墻體保溫的應用及前景展望

郭鵬 楊毅哲杜書廷

（1.華北水利水電大學土木與交通學院 河南鄭州 450045 2.許昌學院土木工程學院 河南許昌 461000）

近年來，隨著我國對墻體的節能減排的關注以及對建筑節能標準要求的提高，人們一直在追求密度低、隔聲效果好、熱工性能好的材料和具有更好的節能保溫效果的施工技術來用于墻體保溫。這些建筑墻體材料與節能保溫技術在建筑工程的應用過程中中取得了較好的效果，改善了我國建筑行業耗能嚴重的現狀，加大了對各種能源的合理使用，滿足了建筑施工綠色環保的需求。

1 外墻外保溫

外墻外保溫適用范圍廣泛，而且可以通過保護主體結構從而增長建筑物的壽命，同時有助于保持室溫穩定，改善室內熱環境質量，提高墻體的防水和氣密性，改善墻體根部易潮濕的狀況，基本上消除了熱橋的危害，也便于以后對既有建筑物的節能構造。目前國內使用較普遍、技術上較成熟的外保溫構造形式包括以下幾種構造。

1.1 保溫板薄抹灰系統

作為國內外使用最普遍、技術上最成熟的外保溫系統，保溫板薄抹灰系統主要有聚苯板（EPS）薄抹灰外保溫體系、擠壓聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統、硬泡聚氨酯板（PUR）薄抹灰外墻外保溫系統、巖棉板薄抹灰外保溫系統等。構造形式主要由粘結砂漿、保溫板材、金屬或塑料錨栓、耐堿玻璃纖維網格布、抗裂砂漿及飾面材料構成。其中針對不同的地區以及施工要求，保溫板材的材料選擇不盡相同。

其中，EPS板使用環戊烷作為發泡氣體，導熱系數一般不大于0.038W/（m·K），導熱系數不隨時間改變。多孔的結構可以起到吸收熱濕應力，在較惡劣的氣候條件下，即使材料中出現水蒸氣凝結結冰，材料的結構也不會破壞，而且化學性能穩定，不降解，耐久性好；XPS板在國內外保溫中用量僅次于EPS板，XPS板導熱系數低于EPS板，用于保溫層時可提高密實度，硬度比EPS板大且表面平整致密，有利于薄層制品的施工作業[1]。整體性較好，其抗風壓能力強和面層荷載力大，因此更適合于高層建筑和粘貼面磚的建筑；PUR板是以阻燃型硬泡聚氨酯為芯材，雙面有界面層或進行界面處理，在工廠預制成型的保溫板，具有優異的保溫隔熱性，且耐候性良好，不會變形。

巖棉板與上述保溫板材存在差別，巖棉板是無機保溫板的代表。巖棉板薄抹灰系統通過粘結劑將巖棉板固定在基層墻體上，并通過錨栓輔助固定，巖棉板兩表面都做界面處理，保證易于粘結以及后期的抹面層施工。巖棉板較有機保溫板材，具有良好的保溫、隔熱、隔聲以及吸聲的性能且導熱系數小、不燃燒、容重輕、適用廣泛、使用周期長。

1.2 混凝土現澆保溫板系統

混凝土現澆保溫板系統即在施工階段將聚苯板與墻體鋼筋共同錨固形成整體，然后與混凝土墻體一起澆筑成型。從構造形式來看可以分成兩種方式：有網體系和無網體系。有網體系是通過聚苯板的斜插鋼絲焊接，形成三維空間的保溫板。無網體系是將聚苯板背面加工成凹凸不平的槽狀形的保溫板，然后中間穿插尼龍錨栓。有網體系和無網體系適用于鋼筋混凝土剪力墻結構體系建筑和框架異型柱建筑，其導熱系數遠小于鋼筋混凝土，同無網現澆系統相比，有網現澆系統由于鍍鋅鋼絲通過EPS板時會形成熱橋，其保溫效果要低于無網現澆系統。但是由于鍍鋅鋼絲通過EPS板固入混凝土中，加強了同混凝土墻柱拉結作用，對建筑物起到了很好的保護作用，延長了建筑物使用壽命。

1.3 外墻外保溫裝飾一體化系統

建筑外墻外保溫裝飾一體化技術是在現有的外保溫技術基礎上，通過在工廠機械化擠壓將一種或多種保溫材料與外裝飾面層擠壓在一起，形成保溫裝飾一體化板。其施工過程中與傳統的外墻外保溫有所不同，由于板材集保溫和裝飾兩種功能，在用于粘結的施工工藝時，不需再進行外表面的抹灰，但在粘結結束后需要對特殊部位進行處理并打密封膠。此外，用混凝土澆筑時，前期應安裝外墻鋼筋骨架，然后進行保溫板的安裝、拼接固定以及鍍鋅鋼絲網加固，安裝模板時保證穿墻螺栓緊固校正，連接嚴密，防止出現錯位和漏漿，并對混凝土部分部位進行增強防水施工。

外墻保溫裝飾一體化技術板材采用工廠化生產，產品質量保證，防火性能好，阻燃性能可達到B1級，達到高層建筑防火要求；施工時減少濕作業，施工對周圍環境干擾小，減少了現場管理費用；裝飾風格效果多樣化，外裝飾面層可以根據客戶的要求進行工廠訂做，使用涂料、金屬鋁板和其他柔性面磚等；適用地區范圍廣泛，還可以根據所在地區的氣候進行材料的選取，整體性好，使用壽命長。

2 外墻內保溫

外墻內保溫是將保溫材料復合在承重墻內側，對保溫材料強度要求較低，技術性能要求低于外墻外保溫，造價也相對較低。目前國內外墻內保溫的主要構造形式是將苯板、保溫砂漿等保溫材料粘結或涂抹于墻體內側，從而使建筑物達到保溫節能的作用[2]，具體有以下兩種構造形式。

2.1 增強粉刷石膏聚苯板外墻內保溫

石膏砂漿按照體積比4：1摻配粘接石膏與建筑中砂，加水后充分拌和到合適稠度，然后粉刷在已經粘結充分的聚苯板表面，保證平均厚度8～10mm，待干燥后用網格布粘結劑在抹灰層表面粘結網格布，粘接劑凝固硬化后，即可在網格布上滿刮耐水膩子。整個操作工藝簡單可行，同時又可以保證室內的整體熱環境的穩定。

2.2 膠粉聚苯顆粒保溫漿料外墻內保溫

膠粉聚苯顆粒保溫砂漿是通過將聚苯顆粒和適當膠粉加水后經過機械化攪拌均勻后形成保溫漿體材料。施工時在基層墻體材料上通過人工多次粉刷涂抹從而形成保溫層，與其外墻做法基本相同。待保溫層完成后，抹一層抗裂砂漿，厚度3～4mm，然后壓入纖維網格布，以增強其抗裂能力，待24h后再涂抹抗裂柔性膩子。該系統采用現場抹灰工藝，材料和易性好，易操作，施工效率高，材料成型后整體性能好。

3 其他形式保溫

3.1 夾芯保溫

夾芯保溫體系是指將保溫材料設置在外墻中間形成保溫層，同時內部和外部設置內頁墻和外頁墻。根據其構造形式可以分為填充式夾芯保溫和現場澆筑夾芯保溫。填充式夾芯保溫是在內外墻中間放入保溫板材，并保證填充嚴密，避免內部不密實而形成空氣對流。現場澆筑夾芯保溫墻時需先綁扎好墻體內外兩道鋼筋，然后把擠塑泡沫板固定在墻體內外墻鋼筋之間的適當位置，進行整體澆注，澆筑完成后形成夾芯保溫墻。夾芯保溫墻具有良好的耐久性和防火性，采用工廠預制可以縮短建造時間，施工過程方便，并能發揮墻體自身對保溫材料的保護作用，對提高墻體保溫阻熱性能有明顯作用。

3.2 墻體自保溫

墻體自保溫系統是指按照規定的建筑構造，采用綠色節能型墻體材料及相應的砂漿，并確保墻體熱工等物理性能指標滿足相應標準。其整個系統包括填充墻和梁柱部分構造，系統構造應符合相關砌體的技術要求。該技術構造基本采用無機材料，防火性和耐久性好、安全性高，可以與建筑物同壽命，同時減少了保溫層施工工序，節省成本。常見的自保溫墻體材料有蒸壓加氣混凝土砌塊、節能型燒結頁巖空心砌塊、陶粒混凝土小型空心砌塊。其中蒸汽加壓混凝土砌塊主要用于框架結構以及現澆混凝土結構建筑的外墻填充和內墻隔斷，燒結頁巖空心砌塊和陶粒混凝土小型空心砌塊適用民用建筑非承重外墻以及內隔墻。

3.3 組合保溫

組合保溫構造可以分為內外組合保溫和外墻外保溫、自保溫、內保溫共同作用的三組合保溫。組合保溫構造兼顧建筑節能和防火的要求，采用水泥基膨脹玻化微珠保溫砂漿作為外保溫和內保溫的材料，在保溫性能指標要求不高的長江中下游得到了廣泛了應用，特別是在上海地區。為了能夠滿足不斷提高的建筑節能要求，在組合保溫構造的基礎上，通過提高墻體構造自身保溫性能，構建適合于磚混結構和框架結構的三組合保溫系統，其中磚混結構的墻體采用具有保溫性能的淤泥保溫磚，框架結構采用加氣混凝土試塊，通過詳盡的熱工計算和設計，可以基本消除無機保溫材料在內保溫時容易產生內部冷凝進而降低保溫性的弊病，而且通過合理的組合設計可以滿足建筑節能標準的提高并能夠在北方地區得到推廣應用。

4 總結

我國地域廣闊，各地氣候條件差別很大，上述保溫形式在我國建筑保溫施工中都有不同程度的應用，但是也存在很多不足。外墻外保溫要求材料要具有足夠的耐候性和耐久性，對體系的抗裂、燃燒性、透水、透氣、抗震和抗風壓能力要求較高，目前市場上應用廣泛的有機保溫材料，都存在防火隱患，巖棉雖然為無機材料，但由于巖棉的憎水性，應用于外墻外保溫中極易形成空腔、粉化，易造成脫落等現象，失去應有的保溫效果。外墻內保溫則容易在熱橋部位產生潮濕、發霉和洇水的現象，內保溫板材易產生裂縫，在四周和接縫部位的防水性和氣密性較差。對于夾心保溫來說，內部易形成空氣流動，內外墻保溫兩側溫度不同影響墻體結構性能，易出現墻面裂縫，抗震性能較差，施工也相對困難。

考慮到上述問題以及國家對各個地區建筑節能要求的不斷提高，市場上很大一部分建筑節能材料將無法獨立滿足墻體的保溫隔熱和節能要求。三組合保溫系統具有較高的防火性和安全性，通過用內保溫層來取代傳統的抹灰層，墻體材料選用保溫性能優異的自保溫砌塊或保溫磚，外墻的外保溫厚度根據相應的外墻節能要求來選擇厚度。對于室內來說，不會過多占用室內面積，還會相對減少外墻保溫層厚度，既能保證墻體整體達到節能標準，又不會增加施工難度。此外，系統整合了外保溫、內保溫和墻體自保溫的特點，更能適應我國廣大地區的節能要求，還能一定程度上避免墻體結露的問題，應成為我國墻體保溫的研究對象以及節能建筑保溫系統的發展方向。

[1]馮金秋.外墻外保溫發展現狀及建議[J].建設科技，2012（07）：22～27.

[2]顧天舒，謝連玉，陳 革.建筑節能與墻體保溫[J].工程力學，2006（S2）：167～184.