wèn)題就越趨于嚴(yán)重。在寒冷的冬天，熱橋不僅會(huì)造成額外的熱損失，還可能使外墻內(nèi)表面潮濕、結(jié)露，甚至發(fā)霉和淌水，而外保溫則可以不存在這種問(wèn)題。由于外保溫避免了熱橋，在采用同樣厚度的保溫材料條件下，外保溫要比內(nèi)保溫的熱損失減少約20%，從而節(jié)約了熱能。
　　(3)外保溫比內(nèi)保溫更容易控制墻面裂縫。內(nèi)保溫的保溫塊材易發(fā)生裂縫。處于室內(nèi)溫度環(huán)境影響的內(nèi)保溫板材是附著在受室外年溫差影響而發(fā)生變形的外墻上。內(nèi)保溫塊材的板縫被溫度變化而產(chǎn)生的外墻變形應(yīng)力拉開(kāi)，經(jīng)過(guò)幾個(gè)年溫差對(duì)外墻的變形影響，這種塊材板縫裂縫是終歸要發(fā)生的。外保溫墻體控制裂縫要比內(nèi)保溫墻體控制裂縫的發(fā)生容易得多。徹底的外墻外保溫的做法像是將建筑物的全部結(jié)構(gòu)穿上了一件棉襖，使其完全處于室內(nèi)的溫度環(huán)境下，年溫差一般波動(dòng)不大，可以忽略其形變的產(chǎn)生的影響。受室外環(huán)境溫度影響較大只是外保溫的外表面。
　　(4)外保溫優(yōu)于內(nèi)保溫的其他功能。①外保溫則可以避免搬動(dòng)家具、施工擾民、甚至臨時(shí)搬遷等諸多麻煩發(fā)生。當(dāng)外墻必須進(jìn)行裝修或抗震加固時(shí)，加做外保溫是最經(jīng)濟(jì)、最有利的方法。②我國(guó)目前許多住戶在住進(jìn)新房時(shí)，大多先進(jìn)行裝修。采用外保溫則可以與室內(nèi)工程平行作業(yè)，有利于加快施工進(jìn)度。③外保溫可以使建筑更為美觀，只要做好建筑立面設(shè)計(jì)，建筑外貌會(huì)十分出色。特別在舊房改造時(shí)，外保溫能使房屋外貌大為改觀。④外墻外保溫適用范圍十分廣泛，適用于各種建筑。⑤外保溫的綜合經(jīng)濟(jì)效益很高。外保溫比內(nèi)保溫增加了使用面積近2%，使單位使用面積造價(jià)得到降低。加上有節(jié)約能源、改善熱環(huán)境等一系列好處，綜合效應(yīng)十分明顯。
　　
　　4 我國(guó)廣泛應(yīng)用的外墻外保溫系統(tǒng)
　　
　　(1)EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以聚合物砂漿作黏結(jié)劑，將EPS板固定在墻體外側(cè)(若需要時(shí)也可用錨栓做輔助固定)，并在外表面再做聚合物砂漿薄抹灰耐堿玻纖網(wǎng)格布保護(hù)層和飾面層，但黏結(jié)劑應(yīng)承受該系統(tǒng)全部負(fù)荷。適用范圍：民用建筑混凝土或砌體外墻外保溫工程。
　　(2)機(jī)械固定鋼絲網(wǎng)架EPS板外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是用錨栓或預(yù)埋鋼筋等機(jī)械固定件，將穿透的EPS鋼絲網(wǎng)架板固定在墻體外側(cè)，并在表面再做抗裂水泥砂漿抹面層和飾面層。適用范圍：民用建筑混凝土或砌塊外墻外保溫工程。
　　(3)EPS板與砼一次現(xiàn)澆外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在內(nèi)側(cè)面開(kāi)有水平方向齒槽，并在內(nèi)外側(cè)表面均噴滿界面砂漿的EPS板，置于墻體外模板內(nèi)側(cè)，同時(shí)設(shè)置若干錨栓作為輔助固定件，待澆灌混凝土后，墻體與EPS板以及錨栓結(jié)合為一體。模板拆除后，在EPS板外側(cè)表面再抹(或不抹)膠粉聚苯顆粒漿料找平層，表面再做耐堿玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿保護(hù)層和飾面層。適用范圍：多層和高層民用建筑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)外墻外保溫工程。
　　(4)膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將膠粉聚苯顆粒保溫漿料抹在墻體外側(cè)作為保溫層，并在外表面再做耐堿玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿保護(hù)層和飾面層。適用范圍：寒冷地區(qū)、夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)民用建筑混凝土或砌體外墻外保溫工程。由上述可知外墻外保溫常用的是EPS板，即膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板。作為保溫層的EPS板熱導(dǎo)率低且穩(wěn)定，厚度容易控制，為基層墻體增加很大的熱阻。保溫層的傳熱阻主要是由EPS板的傳熱系數(shù)和厚度決定。
　　
　　5 結(jié) 論
　　
　　全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)地保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。
　　
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