关于墙体节能节能技术的研究

 

关键词： 墙体节能 外保温技术 建筑节能 技术简介 内保温 外墙保温 保温节能 玻璃棉板 泡沫聚苯板

 

1、墙体节能技术及特点

1.1内保温

将绝热材料复合在承重墙内侧，技术并不复杂，施工简单易行，在满足承重要求及节点处不结露的前提下，墙体可适当减薄。由于绝热材料强度较低，需设覆面层保护。如在钢筋混凝土墙_L粘贴50mm厚聚苯板，外墙平均传热系数可达0.67w/(ｍ²•K)，用岩棉或玻璃棉板作内保温材料时，密度较轻的要设龙骨，密度大的(如玻璃棉板密度达50kg/ｍ³)，则可直接贴在墙面上，不需设龙骨。目前我国保温要求比发达国家仍低得多，视当地气候条件，高效保温材料厚度多用3一8cm不等，其传热系数大致在0.5一0.8w/(ｍ²•K)之间。对于内保温，当前存在的问题，一是在保温板接缝处产生裂纹。对此，如正确使用KF嵌缝腻子加贴玻纤网带，即可避免;此外还与不正确使用聚苯板有关，泡沫聚苯板的密度应予以重视，要求自熄型泡沫聚苯板的密度至少在巧15kg/ｍ³耐以上，而且在生产后应存放7周以上，使收缩基本完成后才能使用;其次是冷桥问题，这一问题在墙体减薄后更加突出，应根据节点构造具体情况，用高效保温材料加强围护。总之，内保温较之外保温，是一种过渡的、落后的保温节能技术。

1.2中间保温

   将绝热材料设置在外墙中间，有利于发挥墙体材料本身对外界环境的防护作用，从而降低造价。在砖砌体、砌块或钢筋混凝土墙体中间安设岩棉、矿一棉板、聚苯板、玻璃棉板或者填(吹)入散状(或袋状)膨胀珍珠岩、聚苯颗粒、玻璃棉等，可取得良好的保温效果，但要填充严密，避免内部形成空气对流，并做好内外墙间的牢固拉结，这一点特别在地震区更要重视。北京地区曾采用预制混凝土保温复合板，将岩棉(或袋装珍珠岩)夹在混凝土内作芯板，其中壁厚150mm的厚板参与结构受力，壁厚70mm的芯板则不参与结构受力，其构造则要满足抗震、防水、防结露等多方面的要求，因中间保温构造要求较为严格，此种保温方法不常采用。

1.3外墙保温

   墙体外保温在我国大有发展前途，应作为重点加以研究开发及推广应用。采用外保温比内保温有诸多的优越性:

1）外保温可以避免产生冷桥。采用保温复合墙体后，原来既可作为承重又可作为保温用的墙体可以减薄，但如果用内保温，则冷桥的问题就趋于严重。而冷桥会导致潮湿、结露、淌水和发霉，外保温则不存在这个问题，在同样的保温水平(如用50mm泡沫聚苯乙烯板)条件下，外保温要比内保温的热损失可减少约1/5，从而节约了热能;

2）外保温后内部的实体墙热容量大，能从室内20储存多余的热量，使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓，室温较为稳定，生活较为舒适，也使太阳辐射的热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用，有利于节能;

3）由于采用外保温，墙体受到保护，室外气候条件引起的墙体内部较大的温度变化在外保温层内，避免了内部的砖墙或混凝土墙体中发生大的温度变化。这样，外墙主体产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻，寿命可以大大延长;

4）在进行旧房改造时，外侧保温不会象内侧保温那样，使住户增加很多麻烦，也不至于因此减少使用面积;

5）住户进住前进行装修时，房屋内保温层往往遭到破坏，如果采用外保温，则可以避免发生这种问题;

6）外保温综合经济效益很高。外保温工程每时造价比内保温相对高一些，但比内保温增加了使用面积1.8%一1.9%，加上有节约能源并改善热环境等一系列好处，总的效益是十分显著的。

7）发达国家采用外保温技术已有多年历史，特别是近儿年又有很大的发展。我国的许多公司和科研机构也开发出多种各有特色的外保温技术。但归纳起来，墙体外保温的基本做法不外乎由下列部分组成:

a、基层墙体:钢筋混凝土墙、混凝土空心砌块墙、粘土多孔砖墙、粘土砖墙;

b、粘结层:粘结胶浆;

c、绝热层:多用发泡聚苯乙烯，也有用玻璃棉或岩棉;

d、保护层:抹面胶浆+网格布，若用聚苯板，则用玻璃纤维网布;若采用岩棉板作保温，则用钢丝网片;

e、饰面层:多用薄涂层、面层涂料，也有用饰面砖或饰面板等。

外保温存在的主要技术问题仍是如何避免日后表面裂缝、空鼓和脱落。为此，对于保温材料(性能以及尺寸误差)网布(孔眼、强度、重量、保护层、搭接等)、胶结剂及面层砂浆(配合比、厚度、养护)以及其构造作法等诸多因素，都要一一妥善处理，要严格遵守有关技术规程，确保墙体外保温的施工质量。

2、我国建筑节能的进展及现状

   为了推动建筑节能，从80年代开始，建设部和国家其它有关部门陆续制订了一些标准和法规，发展了多种保温建材生产试点。在北京、哈尔滨、天津等一些城市进行了工程试点，建设了北京安苑北里小区、望园小区哈尔滨篙山小区等节能示范小区以及试点建筑。天津市龙潭路节能住宅小区总建筑面积10000衬，完全采用新型墙体材料和科技含量较高的采暖系统，墙体结构采用复合墙体外保温节能技术，水、电、气、采暖全部采用单表计量方式，门窗和公共照明等全部采用新技术、新材料，节能标准达50%;天津市华苑居住区绮华里小区，总建筑面积23.8万，采用了框架(轻)结构、承重混凝土空心砌块结构、复合墙结构三种建筑体系，使用了目前世界上比较先进的外保温技术，使该小区的住宅达到30%一50%的节能要求。在建筑节能方面，我国尽管作了很多工作，但与发达国家相比，差距还是有所拉大，具体表现为:

①、在建筑节能保温状况上，与气候条件相近的发达国家相比，我国多层住宅单位能耗外墙为他们的4一5倍，屋顶为4.5一5.5倍，外窗为1.5一2.2倍，门窗空气渗透为3一6倍;②、在建筑标准上，近20年来，发达国家每修订一次标准，都将节能要求提高一步。如法国现行标准已是第三个节能25%的标准。又如英国标准，在能源危机前外墙传热系数为1.6w/(ｍ²•K)，经过三次修订标准后，现已降至0.45w/(ｍ²•K)。丹麦经过4次修订标准后，现已降止0.3w/(ｍ²•K)和0.2W/(ｍ²•K)。而我国采暖居住建筑第一阶段的节能标准对北京地区的要求才降至1.28w/(ｍ²•K)。

3、墙体节能的施工要点

1）外墙外保温系统组成材料应由外保温系统供应厂商统一提供，不得分别采购。

2）外墙外保温施工前应要求生产企业提供整个保温体系的型式检验报告（见附表内容，特别注意不要将系统的型式检验报告和组成材料的检测报告混淆，且应审查型式检验报告指标是否齐全），无型式检验报告或报告无效的外保温体系不得用于工程；对于采用外墙外保温并粘贴饰面砖的工程，当其中任一组成材料有变化时，必需重新进行相关项目的型式检验。

3）外墙外保温的材料构成、细部节点、加强锚固部位、分格缝设置、保温层厚度、抗裂砂浆厚度等施工图设计文件中未明确的，应由原设计单位出具详细图纸或由相关单位提出方案经设计同意后实施。

4）施工单位应严格按照《民用建筑节能工程施工质量验收规程》（DGJ32/J19-2006）及《建筑节能工程施工质量验收规范》（GB50400-2007）的要求进行材料复检，监理单位做好见证工作；复检应涉及规范要求的全部指标，不得擅自减少。

5）应纳入隐蔽验收的内容：基层及表面处理；保温板黏结及固定；锚固件；增强网铺设；墙体热桥部位处理；预制保温板（墙板）板缝和构造节点；现场喷涂或浇注有机类保温材料的界面；被封闭的保温材料厚度；保温隔热砌块填充墙体。

6）对于外保温系统饰面层采用面砖做法时候，根据DGJ32/J19-2006第5.1.7条规定，应按外保温检验批实施现场粘结强度拉拔试验（即每实施500～1000㎡外墙外保温做一次）。对于外保温系统饰面层采用面砖做法时候，应设置竖向不大于12m，横向不大于6m的分隔缝，缝宽不小于6mm，应采用柔性防水材料勾缝处理，确保面层不渗水。外墙外保温使用的镀锌钢丝网丝径不得小于0.9mm，网孔为12.7*12.7mm。对于采用外墙外保温并粘贴饰面砖的工程，应严格执行《黑龙江省外墙外保温粘贴饰面砖做法技术要求》（黑建科（2006）287号）；对于超限项目，在专家论证意见出具前和型式检验、样板试验相关报告出具前，严禁进行外墙外保温的施工。

7）外保温材料应全面粘贴，凡与室内有关联的天沟、檐沟、窗侧处（即热桥部位）均应铺设保温层；如有变化应由原设计单位出具书面变更并履行相关程序。

8）基层如不涂刷界面剂或界面砂浆，应提供技术依据。

9）对于涂料饰面保温砂浆系统，抗裂砂浆总厚度宜控制在3～6mm，在阴阳角部位和窗边应用加强网加强；涂料饰面前应采用柔性耐水腻子。对于面砖饰面保温砂浆系统，抗裂砂浆总厚度宜控制在7～9mm，加强钢丝网搭接不超过四层，膨胀钉有效锚固深度不小于25mm，应使用柔性面砖黏结剂和柔性面砖勾缝剂。

10）耐碱网格布施工方法：在保温层上抹抗裂砂浆，厚度控制在3mm左右（网格搭接处可加厚度至5mm），立即用铁抹子将耐碱网格布压入抗裂砂浆内，网眼砂浆饱满度应为100%；耐碱网格布搭接宽度不应小于50mm，耐碱网格布的边缘严禁干搭接，必须嵌在抗裂砂浆中。

11）保温板材和基层的黏结强度应做现场拉拔试验；后置锚固件应进行锚固力现场拉拔试验。

12）墙体节能工程复验。

4、墙体节能的工程要例

   幸福e家住宅小区以小高层为主高档住宅小区，总建筑面积30万多平方米，框架剪力墙结构，地下二层，地上十六层，墙体保温体系设计构造如下：a外墙涂料、b防裂抗渗砂浆4mm、c涂塑耐碱玻璃纤维网格、d防裂抗渗砂浆4mm、e聚苯颗粒保温浆料25mm（北立面35mm）、f界面剂、g基层墙体。RE复合墙体保温材料使用方便，只需加水搅拌均匀后直接使用，不需添加任何外加剂及辅助材料，具有导热系数良好，抗压及剪切强度高，线收缩率小的性能。材料进场后，经见证取样试验，检测结果为：抗压强度0.9Mpa，导热系数(25℃)为0.068W/ｍ².k)，松散密度为391kg/m3，检测结果符合要求。经使用，面层砂浆裂缝现象较少，工程实体外墙保温节能效果明显。

5、对建筑节能的展望

   今天，我们正处在实现中华民族伟大复兴的又一个历史关头，处在人类进入新千年的历史时刻，处于我国建筑节能向跨越式大发展的转折年代，面对着资源枯竭、环境恶化、生态破坏、气候变暖等一系列严峻问题，我们建筑节能工作者肩负着艰巨的历史重任。我们必须站在国家、民族和全人类利益的高度上，用宽广的眼光观察世界、认识中国，按人类文明可持续发展的要求，以高尚的科学伦理观念为指导，研究世界和中国建筑节能发展的大趋势、大潮流。抓住机遇，迎接挑战，开拓进取，促进建筑技术的进步和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力奋斗。