金振家 李海濱
摘 要:我國的資源相對不足,但耗能日巨,能源問題已經成為制約經濟發展的主要因素,節約能源刻不容緩。隨著我國對節約能源與保護環境的不斷重視,建筑維護結構的保溫技術也在日益加強,尤其是外墻保溫技術得到長足的發展,并成為我國一項重要的建筑節能技術。目前,在建筑中常使用的外墻保溫主要有內保溫、外保溫、內外混合保溫等方法。
關鍵詞:保溫節能;外墻外保溫;內外混合保溫;外墻內保溫
在建筑圍護結構中,供暖能耗中占比最大的是外墻,其散熱率高出門窗,約占總能耗的32.1%~36.2%,所以改善墻體的保溫性能,在建筑節能工作中至關重要。在整個圍護結構中,墻體傳熱耗費的能源最多,如果在外墻加附保溫隔熱材料,能夠有效改善墻體的保溫性能。也正因如此,建筑從業者嘗試在建設過程中采用高效保溫的新型墻體材料來降低墻體的熱耗。
1 墻體保溫技術
目前我國建筑圍護結構節能技術使用范圍最廣的有3種形式:一是外墻外保溫;二是外墻內保溫;三是內外混合保溫。
1.1 外墻內保溫
外墻內保溫技術推廣比較早,工藝簡單、操作便捷,對建筑物要求不高,具有成本較低、工期較短等優點,在工程中也具有一定的廣泛性。其操作方式通常是在外墻內側利用預制保溫材料粘貼、抹面或直接做保溫砂漿層,從而實現保溫效果。但是其不可避免具有缺陷:結構熱橋的存在使局部溫差過大從而導致結露,進而導致墻面發霉、開裂。另外,建筑外墻受到室外晝夜溫差變化幅度較大的影響,熱脹冷縮現象特別明顯,在這種反復變化的應力作用下,內保溫體系始終處于不穩定的狀態,極易發生空鼓和開裂。
1.2 內外混合保溫
內外混合保溫是指在便于外保溫的區域實施外保溫,不便于外保溫區域實施內保溫。這種方式從具體施工上看,能夠有效縮短工期,對外墻內保溫照顧不到的熱橋部分實現了有效的保護,使建筑物形成保溫效果。但是,外保溫做法使墻體主要受室溫影響,形成的溫差變形不明顯;內保溫做法使墻體主要受室外溫度影響,所以產生的溫差變形更為明顯。所以,采用這種混合保溫結合的方式易導致外墻的不同部位產生形變,使結構處于更加不穩定狀態,經年溫差必將引起結構變形、產生裂縫,從而縮短建筑物的壽命。因此,此種方式并不十分合理,很少被采用。
1.3 外墻外保溫
外墻外保溫技術發起于歐洲,20世紀80年代中后期引入我國,通過向國外先進技術學習、引入國外產品的基礎上,并在總結工程實踐經驗,制定了多項技術標準。技術上較為成熟、綜合效益好,近年來在應用上呈現出迅猛上升的勢頭。理論和實踐均證明:外墻外保溫體系,無論是從建筑物外裝飾效果還是居住舒適程度上,都是一項值得在全球范圍內推廣的節能新技術,是今后發展的主流。相對于外墻內保溫,外墻外保溫具有以下幾個優勢:
(1)適用范圍廣。外保溫技術既可用于新建工程,又可用于舊房改造。在基本不影響室內活動和正常生活的情況下,就能組織施工,不需要臨時搬遷。
(2)保護主體結構,延長建筑物壽命。采用外保溫技術,由于保溫層置于建筑物圍護結構外側,緩沖了因溫度變化導致結構變形產生的應力,避免了外界惡劣氣候條件對結構的破壞,減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結構的侵蝕,使墻體產生裂縫、變形和破損的可能性減少,建筑物壽命延長。
(3)基本消除了熱橋的影響。對內保溫而言,在內外墻交界處、構造柱、框架梁、門窗洞口等部位,容易形成熱橋;外保溫既可以防止熱橋部位產生結露,又可以消除熱橋造成的熱損失。
(4)使墻體潮濕情況得到改善。一般情況下,內保溫須設置隔汽層,而采用外保溫時,由于蒸汽滲透性高的主體結構材料處于保溫層的內側,一般不會發生冷凝現象,故無需設置隔汽層。通過提高結構層整個墻身的溫度,進一步改善了墻體的保溫性能。
(5)有利于保持室溫穩定。外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結構層在保溫層內側,當室內受到不穩定熱作用時,墻體結構層能夠吸收或釋放熱量,有利于保持室溫穩定。另外,它還具有能夠避免裝修時保溫層受到破壞、增加房屋使用面積等優點。然而,由于外保溫隔熱體系置于外墻外側,直接承受來自外界各種因素的影響,對外保溫體系就提出了更高的要求。
2 當前墻體保溫技術存在的問題
由于墻體自保溫體系已無法滿足更高節能需求,而與內保溫及夾芯保溫相比,外墻外保溫體系技術合理,具有明顯的優越性,是目前我國大力推廣的一種保溫體系。我國目前常用的外墻外保溫隔熱材料一般為有機材料,這些材料質輕、吸水率低、保溫隔熱性能好,但是有機保溫材料在施工使用中也存在著很多問題。
首先,在施工方面聚苯顆粒保溫系統由于是用水泥來包裹聚苯顆粒,二者在黏結上有一定的難度,并且聚苯顆粒是有回彈性的,將其涂抹在墻體上難度更大,尤其是在墻的邊角處;聚氨酯硬泡保溫材料施工受天氣影響很大,有風的天氣是不能夠施工的,而且噴涂的厚度均勻性很難掌握。其次,正如大家所知道,有機材料的防火性能差,燃燒后產生劇烈濃煙,對人體及環境危害極大。另外,有機保溫材料的耐久性差。有機保溫材料在使用中,易受陽光照射等環境因素影響而發生老化。
3 結論
隨著科學技術的發展,更多的關于墻體保溫的研究正在進行,如加厚外墻保溫層,建筑物的使用能耗會隨之下降,但也會增加建筑成本。隨著我經濟形勢的發展,保溫節能墻體特別是多功能復合保溫墻體在我國建筑業將有更加光明的發展前景。
參考文獻
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