楊真真
(成都建筑材料工業設計研究院有限公司建筑所 610000)
外墻保溫技術與建筑節能材料的應用
楊真真
(成都建筑材料工業設計研究院有限公司建筑所 610000)
由于建筑的外圍護結構所需要的熱耗比其他結構處要大,而外圍護結構中的墻體熱能消耗又占了極大的比重,因此外墻的保溫技術以及節能材料的運用自然而然地成為了實現建筑節能的主要方式。基于此,本文主要對外墻保溫技術與建筑節能材料的應用進行了詳細的分析。
外墻保溫技術 建筑節能材料 具體應用
眾所周知,外墻結構是整個建筑結構的主體部分,而且不同于建筑的其他結構,外墻更容易受到各種不確定性因素的影響,因此能量消耗是巨大的,極容易造成巨大的資源浪費,所以,為了響應國家建設資源節約型、環境友好型社會的號召,加強對建筑外墻節能保溫技術和材料的應用勢在必行。
1、外墻外保溫技術能提高主體結構的耐久性
建筑外墻采用外保溫技術時,內部的磚或混凝土墻體能夠得到很好的保護。建筑外部變化的氣候引起墻體內部產生的溫度變化是發生在外保溫層以內,這就使得內部受保護的墻體冬季溫度上升,濕度下降,溫度變化比較平緩,熱應力較小,于是墻體發生破損、變形、裂縫的危險大大降低,壽命得以延續。雨、雪、凍、融、干、濕等大氣破壞對主體墻的影響也相應減輕。事實說明,滿足墻體和屋面外保溫材料適當、厚度合理、施工質量好三個條件,外保溫措施可以有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形,從而有效地提高了主體結構的耐久性。
2、外墻外保溫技術能提高房屋居住環境的舒適度
建筑外墻進行外保溫后,房屋內能蓄積的熱量更多,室內溫度變化比較緩慢起伏不是很大,溫度較為適宜;這也能夠更好地利用太陽輻射熱、人體散熱、家用電器及炊事散熱等“自由熱”,起到節能環保的作用。炎夏,外保溫層能削弱進入室內的太陽輻射熱因而避免室外高溫的影響,外墻內表面溫度和室內空氣溫度上升緩慢;冷冬,外保溫層能防止室內空氣熱量散失,外界冷空氣入侵。可見,外墻外保溫有利于使建筑冬暖夏涼,能夠使采暖負荷降低,起到節約能源的效果。
3、外墻外保溫可以預防建筑物局部熱量集中產生“熱橋”
外墻需要承重同時還要起保溫作用,那么必然比較厚。使用高效保溫材料以后,墻體可以適當變薄。北方冬天異常寒冷,熱橋不僅使額外的熱量損失殆盡,而且會讓局部墻體內表面潮濕、結露,甚至發霉和淌水,如果采用外保溫措施則不會存在這種問題。有統計數據顯示,采用同樣厚度的保溫材料條件下,外保溫要比內保溫的熱損失減少約l/5。可以看出外保溫制止了熱橋,節約了熱能。
節能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護或者熱工設備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復合體,既包括保溫材料,也包括保冷材料。絕熱材料的意義,一方面是為了滿足建筑空間或熱工設備的熱環境,另一方面是為了節約能源。隨著能源資源缺乏,世界性能源危機即將展開,各個國家和地區積極探索新出路,節約能源開發新能源。面對這一背景,建筑中使用節能材料是形勢所趨,必須緊跟形勢發展,開發新材料使用新技術。節能材料屬于保溫絕熱材料,主要用于建筑圍護或熱工設備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復合體等。使用絕熱材料,具有滿足建筑空間或熱工設備的熱環境的需求和大大節約能源、保護環境的突出作用。世界性能源危機的出現,使絕熱材料在節能方面的意義逐漸引起人們的關注和重視。和一般居民采暖的空調對比,使用絕熱圍護材料,可在現有的基礎上節能50% ~ 80%。據相關數據和調查結果顯示:使用一噸絕熱材料可以節省大約3噸煤,就經濟效益而言,節能產生的效益相當于10倍的節能材料生產成本。煤炭、石油等屬于非可再生資源,用完就不可再生,使用煤炭、石油等排出二氧化碳等有害氣體,環境污染,產生“溫室效應”等。與煤炭、石油相比,節能材料成本低效益高、環境污染小,既節約資源又保護環境,百利而無一害。所以,很多國家都將節能絕熱材料被視為繼煤炭、天然氣、核能、以及石油之后的第五能源。而外墻保溫技術主要就是依靠保溫絕熱材料,將之作為建筑的圍護,因此,保溫絕熱材料的開發是外墻保溫技術的必要要求,同時也是建筑節能得以實現的重要保證。
1、在墻體方面的應用
(1)外墻內保溫
所謂的外墻內保溫就是在建筑物外墻結構的內部叫做保溫層,具有施工方便、材料要求低、不用搭設腳手架等特點;內保溫技術早在2001年就得到了廣泛的應用,由于較長的使用時間,在技術、施工以及檢驗方面都形成了比較完善的標準,常用的墻體內保溫施工方法主要是燃燒等級高的其他材料,然而內保溫存之所以被外保溫所替代主要是存在以下缺點:占用房間使用面積、熱橋問題難以解決、技術不合理、出現開裂、影響施工速度,影響二次裝修以及內墻內保溫結構體系容易被懸掛和固定物件所破壞等等。
(2)外墻外保溫
與內保溫相比外保溫在技術方面具有一定的優越性,使用相同規格、尺寸和性能保溫材料的前提下,外保溫比內保溫的效果更好,是目前應用最廣的建筑節能保溫技術,在應用范圍方面對于舊樓改造和新建工程,外保溫技術都能滿足要求。由于外保溫包裹于建筑物外側,在一定程度上可以提高建筑物的耐久性,同時也提高了建筑物的防水性和氣密性,解決了內保溫容易產生熱橋問題。節能保溫材料分保溫材料和保冷材料。建筑圍護、熱工設備、阻抗熱流傳遞的材料以及材料復合體對節能保溫材料使用率較高,都可以滿足外保溫的需求,當然這些材料也存在一定不足。隨著社會經濟的發展和進步,相信還能研究出更多新的建筑節能保溫材料。
2、在門窗方面的應用
門窗作為建筑物不可或缺的組成部分,是進行熱交換和傳導的活躍部位。據有關數據統計和測量結果分析表明:門窗傳熱損失和冷風滲透的熱能耗,占整個建筑熱能耗的一半以上。因此門窗的保溫隔熱效果對于建筑物節能保溫就顯得尤為重要。門窗節能保溫可以通過對建筑門窗的玻璃、框料本身的熱工性能以及窗戶的開啟方式進行優化,同時在采用中空玻璃的基礎上,通過密封處理以達到保溫節能的效果。
3、新型建筑材料具有的環保意義
(1)傳統建筑材料造成的環境問題
傳統建筑材料從原料到成品,在生產和使用的過程中或多或少的都會對環境造成污染。其中,我國每生產1噸普通硅酸鹽水泥熟料需要向大氣中排放130kg粉塵,另外在生產和使用的過程中還有一系列的環境污染問題,包括:噪聲污染、水污染、化學污染、玻璃幕墻的光污染、礦渣巖石的放射性污染、建筑垃圾污染等等。
(2)新型建筑材料的優勢
在現代建筑工程倡導環保性、安全性以及可持續發展的基礎上,新型建筑材料相比于傳統建筑材料優勢明顯,主要表現在以下幾個方面:
①新型建筑產品在設計和生產過程不添加汞、鎳、鉻以及其化合物,杜絕甲醛、鹵化物、芳香烴的使用等。
②在生產工藝和生產技術方面遵循低能耗與零污染的生產原則。
③在原材料上,減少對天然材料的依賴程度,特別是不可再生材料。
④大多數的新型材料不僅具有密度低,強度高的特點,同時還具有良好的耐熱性能和熱穩定性能,耐火性好。
綜上所述,伴隨著人們對外墻保溫重視程度的不斷提高,更注重將新型節能材料應用于外墻保溫當中。因此,要加大外墻保溫的推廣力度,加強新型節能材料的開發,并且要將二者更好的結合,從而才能降低建筑能效。
[1]高啟亮.建筑外墻保溫技術與節能材料的應用分析[J].中小企業管理與科技,2012(1):256.
[2]姚娜.節能保溫建材的經濟實用性分析[J].北方經貿.2012(03):98.
[3]杜雷升.高強耐候節能保溫裝飾板的研發與推廣[J].甘肅科技縱橫.2013(10):34.
[4]齊文龍,于永.聚苯板外墻保溫技術的應用[J].建材?建筑?裝修,2014,11(2):24
S210
B
1007-6344(2015)12-0171-01