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核心提示：持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。國(guó)家建設(shè)部在1995年頒布了《城市建筑節(jié)能實(shí)施細(xì)則》等文件，把《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)建設(shè)部又于2000年10月1日發(fā)布了第76號(hào)令《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，對(duì)不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，不得批準(zhǔn)建設(shè)。
持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。國(guó)家建設(shè)部在1995年頒布了《城市建筑節(jié)能實(shí)施細(xì)則》等文件，把《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)建設(shè)部又于2000年10月1日發(fā)布了第76號(hào)令《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，對(duì)不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，不得批準(zhǔn)建設(shè)。
在這樣一系列的節(jié)能政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性條文的指導(dǎo)下，我國(guó)住宅建設(shè)的節(jié)能工作不斷深入，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，引進(jìn)開發(fā)了許多新型的節(jié)能技術(shù)和材料，在住宅建筑中大力推廣使用。但我國(guó)目前的建筑節(jié)能水平，還遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)建筑單位面積能耗仍是氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍~5倍。北方寒冷地區(qū)的建筑采暖能耗已占當(dāng)?shù)厝鐣?huì)能耗的20%以上，且絕大部分都是采用火力發(fā)電和燃煤鍋爐，同時(shí)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。所以建筑節(jié)能還是本世紀(jì)我國(guó)建筑業(yè)的一個(gè)重要的課題。
在建筑中，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)，發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。
一、外墻保溫技術(shù)分類
目前，建筑外墻保溫技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，外墻保溫技術(shù)按保溫層所在的位置分為外墻內(nèi)保溫、外墻夾心保溫和外墻外保溫三大類。
外墻內(nèi)保溫
外墻內(nèi)保溫施工，是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快，操作方便靈活，可以保證施工進(jìn)度。且應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)成熟，施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。當(dāng)然，內(nèi)保溫也是有其缺點(diǎn)的，內(nèi)保溫會(huì)多占用使用面積，“熱橋”問(wèn)題不易解決，容易引起開裂，影響居民的二次裝修，且內(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。
1.目前常用的內(nèi)保溫做法主要有三種： 內(nèi)貼預(yù)制保溫板，包括增強(qiáng)水泥類、增強(qiáng)石膏類、聚合物砂漿類板材。板的規(guī)格分條板和小板，條板寬度一般為600mm，長(zhǎng)度為一個(gè)層高;小板一般為600mm×900mm。 內(nèi)貼增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板，即在墻上粘貼聚苯板，用粉刷石膏做面層，面層厚度8～10mm，用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。
內(nèi)抹膠粉聚苯顆粒保溫材料，即在基層墻體上經(jīng)界面處理后直接抹聚苯顆粒保溫材料，再做抗裂砂漿面層，用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。其它常用的保溫材料有復(fù)合硅酸鹽保溫砂漿、海泡石保溫砂漿、珍珠巖保溫砂漿以及稀士復(fù)合保溫砂漿等。
2.內(nèi)保溫技術(shù)
被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有：增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網(wǎng)格布的做法。
外墻夾心保溫
近年來(lái)，外墻夾心保溫技術(shù)在黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅北部等嚴(yán)寒地區(qū)得到一定程度的應(yīng)用，但非嚴(yán)寒地區(qū)此類墻體與傳統(tǒng)墻體偏厚，且內(nèi)外側(cè)墻片之間需有連接件連接，構(gòu)造較傳統(tǒng)墻體復(fù)雜，抗震性能差，建筑中圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置尚有熱橋存在，保溫材料的性能仍然得不到充分利用。
外墻外保溫
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。國(guó)家不僅對(duì)外墻外保溫的技術(shù)施工工藝材料進(jìn)行完善，同時(shí)在法律層面上制定相關(guān)規(guī)定予以輔佐。外保溫與內(nèi)保溫相比，技術(shù)合理，有其明顯的優(yōu)越性，使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料，外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程，也適用于舊樓改造，適用范圍廣，技術(shù)含量高;外墻外保溫，其結(jié)構(gòu)做在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋，增加建筑的有效空間;同時(shí)消除了冷凝，提高了居住的舒適度。
具體技術(shù)分析如下：
1.適用范圍廣。外保溫不僅適用于北方需冬季采暖的建筑，也適用于南方需夏季隔熱的空調(diào)建筑。即適用于磚混結(jié)構(gòu)建筑砌體外墻的保溫，也適用于剪力墻結(jié)構(gòu)砼外墻的保溫。既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節(jié)能改造。
2.基本消除了“熱橋”的影響 。“熱橋”是指在內(nèi)外墻交界處、構(gòu)造柱、框架梁、門窗等部位形成散熱的主要渠道。對(duì)于內(nèi)保溫而言,主墻體越薄,保溫層越厚,“熱橋”的問(wèn)題就越趨于嚴(yán)重。而采用外保溫,其不僅可防止“熱橋”部位產(chǎn)生潮濕、結(jié)露等現(xiàn)象,而且由于外保溫要比內(nèi)保溫的熱損失減少約20 %,這就消除了“熱橋”造成的熱損失,從而降低了熱能的支出費(fèi)用。
3.保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。 置于建筑物外側(cè)的保溫層，大大減少了自然界溫度、濕度、紫外線等對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。特別是由于溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，建筑物外圍的熱脹冷縮可能引起建筑物部分非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂，外墻采用外保溫技術(shù)可以降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。
4.改善墻體熱工性能。采用外保溫時(shí),由于蒸汽滲透性高的主體結(jié)構(gòu)材料處于保溫層內(nèi)側(cè),只要保溫材料選材適當(dāng),在墻體內(nèi)部一般不會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象,有利于提高墻體的防水和氣密性。同時(shí),外保溫由于蓄熱能力較大的結(jié)構(gòu)層在墻體內(nèi)側(cè),當(dāng)結(jié)構(gòu)層的整個(gè)墻身溫度提高時(shí),可進(jìn)一步降低外保溫的含溫量,進(jìn)而改善墻體的保溫性能;當(dāng)室內(nèi)受到不穩(wěn)定熱作用時(shí),室內(nèi)的空氣溫度上升或下降,墻體結(jié)構(gòu)層能夠吸引或釋放熱量,有利于提高室溫的穩(wěn)定性。
5.便于對(duì)建筑物進(jìn)行裝修改造。在室內(nèi)裝修中,內(nèi)保溫層容易遭到破壞,而采用外保溫,可同時(shí)將其與室內(nèi)工程平行作業(yè),有利于加快施工進(jìn)度。在對(duì)舊建筑物進(jìn)行節(jié)能改造時(shí),采用外保溫技術(shù),不僅可以避免搬動(dòng)家具、施工擾民、甚至臨時(shí)搬遷等諸多麻煩發(fā)生;當(dāng)外保溫外墻必須進(jìn)行裝修或抗震加固時(shí),加做外保溫是最經(jīng)濟(jì)、最有利的方法。
6.降低建筑造價(jià),增加房屋的使用面積。由于外保溫技術(shù)的保溫材料是貼在墻體的外側(cè),其保溫、隔熱效果明顯優(yōu)于內(nèi)保溫,有利于減薄主體結(jié)構(gòu)的墻體,從而增加了房屋的使用面積。同時(shí)墻體的減輕,又可以減少建筑梁、柱的直徑和鋼筋數(shù)量,從而使得房屋使用面積的造價(jià)得到降低。
7.耐久性問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，外墻外保溫工程的使用年限不應(yīng)少于25年，大量工程實(shí)踐證實(shí)，使用年限在25年以上的，就得要求外墻外保溫工程無(wú)論是處于高溫還是低溫狀況，都不應(yīng)引起墻體表面的任何破壞現(xiàn)象出現(xiàn)。由于室內(nèi)水蒸汽可通過(guò)墻體向外滲透，逐步進(jìn)入外墻內(nèi)部，有可能造成保溫層內(nèi)部結(jié)露，導(dǎo)致外保溫體系的各種組成材料化學(xué)與物理的穩(wěn)定性破壞。保溫材料、粘結(jié)劑、固定件、加強(qiáng)面層、隔氣材料、密封膏等等，所有這些組成材料要考慮它們的抗?jié)B性以及保溫隔熱體系的透氣性，避免此等原因而導(dǎo)致的面層掉落，實(shí)際施工時(shí)要選擇耐腐蝕的或處理成耐腐蝕的。
外墻外保溫體系材料的選擇
1.保溫材料的選擇
在現(xiàn)階段施工的建筑中，外墻外保溫材料的使用以擠塑板、聚苯板為主。擠塑板具有密度大，導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，它的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W，是抗裂砂漿)的32倍。聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042W，是抗裂砂漿的22倍。因此擠塑板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。
2.增強(qiáng)網(wǎng)的選擇
玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護(hù)層的關(guān)鍵增強(qiáng)材料在外墻外保溫技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。一方面它能有效的增加保護(hù)層的拉伸強(qiáng)度;另一方面有效分散應(yīng)力，將原本可以產(chǎn)生的裂縫分散成許多較細(xì)裂縫，從而形成抗裂作用。再則由于保溫層的外保護(hù)開裂砂漿為堿性，而玻纖網(wǎng)格布的長(zhǎng)期耐堿性能就決定了其在對(duì)抗裂縫中的廣泛應(yīng)用。
3.外保護(hù)層材料的選擇
由于水泥砂漿的強(qiáng)度高、收縮大、柔韌性變形不夠，直接作用在保溫層外面，耐候性差，而引起開裂。為解決這一問(wèn)題。必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強(qiáng)網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維。
抗裂砂漿的壓折比小于3.如外飾面為面磚。在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片光。鋼絲網(wǎng)片孔距不宜過(guò)小。也不宜過(guò)到。面磚的短邊應(yīng)至少覆蓋在兩個(gè)以上網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。
4.無(wú)空腔構(gòu)造提高體系的穩(wěn)定性
在采用聚苯板作外保溫的設(shè)計(jì)中。 保溫層主要承受的是重力和風(fēng)壓，由于聚苯板強(qiáng)度的限制，使保溫層開裂，甚至脫落。為了提高保溫板的強(qiáng)度，應(yīng)盡可能提高粘結(jié)面積，采用無(wú)空腔，以滿足抗風(fēng)壓破壞的要求。
外墻外保溫設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題
1.外保溫的安全性
保溫層與結(jié)構(gòu)層、保溫層與保護(hù)層以及保護(hù)層與飾面層應(yīng)有良好的粘結(jié)性能和安全的構(gòu)造措施。
風(fēng)荷載對(duì)外保溫的影響。外保溫由于受風(fēng)荷載的作用特別是高層建筑,建筑外墻承受風(fēng)荷載較大,墻體部分會(huì)產(chǎn)生很大負(fù)風(fēng)壓(吸力),再加上外保溫材料自重作用,容易產(chǎn)生脫落。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能提高粘結(jié)面積,采用無(wú)空腔,減少空腔,并在此基礎(chǔ)上做好補(bǔ)充的機(jī)械固定防護(hù)措施,以提高建筑的抗風(fēng)壓性能。
外保溫材料大多數(shù)為有機(jī)材料,而基層材料通常為各種磚、砌塊或混凝土屬無(wú)機(jī)材料,兩者自身材性不相容,黏結(jié)性不好容易產(chǎn)生脫落。在設(shè)計(jì)時(shí)保溫層與基層之間的粘結(jié)必須有一定的強(qiáng)度,目前工程上常用專用粘結(jié)膠粘結(jié)或錨釘機(jī)械固定兩種連接方式,為確保外保溫系統(tǒng)粘結(jié)可靠、牢固。
外保溫的保溫層多為輕質(zhì)多孔材料,剪力強(qiáng)度較低,所以高層建筑外保溫系統(tǒng)中飾面層不宜采用面磚。如粘貼面磚,其高度最好不要超過(guò)24 m,且必須有可靠的固定措施,以防止面磚脫落傷人。
2.外保溫的防裂性
外保溫應(yīng)防止和消除保護(hù)層與飾面層出現(xiàn)裂縫,采取減少保溫層及其保護(hù)層應(yīng)力集中和收縮變形的措施。外保溫由于保溫材料、砂漿、磚墻或混凝土的材性不同,導(dǎo)致材料的溫變性能差異,在外界溫差的作用下,材料產(chǎn)生的溫度應(yīng)力的大小不同,材料產(chǎn)生的溫度應(yīng)變不相等,不同材料層之間產(chǎn)生溫度應(yīng)變而發(fā)生開裂,導(dǎo)致滲水,使保溫材料的保溫隔熱性能大大降低,時(shí)間長(zhǎng)了便失去了保溫性能。因此在設(shè)計(jì)上,通常采用抗裂砂漿和在兩種材料之間鋪設(shè)玻纖網(wǎng)格布等增強(qiáng)筋的做法,提高外保溫系統(tǒng)的抗溫變性能。且根據(jù)《外墻保溫應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JGJ144-2005)第4.0.10條規(guī)定:“玻纖網(wǎng)格布的拉伸斷裂強(qiáng)力不得小于750 N / 50 mm,耐堿拉伸斷裂強(qiáng)力保留率均不得小于50 %。”
二、外墻保溫節(jié)能材料
節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護(hù)或者熱工設(shè)備、阻抗熱 流傳遞的材料或者材料復(fù)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(shè)備的熱環(huán)境，另一方面是為了節(jié)約能源。隨著世界范圍內(nèi)能源的日趨緊張，絕熱材料在節(jié)能方面的意義日顯突出。僅就一般的居民采暖的空調(diào)而言，通過(guò)使用絕熱圍護(hù)材料，可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能50% ~80%。據(jù)日本的節(jié)能實(shí)踐證明，每使用1噸絕熱材料，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3噸/年，其節(jié)能效益是材料生產(chǎn)成本的10倍。因此，有些國(guó)家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的第五大“能源”。
外墻保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護(hù)，開發(fā)和應(yīng)用高效的保溫絕熱材料是保證建筑節(jié)能的有效措施。目前世界各發(fā)達(dá)國(guó)家，均對(duì)絕熱材料的生產(chǎn)和應(yīng)用十分重視，之所以建筑節(jié)能工作做得好，與他們重視和發(fā)展保溫材料是分不開的。
發(fā)展新型節(jié)能材料的戰(zhàn)略意義
隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，降低建筑物使用能耗，提高能源利用效率，提高居住環(huán)境的舒適性，推進(jìn)建筑節(jié)能工作的發(fā)展，已越來(lái)越被政府和社會(huì)各界所重視。節(jié)能新型建材是建筑節(jié)能的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在建筑中合理采用各種節(jié)能新型建材，一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果，降低采暖空調(diào)能源損耗;另一方面又可以極大改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。因此，大力開發(fā)和利用各種高品質(zhì)的節(jié)能新型建材，不僅具有重要的社會(huì)意義，更是節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的迫切要求。 我國(guó)節(jié)能新型建材如何在原有基礎(chǔ)上更好、更快地發(fā)展，在品種、質(zhì)量、規(guī)格、系列等方面能適應(yīng)我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展需要，是我國(guó)建材行業(yè)所面臨的光榮而艱巨的任務(wù)。伴隨著可持續(xù)發(fā)展思想在國(guó)際社會(huì)的認(rèn)同，綠色節(jié)能建材理念在我國(guó)也逐漸受到了重視。近年來(lái)，在科技部等支持下，針對(duì)我國(guó)具體情況，對(duì)綠色節(jié)能建材標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估體系進(jìn)行了研究，系統(tǒng)地提出了綠色節(jié)能建材所涉及的內(nèi)容和重點(diǎn)，建立了科學(xué)的綠色節(jié)能建材評(píng)估體系，形成了綠色節(jié)能建材定量化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提出了全過(guò)程控制的觀點(diǎn)和與之相應(yīng)的評(píng)估方法和實(shí)施指南。
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