外墻保溫系統(tǒng)對(duì)建筑物被動(dòng)受損的影響

陳鵬剛，程海峰，張虎

（安徽建筑大學(xué)環(huán)境與能源應(yīng)用工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

0 引 言

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程發(fā)展，中國(guó)房屋建筑竣工面積高速增長(zhǎng)，2012中國(guó)房屋建筑竣工面積達(dá)到34.59億m2[1]。然而建筑物被動(dòng)受損情況普遍,因此探索建筑物被動(dòng)受損的原因，以便于提出解決建筑物受損的辦法的措施，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

外墻是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中占比例最大的部分，直接與空氣接觸，遭受各種天氣如風(fēng)、雨、熱、冷、冰凍、雪和雹等影響[2]。這些天氣連續(xù)不斷地作用于外墻面,會(huì)對(duì)建筑物造成損壞。

本文通過(guò)調(diào)研，總結(jié)了建筑物被動(dòng)受損的三種現(xiàn)象，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷方法統(tǒng)計(jì)分析了不同的外墻保溫系統(tǒng)對(duì)建筑物被動(dòng)受損的影響，并分析了鋁合金聚氨酯保溫裝飾“一體化”保溫板在解決被動(dòng)受損中先進(jìn)的技術(shù)措施。

1 建筑物被動(dòng)受損的現(xiàn)象

通過(guò)查找文獻(xiàn)和對(duì)合肥地區(qū)既有建筑的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在建筑物被動(dòng)受損情況普遍，被動(dòng)受損現(xiàn)象主要有這3種：墻體開裂縫、墻體滲漏以及墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮。圖1為墻體開裂縫現(xiàn)象，圖2為墻體滲漏現(xiàn)象，圖3為墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象。

圖1 墻體開裂縫

圖2 墻體滲漏圖

2 不同的外墻類型對(duì)應(yīng)的建筑物被動(dòng)受損調(diào)查分析

圖3 墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮

建筑物外墻保溫系統(tǒng)包括這4種：外墻自保溫、外墻夾芯保溫、外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫[2]，由于外墻內(nèi)保溫和外墻夾芯保溫在熱橋問(wèn)題存在很多不利因素，現(xiàn)在漸漸被外墻外保溫取代。本次收集的調(diào)查問(wèn)卷，外墻類型主要有三種：墻體沒(méi)有保溫、自保溫和外保溫。

外墻自保溫系統(tǒng)是利用墻體自身材料進(jìn)行節(jié)能阻熱，其墻體材料主要有加氣混凝土塊板、發(fā)泡混凝土現(xiàn)澆或砌塊、混凝土自保溫砌塊、輕集料混凝土小型砌塊、多孔磚等[4]，其中加氣混凝土使用最為廣泛。

外墻外保溫系統(tǒng)是將保溫材料置于外墻外側(cè)，主要包括聚苯板（亦稱聚苯乙烯泡沫塑料板）外粘板式外墻外保溫、珍珠巖板外粘板式外墻外保溫、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫、保溫裝飾一體化外墻外保溫系統(tǒng)等[5]。當(dāng)前保溫裝飾一體化的外墻外保溫系統(tǒng)發(fā)展迅速，但由于起步較晚，市場(chǎng)使用率不高，本次調(diào)查沒(méi)有一例使用保溫裝飾一體化這種保溫系統(tǒng)。

2.1 調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果

通過(guò)對(duì)安徽建筑大學(xué)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的學(xué)生發(fā)放建筑物被動(dòng)受損調(diào)查問(wèn)卷，由學(xué)生去合肥市既有建筑物現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果，表1為三種外墻類型與被動(dòng)受損現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)結(jié)果，圖4為外墻無(wú)保溫系統(tǒng)各種被動(dòng)受損現(xiàn)象的比例，圖5為外墻自保溫系統(tǒng)各種被動(dòng)受損現(xiàn)象的比例，圖6為外墻外保溫系統(tǒng)各種被動(dòng)受損現(xiàn)象的比例。

三種外墻系統(tǒng)與被動(dòng)受損現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)結(jié)果 表1

2.2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

①建筑物被動(dòng)受損情況嚴(yán)重，統(tǒng)計(jì)問(wèn)卷結(jié)果反映了外墻無(wú)保溫受損現(xiàn)象高達(dá)91%，外墻自保溫受損現(xiàn)象81%，外墻外保溫受損現(xiàn)象66%。

圖4 外墻無(wú)保溫系統(tǒng)的建筑物受損現(xiàn)象比例

圖5 外墻自保溫系統(tǒng)的建筑物受損現(xiàn)象比例

圖6 外墻外保溫系統(tǒng)的建筑物受損現(xiàn)象比例

②外墻無(wú)保溫的墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象非常嚴(yán)重，這和外墻不做保溫有關(guān)。外墻保溫系統(tǒng)不僅會(huì)提高墻體的溫度，避免水蒸氣在墻體上冷凝結(jié)露讓墻體潮濕，從而發(fā)生霉變、墻面脫皮現(xiàn)象；而且會(huì)提高熱絕緣系數(shù)，避免產(chǎn)生熱橋，減少結(jié)露引起的內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮[3]。

③外墻內(nèi)保溫的墻體開裂縫現(xiàn)象最為嚴(yán)重，這是由于自保溫墻體材料強(qiáng)度低，抗裂性能差[6]。

④外墻有保溫系統(tǒng)的被動(dòng)受損現(xiàn)象少于外墻無(wú)保溫系統(tǒng)。外墻保溫系統(tǒng)不僅可以降低墻體受熱應(yīng)力的作用，減少熱應(yīng)力引起的墻體開裂、熱橋以及墻體結(jié)露潮濕；還可以提高墻體溫度，減少墻面結(jié)露引起的墻體潮濕、霉變、墻面脫皮的發(fā)生[3]。

⑤雖然一般的外墻外保溫系統(tǒng)被動(dòng)受損現(xiàn)象少于外墻無(wú)保溫系統(tǒng)和外墻自保溫系統(tǒng)，但仍然存在66%的受損現(xiàn)象，所以有必要分析被動(dòng)受損的原因和提出改進(jìn)的技術(shù)措施。

3 鋁合金聚氨酯保溫裝飾一體化在解決被動(dòng)受損中的技術(shù)措施

鋁合金聚氨酯保溫裝飾一體化板材（簡(jiǎn)稱羅寶板）是一種新型節(jié)能保溫隔熱裝飾的外墻外保溫材料，由鋁板、聚氨酯硬質(zhì)泡沫劑和鋁膜通過(guò)熱壓制而成。羅寶板是由3個(gè)部分組成：表層是0.5mm厚彩色涂層鋁板，中間層為40mm厚的聚氨酯硬質(zhì)泡沫，內(nèi)層為0.06mm厚的鋁膜。該保溫板構(gòu)造見圖7，成品外觀見圖8。

圖7 羅寶板構(gòu)造圖

圖8 羅寶板成品

羅寶板具有的良好的保溫隔熱性能、良好的防水防滲性能、有一定的延伸性等特點(diǎn)，這些產(chǎn)品特點(diǎn)有利于減少建筑物被動(dòng)受損現(xiàn)象的發(fā)生。筆者對(duì)合肥國(guó)禎大夏、羅寶公司辦公樓、合肥尚澤國(guó)際等使用羅寶板的建筑物進(jìn)行實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)：這些使用羅寶板的建筑物無(wú)被動(dòng)受損現(xiàn)象，說(shuō)明羅寶板在解決被動(dòng)受損問(wèn)題上有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

3.1 針對(duì)墻體開裂縫羅寶板的技術(shù)措施

裂縫產(chǎn)生的原因從外墻角度分析主要有二種：一是墻體材料的強(qiáng)度不足而引起的裂縫，這在外墻自保溫系統(tǒng)中表現(xiàn)明顯；二是由于夏季高溫和冬季低溫的反復(fù)作用下，墻體主體會(huì)因熱脹冷縮而引起裂縫，這在外墻無(wú)保溫情況下反映明顯[7-8]。

羅寶板的技術(shù)措施：①羅寶板采用榫槽式連接和鑲掛方式安裝，安裝過(guò)程中板材依次榫接，增大墻體的強(qiáng)度減少因墻體強(qiáng)度不足引起的裂縫；②聚氨酯硬質(zhì)泡沫作為芯材，自重輕，與裝飾面鋁材及鋁箔熱壓復(fù)合后，增加了板材的剛度減少因墻體強(qiáng)度不足引起的裂縫；③羅寶板的保溫性能好，相比一般的外墻外保溫材料，板材與墻體之間形成的空氣間層增加了系統(tǒng)的熱阻，提高了保溫性能，減少因熱脹冷縮而引起的裂縫；④聚氨酯還具有一定的延伸性，有一定的抵抗外界變形的能力，在外力、溫度變化等作用下，不易產(chǎn)生裂縫。

3.2 針對(duì)墻體滲漏羅寶板的技術(shù)措施

墻體滲漏產(chǎn)生的原因從外墻角度分析，一是墻體材料防滲性不好，二是由于裂縫的存在，導(dǎo)致雨水的滲漏[5]。

羅寶板的技術(shù)措施：①羅寶板采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫與裝飾面鋁材及鋁箔熱壓復(fù)合后，增加了墻體的防水性能；②羅寶板使用榫槽式連接和鑲掛方式安裝，對(duì)外飾面層的滲漏水有很好的防止[9]；③羅寶板不易產(chǎn)生裂縫,減少裂縫導(dǎo)致的雨水的滲漏。

3.3 針對(duì)墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象羅寶板的技術(shù)措施

墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象產(chǎn)生的原因從外墻角度分析：一是由于墻體的保溫性能差,導(dǎo)致墻體溫度低，室內(nèi)高溫水蒸氣在墻體上冷凝引起墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮[10-11]；二是由于開裂引起了水和空氣的泄漏，形成冷橋，容易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，從而導(dǎo)致墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮；三是由于滲漏引起的墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象。

羅寶板的的技術(shù)措施：①羅寶板采用榫槽式連接及鑲掛方式安裝，安裝過(guò)程中板材依次榫接，提高了空氣間層密閉性，有效防止雨水通過(guò)板材連接點(diǎn)滲入空氣間層而引起的墻體潮濕；②羅寶板的板與墻體間的空腔可以調(diào)節(jié)溫度，避免室內(nèi)受潮產(chǎn)生的發(fā)霉現(xiàn)象；③羅寶板不易產(chǎn)生裂縫和滲漏，從而避開因裂縫和滲漏而產(chǎn)生的墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象。

4 結(jié) 論

①建筑物被動(dòng)受損情況嚴(yán)重，其中使用外墻無(wú)保溫的建筑物墻體內(nèi)部潮濕、霉變、墻面脫皮現(xiàn)象非常嚴(yán)重，使用墻體自保溫的建筑物墻體開裂縫現(xiàn)象很嚴(yán)重。

②使用外墻外保溫系統(tǒng)的建筑物被動(dòng)受損現(xiàn)象少于外墻無(wú)保溫系統(tǒng)和外墻自保溫系統(tǒng)的建筑物，但仍然嚴(yán)重，有必要改進(jìn)技術(shù)措施來(lái)防止被動(dòng)受損。

③鋁合金聚氨酯保溫裝飾一體化板材對(duì)解決建筑物被動(dòng)受損問(wèn)題有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

[1]趙惠珍，王秀蘭.2012年建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)分析[J].工程管理學(xué)報(bào)，2013（6）.

[2]馬保國(guó).外墻保溫技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[3]王甲春，閻培渝.外墻外保溫系統(tǒng)對(duì)墻體結(jié)露的影響[J].保溫材料與建筑節(jié)能,2004（1）.

[4]王海，尹萬(wàn)民.外墻保溫技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J].建筑節(jié)能，2008（12）.

[5]張雄，張永娟.現(xiàn)代建筑功能材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[6]曹雙梅，許志中.我國(guó)外墻自保溫體系發(fā)展前景及應(yīng)用研究[J].建筑科學(xué)研究，2010(36).

[7]胡欣.夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫系統(tǒng)溫度效應(yīng)研究[D].寧波:寧波大學(xué)，2012.

[8]G.P.A.G.van Zijl,P.A.de Vries.Masonry Wall Crack Control with Carbon Fiber Reinforced Polymer[J].Journal OF Composites for Construction,2005(1).

[9]DBJT11-147，外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造圖集（六）[S].2008.

[10]張玉波，凌琪.墻體霉變的成因及應(yīng)對(duì)措施[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(1).

[11]Vacher S,hernandez C,Bartschi C,et al.Impact of paint and wall-paper on mould growth on plasterboards and aluminum[J].Building and Environment,2010(4).