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摘要:就目前我国常用的外墙保温技术及节能材料进行了介绍,指出在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而使建筑节能真正得以实施。
关键词:建筑材料,建筑节能,外墙保温技术
Abstract: the common external wall insulation technology and energy saving materials in our country were introduced, points out that in the promotion of external wall insulation technology at the same time, to strengthen the development and use of new energy-saving materials, so as to really implement building energy conservation.
Keywords: building materials, building energy conservation, external wall insulation technology
中图分类号: TU5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。我国抓建筑节能是以1986年颁布《北方地区居住建筑节能设计标准》为标志启动的。随后国家建设部又相继出台了一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文,经过了近20年的努力,建筑节能工作取得了较大成绩,但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国单位建筑面积能耗是气候相近的发达国家的2倍~3倍以上。所以建筑节能还是21世纪我国建筑业的一个重要的研究课题。
在建筑中,外围护结构的热损耗较大,其中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
1外墙保温技术
1.1内保温技术及其特点
外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。
被大面积推广的内保温技术有:增强石膏(增强水泥、聚合物砂浆)复合聚苯保温板、抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布等做法。但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度等。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
1.2外保温技术及其特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。从外墙外侧进行保温,具有诸多的优越性:能够保护主体结构,减小结构内部温度应力,避免产生热桥,在冷天室内墙面不致结露等,外保温技术适用范围也很广。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
1.2.1外挂式外保温
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS,XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板等。该技术是采用粘结砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。
另一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。
1.2.2聚苯板与墙体一次浇筑成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇筑的墙体外侧浇筑混凝土,混凝土与聚苯板一次浇筑成型为复合墙体。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇筑混凝土时要注意均匀、连续浇筑,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。与双钢丝网相比,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10%左右。
以上两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,所以会降低墙体的保温效果。
1.2.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5 mm~4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。
该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
2外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体。绝热材料的意义是,一方面为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。
随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面日显突出。有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前,世界各发达国家均对绝热材料的生产和应用十分重视,建筑节能工作做得好,與他们重视和发展保温材料是分不开的。
2.1绝热材料的性能
绝热就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求,其最佳的表观密度为16 kg/m3~40 kg/m3。
由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,而水的导热系数0.5815W/(m·K)比静止空气的导热系数0.0233 W/(m·K)要大很多,作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低,如不可避免时,要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外,保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载,具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好,有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
2.2常用的保温绝热材料
能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有的一个共同特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。
玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件。它的价格较岩棉高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低0.025 W/(m2·K)是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序,降低了工程造价。但因其价格较高,而且易燃,因此限制了它的使用。
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成,使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体,充分搅拌后形成塑性良好的膏状体,将其抹于墙体,干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便,保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品,也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒,这对于防制白色污染、保护环境十分有益。但此种保温材料吸水率较其他材料高,使用时必须加做抗裂防水层。
3结语
目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。
参考文献:
[1]齐文龙.聚苯板外墙保温技术的应用[J].建材·建筑·装修,1999(11):13-14.
[2]徐惠忠,周明.绝热材料生产及应用[M].北京:中国建材工业出版社,2003.
[3]黄玉林.浅谈外墙保温施工技术[J].山西建筑,2007,33(4):247-248.
关键词:建筑材料,建筑节能,外墙保温技术
Abstract: the common external wall insulation technology and energy saving materials in our country were introduced, points out that in the promotion of external wall insulation technology at the same time, to strengthen the development and use of new energy-saving materials, so as to really implement building energy conservation.
Keywords: building materials, building energy conservation, external wall insulation technology
中图分类号: TU5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。我国抓建筑节能是以1986年颁布《北方地区居住建筑节能设计标准》为标志启动的。随后国家建设部又相继出台了一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文,经过了近20年的努力,建筑节能工作取得了较大成绩,但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国单位建筑面积能耗是气候相近的发达国家的2倍~3倍以上。所以建筑节能还是21世纪我国建筑业的一个重要的研究课题。
在建筑中,外围护结构的热损耗较大,其中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
1外墙保温技术
1.1内保温技术及其特点
外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。
被大面积推广的内保温技术有:增强石膏(增强水泥、聚合物砂浆)复合聚苯保温板、抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布等做法。但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度等。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
1.2外保温技术及其特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。从外墙外侧进行保温,具有诸多的优越性:能够保护主体结构,减小结构内部温度应力,避免产生热桥,在冷天室内墙面不致结露等,外保温技术适用范围也很广。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
1.2.1外挂式外保温
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS,XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板等。该技术是采用粘结砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。
另一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。
1.2.2聚苯板与墙体一次浇筑成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇筑的墙体外侧浇筑混凝土,混凝土与聚苯板一次浇筑成型为复合墙体。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇筑混凝土时要注意均匀、连续浇筑,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。与双钢丝网相比,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10%左右。
以上两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,所以会降低墙体的保温效果。
1.2.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5 mm~4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。
该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
2外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体。绝热材料的意义是,一方面为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。
随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面日显突出。有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前,世界各发达国家均对绝热材料的生产和应用十分重视,建筑节能工作做得好,與他们重视和发展保温材料是分不开的。
2.1绝热材料的性能
绝热就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求,其最佳的表观密度为16 kg/m3~40 kg/m3。
由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,而水的导热系数0.5815W/(m·K)比静止空气的导热系数0.0233 W/(m·K)要大很多,作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低,如不可避免时,要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外,保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载,具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好,有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
2.2常用的保温绝热材料
能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有的一个共同特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。
玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件。它的价格较岩棉高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低0.025 W/(m2·K)是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序,降低了工程造价。但因其价格较高,而且易燃,因此限制了它的使用。
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成,使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体,充分搅拌后形成塑性良好的膏状体,将其抹于墙体,干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便,保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品,也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒,这对于防制白色污染、保护环境十分有益。但此种保温材料吸水率较其他材料高,使用时必须加做抗裂防水层。
3结语
目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。
参考文献:
[1]齐文龙.聚苯板外墙保温技术的应用[J].建材·建筑·装修,1999(11):13-14.
[2]徐惠忠,周明.绝热材料生产及应用[M].北京:中国建材工业出版社,2003.
[3]黄玉林.浅谈外墙保温施工技术[J].山西建筑,2007,33(4):247-248.