建筑外墙外保温技术专题报告(第二版).doc

建筑外墙保温技术专题报告目 录1.建设节能简介11.1建设节能的定义和范围11.2国内外建筑节能的基本情况11.2.1国内建筑节能的基本情况11.2.2国外建筑节能的基本情况21.3上海建筑节能情况31.3.1上海建筑节能的特点31.3.1.1上海气候和气候特征31.3.1.2建筑总量大，建筑围护结构热工性能差31.3.1.3建筑使用能耗日益增加31.3.2上海建筑节能进展情况32.住宅建筑节能设计52.1建筑物的布置与体形设计52.2围护结构的节能设计62.3采暖和空调设备的节能设计73.围护结构节能技术83.1围护结构保温隔热技术83.1.1屋面83.1.2门窗93.1.3楼、地面93.2外墙保温隔热技术103.2.1外墙内保温技术103.2.2外墙夹芯保温技术113.2.3外墙外保温技术113.3外墙外保温和内保温技术、经济比较123.3.1内、外保温性能评价指标比较123.3.2隔热性能评价指标比较133.3.3内、外保温的经济性比较143.4外墙自保温系统应用技术实例(供节能“第一步”参考)153.4.1基本情况153.4.2自保温热工设计与计算163.4.3保温别墅造价及热工性能比较163.4.4结论184.外墙外保温各类技术体系及技术、经济分析204.1行业规范推荐的五种技术体系（EPS系统）214.1.1EPS薄板抹灰系统214.1.2胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统234.1.3EPS板现浇混凝土外墙外保温系统254.1.4EPS钢丝网架现浇混凝土外墙外保温系统264.1.5机械固定EPS钢丝网架外墙外保温系统264.2建筑外墙外保温技术导则推荐的四种技术体系274.2.1现场喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统构造和技术要求274.2.1.1一般规定274.2.1.2系统构造274.2.1.3设计要点274.2.1.4施工工艺284.2.2岩棉外墙外保温系统构造和技术要求284.2.2.1一般规定284.2.2.2系统构造294.2.2.3设计要点294.2.2.4施工条件304.2.3胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温系统构造和技术要求304.2.3.1一般规定304.2.3.2系统构造304.2.3.3设计要求314.2.3.4施工条件324.2.4挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统324.2.4.1基本规定324.2.4.2构造334.2.4.3施工条件334.3其它外保温系统344.3.1无机保温浆料外保温系统344.3.1.1XR无机保温浆料外保温系统344.3.1.2“阳光洁士” 无机保温浆料外保温系统354.3.2无机保温板（Foamglass）外保温系统375.综述406.附件一上海民用建筑外墙保温工程应用导则417.附件二 参考文献476.1住宅建筑节能设计的经济性方案分析476.2窗墙比对住宅供暖空调总能耗的影响476.3建筑物体形系数与节能关系的探讨476.4建筑围护结构的综合节能及经济性分析476.5住宅中央空调系统能耗影响因素分析及节能措施探讨486.6国内外建筑设备节能管理概况和上海建筑设备节能对策486.7当代建筑节能设备与产品的发展趋势488.附件三 相关标准、图集及导则499.附件四 工程院院士江亿：南方地区建筑节能技术研究501. 建设节能简介1.1 建设节能的定义和范围定义：在保证和提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。范围：建筑能耗应指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯等方面的能耗。在国际上，建筑能耗是与工业、农业、交通运输能耗并列，属于民生能耗，一般占该国总能耗的3040左右。1.2 国内外建筑节能的基本情况1.2.1 国内建筑节能的基本情况1986年发布试行国家第一部民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分），标志着我国建筑节能工作正式开始启动，针对我国幅员辽阔，纵跨热带、亚热带、温带、寒带四个气候区的国情，为推行建筑节能，在建筑设计标准上，把全国划分成北方寒冷地区（包括严寒地区和寒冷地区）、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区等三类地区，制定不同的建筑节能设计标准，其中北方寒冷地区建筑节能设计的标准于1986年按节能30予以试行，并于1995年按节能50的目标进行了修订；夏热冬冷地区建筑节能设计标准已从2001年起实行；夏热冬暖地区建筑节能标准也于2003年颁布执行。为保证新建筑按节能设计标准进行设计和建造，建设部不仅把节能设计标准中的关键条款纳入工程建筑强制性条文予以实施，而且还于1999年颁布了民用建筑节能管理规定（第76号部长令），要求业主、设计、施工、监理单位等必须按节能设计标准执行，并规定了违规行为的相应罚则。从总体看，我国建筑节能工作仍然处在试点的层面，已建城市民用建筑达到节能要求的仅占2.3。表明我国建筑节能还处于起步阶段。世行认为，从2000年到2015年是中国民用建筑发展鼎盛期的中后期，并预测到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。现在行动可避免最后10年内损失更大。与国外相比，我国建筑围护结构的传热系数相差甚远，单位建筑面积能耗是发达国家的3倍左右。建筑热舒适性的需求日益迫切，采暖空调能耗已占建筑能耗65，其余为热水供应15，电气14，炊事6。1.2.2 国外建筑节能的基本情况21世纪，国外建筑节能的发展趋势可以概括为二点：一是继续提高能源的利用效率，进一步降低能耗；二是改善环境与能源开发相结合，大力研究和开发、利用再生能源，如：风能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能等。尽管我国开展了20余年的建筑节能工作，并且取得了一定的成效，但是与国外一些建筑节能开展较好的国家相比，差距还是很大的，主要表现在建筑围护结构热工性能差，单位面积采暖能耗大等。表1.1 国内外标准中建筑围护结构传热等极限值比较（单位：W/m2C）国家和地区屋顶外墙窗户中国北京居住建筑0.600.800.821.163.5夏热冬冷地区居住建筑0.81.01.01.52.54.7英国0.160.352.0德国0.200.20、0.302.0美国（与北京气候相近的地区）0.190.32（内保温）0.45（外保温）2.04加拿大0.230.400.362.86日本 北海道0.230.422.33瑞典 （南部）0.120.172.50俄罗斯（与北京气候相近的地区）0.330.570.440.772.75从表1.1可以看出，即使全面执行建筑节能设计标准，我国建筑围护结构的热工性能仍比较落后。事实上，我国目前建筑节能设计标准执行率很低，最新的调研结果显示，实际在施工过程中执行节能设计标准的居住建筑，北方地区的比例为50，夏热冬冷地区的比例为14。这就造成我国绝大多数建筑和发达国家之间差距要比表1.1所反映的还要大得多。大体上说，目前我国的建筑外墙和屋顶单位面积能耗是发达国家的35倍，窗户能耗是其23倍。由此造成我国的建筑采暖和空调能耗比发达国家高出很多。1.3 上海建筑节能情况1.3.1 上海建筑节能的特点1.3.1.1 上海气候和气候特征在我国建筑气候区划中，上海处于第建筑气候区，气候特点是夏季闷热，冬季湿冷；气温日差小，年降水量大，日照偏少。所以上海开展建筑节能，既要考虑建筑物的夏季防热，又要考虑冬季防寒，以夏季防热为主兼顾冬季防寒。1.3.1.2 建筑总量大，建筑围护结构热工性能差在建筑保温状况上，与气候条件相近的发达国家相比，差距甚远。上海多层住宅单位能耗为他们的45倍，屋顶为2.55.5倍，外窗为1.52.5倍，门窗空气渗透为36倍。1.3.1.3 建筑使用能耗日益增加据能源所1996年的测算，上海建筑总能耗占总能耗25.4，其中建筑使用能耗占建筑总能耗的52.7，占上海总能耗的13.4，至1999年已上升到16.2。1.3.2 上海建筑节能进展情况对建筑围护结构而言，“九五”时期是上海建筑节能实施的准备时期，包括技术研究、组织建设和法规建立，在“建筑节能现状与对策研究”的基础上，先后开展了“高层建筑节能技术与设计标准研究”、“住宅围护结构节能技术研究”、“混凝土小型空心砌块新型墙体住宅保温节能试验研究和试点工程”、“住宅建筑节能技术国际合作”、“住宅墙体外保温节能新技术研究与开发”、“多层住宅节能示范工程运用技术研究”以及“屋面防水保温材料研究”（国家“九五”重点科技攻关项目）等建筑节能科技项目的研究。在建筑围护结构节能的应用技术与高效保温材料的应用方面取得了突破性的进展。在组织建设和法规建立方面，1999年1011月上海相继组建了“上海市建筑节能领导小组”、“上海市建筑节能办公室”和“上海市建筑节能技术研究发展中心”，提出了上海市建筑节能规划研究报告和上海市“十五”期间建筑节能实施纲要。完成上海市建筑节能管理办法（2005年6月13日上海市人民政府令第50号发布，2005年7月15日实行）。完成外墙外保温专用砂浆技术要求（DB31/T366-2006，上海市质量技术监督局2006年9月6日发布）。完成上海民用建筑外墙保温工程应用导则(上海市建设工程安全质量监督总站及上海市建筑建材业市场管理总站于2007年2月7日联合发布)。至此相关法规颁布后，新建建筑物，均须按照建筑节能标准设计、施工、监理和建设。2. 住宅建筑节能设计住宅建筑节能设计的任务是在保证良好的室内热环境和合理的节能投资率前提下，降低冬季采暖和夏季空调的使用能耗，并且提高能源的利用效率，从而把建筑物的使用用能控制在一个要求的范围内。因此，节能设计的内容应包括建筑物的布置与体形设计、围护结构的节能设计，以及采暖、空调和通风节能设计。2.1 建筑物的布置与体形设计建筑的布置与体型设计包括建筑物群的规划布局（建筑密度、间距、自然通风组织等），建筑物的平面布置、朝向与体形、体量等。其目的在于能从建筑规划和初步设计阶段开始就为节能打好基础，能通过建筑物的布置与体形设计来降低建筑物的耗热量和耗冷量。在这方面应有的原则是：充分而有效地利用太阳能和其他自然能源，防止冷风的不利影响，组织良好的自然通风，选择有利于节能的建筑体型与平面形式。如事宜的建筑密度与间距能争取南墙面在冬季有最大的太阳辐射面积；良好的自然通风可提高春秋季的室内舒适度，并减少夏季空调使用时间；而南向或偏南的建筑夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射的热，并使主要房间避开冬季主导风向，减少空气渗透耗热等。这些都是建筑设计的基本要素，为建筑师所熟知，但在节能设计中更应重视运用。对于节能建筑，形体设计十分重要。建筑物的平面形状、体量大小直接关系到单体建筑的外表面积。而相对于同样体量的建筑，外表面积越大则传热面积越大，冬季流出或夏季流入的热量就越多。从节能角度讲，为减少建筑物外维护结构传热，建筑物的外表面积应尽可能小，即节能设计应控制建筑物的体型系数，故平、立面的凸凹不宜多。根据已有的研究，体量大的建筑其单位居住面积的传热量相对较小，建筑层数增加也有利于体型系数减小。如建筑物体量相同，其平面形状以圆形者体型系数最小，其次为正方形、长方形和其他组合形式。对于长方形的建筑，长宽比越大则体型系数越大。有关资料对一底面积为500平方米，高度16.8米的建筑模型的计算表明，如建筑长宽比为5:1时，每平方米建筑面积的耗能量为长宽比为1:1时的1.25倍。但是如果体积不同，则条形建筑的体型系数将小于点式建筑。在这方面，现行国家行业标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134-2001）也有相应要求。2.2 围护结构的节能设计围护结构是建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋面、门窗、楼板和地面等。按是否同室内外空气直接接触以及在建筑中的位置，又可分为外围护和内围护结构。围护结构的节能设计是当前上海住宅建筑节能的重点部分。其原因是：l 以冬季采暖夏季空调降温为主要手段所创造的良好的室内热环境，需要建筑物围护结构维持，而冬夏两季室内外（包括与未采暖货物空调降温的邻室之间）较大的温差，导致能量以热的形式通过维护结构流出或流入室内（夏季流入的热量将消耗室内冷量）。采暖空调设备消耗的能量主要就是用来补充这些能量损失。因此，围护结构的传热损失是构成建筑物（或房间）耗能和耗冷的主体。l 上海地区常用的外围护结构，其保温隔热性能较差（见表-）。特别是在烧结粘土砖禁止和限制使用后，普通混凝土空心小砌块和钢筋混凝土外墙的热工性能更差；而外窗长期采用单玻且面积越开越大。与现行国家行业标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准要求的围护结构传热系数规定指标差距较大。l 目前上海住宅居室所采用的采暖空调设备多为分体式房间空调器，并由居民自行购买安装，集中空调器应用尚少，节能设计对设备节能还难以控制。在这方面，节能设计标准中的条文说明也指出：“由于夏热冬冷地区室内采暖、空调设备的配置实际上是居民个人的行为，本标准实际上能控制的主要是建筑围护结构。”而且，该标准为突出围护结构在建筑节能中的作用，对分散式空调器额定能效比得要求也较低，仅为家用空调器国家标准规定的较低值，上海居民实际采用的房间空调器，基本上已达到或超过该项要求。l 根据现行节能设计标准的规定，围护结构节能设计应包括外围护结构的外墙、屋面、外窗、户门以及内围护结构的分户墙和楼板。其目的是标准围护结构部分的保温隔热性能以及外窗和阳台的气密性满足该规定性指标或建筑物的节能综合指标。2.3 采暖和空调设备的节能设计这部分节能设计的内容包括住宅建筑采暖、空调方式及设备和能源的选择，对集中采暖和空调的节能设计，以及提高通风效率的设计。其目的是提高能源的利用率，保证采暖空调设备与系统部分的节能目标实现。对于目前上海住宅多数采用分散式采暖和空调的状况，这部分节能主要在于推荐使用有较高效能比得设备，并鼓励在住宅小区采用热、电、冷联产技术，以及在住宅中采用太阳能、地热等可再生能源。3. 围护结构节能技术3.1 围护结构保温隔热技术围护结构的保温隔热（主要包括外墙、屋面、门窗等）是建筑节能设计的重要环节，是降低建筑物采暖耗能的必要措施。各部位的传热耗热量在不同节能阶段占耗热量指标是不同的，随着对建筑物节能要求提高，围护结构各部位的耗热量分布比例变化也越大（表3.1）。因此，在不同的节能阶段，根据围护结构各部位的耗热量分布采取相应的节能措施，以降低其传热耗热量，确保总体建筑的总传热耗热量要求。表 3.1 围护结构各部位耗热量分布情况部位外墙外窗屋面其他部位空气渗透总传热耗热量耗热量指标(% )(%)(%)(%)(%)(W/m2)(W/m2)80 住2-425.523.78.619.223.027.4331.8节能50%27.518.97.924.721.019.2620.6节能65%16.816.95.932.627.813.3214.6注：其他部位包括楼梯间隔墙、户门、阳台门下部、地面。在我国的住宅建设中，围护结构的保温隔热采用的主要材料、设备和技术与国外并无大的区别，如建筑结构施工采用预拌混凝土、混凝土承重砌块和轻骨料砌块，对外围护结构（包括墙体、屋面、外窗、楼、地面以及不采暖楼梯间隔墙、户门、阳台门下部等部位）采取保温隔热措施。3.1.1 屋面屋面节能就是通过改善屋面的热工性能阻止热量的传递。主要措施有保温屋面（用高效保温隔热材料做外保温或内保温）、加贴绝热反射膜的“凉帽”屋面、架空通风屋面、蓄水屋面、坡屋面、绿化屋面等。屋面保温可采用板状高效保温材料或加贴绝热反射膜的保温材料、整体现喷保温材料做保温层。封闭式保温层的含水率应相当于该材料在当地自然风干状态下的平衡含水率。屋面隔热可采用架空、蓄水、种植或加贴绝热反射膜的隔热层。但当屋面防水等级为I级、级时，或在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上，不宜采用蓄水屋面;架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用，不宜在寒冷地区采用;种植屋面根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件，选择相适应的屋面构造形式。3.1.2 门窗窗户节能技术主要从减少渗透、传热和太阳辐射能三个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加的设备负荷，可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料（玻璃）和窗框、扇型材组成，通过采用节能玻璃（如中空玻璃、热反射玻璃等）、节能型窗框（如塑性窗框、隔热铝型框等）来增大窗户的整体传热阻以减少传热量；在南方地区太阳辐射非常强烈，通过窗户传递的辐射热占主要地位，因此可通过遮阳设施（外遮阳、内遮阳等）及高遮蔽系数的镶嵌材料（如Low-e玻璃）来减少太阳辐射量。目前节能门窗主要有塑钢窗、玻璃钢窗、断桥的铝合金窗和其他形式的保温隔热门窗等。3.1.3 楼、地面楼、地面的保温隔热包括不采暖地下室顶板作为首层的保温隔热，楼板下方为室外气温情况的楼、地面的保温隔热。以及随着采暖方式和收费体制的改变，按户计量收费势在必行。对于户与户之间的保温隔热要求也随之产生，这样就增加了上下楼层之间的楼面。目前楼、地面的保温隔热技术一般分两种，普通的楼面在楼板的下方粘贴膨胀聚苯板或其他高效保温材料后吊顶;另一种采用地板辐射采暖的楼、地面，在楼、地面基层完成后，在该基层上先铺保温材料，而后将交联聚乙烯、聚丁烯、改性聚丙烯或铝塑复合等材料制成的管道，按一定的间距，双向循环的盘曲方式固定在保温材料上，然后回填豆石混凝土，经平整振实后，就在其上铺地板。3.2 外墙保温隔热技术我国自1986年实施民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）后，相继研制开发了多种节能型墙体以及将轻质高效保温材料与外墙体相结合的复合均墙体，大大提高了外墙的保温隔热效果。复合节能墙体在欧洲、美国等地已得到广泛的应用，目前在我国也逐渐成为一种主要的节能型外墙。复合墙体按照保温材料设置位置的不同，分为外墙内保温、夹芯保温墙体和外保温以及自保温。3.2.1 外墙内保温技术外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。对于外墙来说，由多孔轻质保温材料构成的轻型墙体（如彩色钢板聚苯或聚氨酯泡沫夹芯墙体）或多孔轻质保温材料内保温墙体，其传热系数K值可能较小，或其传热阻Ro值可能较大，亦即保温性能可能较好；但因其是轻质墙体，热稳定性较差，或因其是保温材料内保温墙体，其内侧的热稳定性较差，在夏季室外综合温度和室内空气温度波作用下，内表面温度容易升得较高，亦即其隔热性能可能较差。它的优点在于：它对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不太高，纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便；内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架；第一阶段的“节能标准”（节能30）对外墙的保温隔热性能要求尚不高，内保温可以满足要求；因此，近几年，外墙内保温也得到广泛的应用。但是，在多年的实践中，外墙内保温也暴露出一些缺陷，如：许多种类的内保温做法，由于材料、构造、施工等原因，饰面层出现开裂；不便于用户二次装修和吊挂饰物；占用室内使用空间；由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥，热损失较大，容易造成结露现象；因此，随着我国进入建筑节能的第二阶段（节能50），对外墙保温的要求进一步提高，外墙内保温的使用受到了限制。另外，根据建设部第218号公告，建设部推广应用和限制禁止使用技术一览表的规定：“外墙内保温浆体材料不得用于大城市民用建筑外墙内保温工程，2004年7月1日起执行。”3.2.2外墙夹芯保温技术外墙夹芯保温技术是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间，内、外叶墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等，其优点有：这些传统材料的防水、耐候等性能均良好，对内叶墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用；对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬期施工。近年来，在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区得到一定的应用。但是也存在一些缺点：在非严寒地区，与传统墙体相比，此类墙体偏厚；内、外叶墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂。外围护结构的“热桥”较多。在地震区，建筑中圈梁和构造柱的设置，“热桥”更多，保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。因此，它的使用也受到一些限制。3.2.3外墙外保温技术与其他外墙保温隔热技术相比，外墙外保温的优点有：适用范围广，适用于不同气候地区的建筑保温；保温隔热效果明显，建筑物外围护结构的“热桥”少，影响也小；能保护主体结构，大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响；有利于改善室内环境；扩大室内的使用空间，与内保温相比，公寓楼每户使用面积约增加1.3-1.8m2；利于旧房改造，对人们的日常生活干扰少一些。由此可见，在以上三种外墙保温技术中，外墙外保温是较好的一种方案。在中国节能技术政策大纲中，也明确指出，“重点推广外保温墙体”。近年来，在北京、沈阳、哈尔滨、兰州等地，许多建筑相继采用外保温墙体，取得了许多经验。北京裕京花园的外保温墙体，自1993年建成后，至今已12年之久，保温效果良好，墙面无裂缝出现，还利用外保温做成许多装饰线脚，受到业内人士的瞩目。3.3 外墙外保温和内保温技术、经济比较3.3.1 内、外保温性能评价指标比较现将几种典型的胶粉聚苯颗粒外保温和内保温墙体，其保温性能评价指标计算结果比较展示如下。表3.2 几种典型外保温和内保温墙体保温性能评价指标计算结果编号外墙名称保温层厚度（mm）外墙总厚度（mm）主体部位外墙平均传热系数KmW/(m2K)热惰性指标D传热阻R0(m2K)/W传热系数KPW/(m2K)1240mm砖墙，胶粉聚苯颗粒外保温302953.980.931.081.14(1.40)403054.151.080.930.97(1.26)2240mm砖墙，胶粉聚苯颗粒内保温503154.321.230.810.75(1.06)603254.501.390.720.75(1.06)3240m黏土多孔砖墙，胶粉聚苯颗粒外保温302954.071.040.961.05(1.30)403054.241.190.840.90(1.18)4240mm黏土多孔砖墙，胶粉聚苯颗粒内保温503154.411.350.740.79(1.07)603254.591.490.670.71(1.00)5200mm混凝土墙，胶粉聚苯颗粒外保温302352.480.721.381.38402452.650.881.141.146200mm混凝土墙，胶粉聚苯颗粒内保温502552.821.030.970.99602653.001.180.850.857190mm混凝土空心砌块墙，胶粉聚苯颗粒外保温302451.930.841.191.23(1.56)402552.100.991.011.04(1.39)8190mm混凝土空心砌块墙，胶粉聚苯颗粒内保温502652.271.140.880.90(1.27)602752.451.300.770.79(1.17)注：括号中数据为内保温墙体的外墙平均传热系数Km值。由表3.2可以看出，对于外墙主体部位，外保温和内保温墙体的传热系数KP或传热阻R0是相同的，亦即其保温性能无异。但是，由于墙体中有抗震性、圈梁等周边热桥的影响，其外墙平均传热系数Km值有显著差异，亦即外保温墙体有显著优势。3.3.2 隔热性能评价指标比较将240mm砖墙、内侧20mm石灰砂浆抹灰外墙（西墙），及180mm混凝土墙，30mm和50mm胶粉聚苯颗粒外保温和内保温外墙（西墙），在上海地区夏季室外和室内计算条件下，其内表面最高温度计算结果比较见表3.3。表3.3 三种外墙隔热性能评价指标计算结果编号外墙名称保温层厚度(mm)外墙总厚度(mm)主体部位总热阻R0(m2K)/W热惰性指标D围护结构衰减倍数v0围护结构延迟时间0室内空气至内表面衰减倍数vi室内空气至内表面延迟时间i内表面最高温度()imax1240mm砖墙、内侧20mm石灰砂浆（西墙）2600.473.3914.158.852.091.6535.832180mm混凝土墙，30mm胶粉聚苯颗粒外保温（西墙）302150.722.3021.575.552.832.0034.913180mm混凝土墙，30mm和50mm胶粉聚苯颗粒内保温（西墙）302150.722.3016.305.451.280.7436.17502351.032.6825.406.251.200.5935.94由表3.3计算结果可以看出：目前隔热性能仅考虑外墙主体部位热工性能指标（如R0、D、v0、0、vi、i等）的影响，而不考虑周边热桥部位的影响。240mm砖墙、内侧20mm石灰砂浆抹灰的西向外墙，其内表面最高温度imax35.83，已低于上海地区夏季室外最高计算温度temax36.1，符合隔热要求；180mm混凝土墙，30mm胶粉聚苯颗粒外保温西向外墙，其imax34.91，符合夏季隔热要求；但30mm胶粉聚苯颗粒内保温西向外墙，其imax36.17，不符合夏季隔热要求；当胶粉聚苯颗粒内保温层厚度达到50mm时，其imax35.94，才能符合夏季隔热要求。可见，外保温墙体隔热性能的优势也是显著的。外保温改善人居环境的舒适度。3.3.3 内、外保温的经济性比较按现行上海市节能政策，因做外墙外保温多出的建筑面积，不计容积率，但可以进入营销的建筑面积。假设公寓楼一户建筑面积为100，因做外保温约增加建筑面积1210012，增加的营销收入：1210000元12万元；外墙面积约50，外保温成本50100元5000元。扣除成本后增加的营销收入：12万元0.5万元0.51.5万元。假设别墅一户建筑面积为300，因做外保温约增加建筑面积2330069，增加的营销收入：6915000元913.5万元；外墙面积约500，外保温成本500100元50000元。扣除成本后增加的营销收入913.5万元5万元48.5万元。总结：根据以上技术经济分析，外墙外保温优于外墙内保温。3.4 外墙自保温系统应用技术实例(供节能“第一步”参考)3.4.1 基本情况l 基本构造YTONG砌块自保温系统基本构造为钢筋混凝土框架和YTONG砌块。自保温系统外测为：防水界面剂；粉刷层（局部增贴耐碱玻纤网格布）；饰面层。自保温系统内侧为：批嵌层（局部增贴耐碱玻纤网格布）；饰面层。l 规格及性能YTONG砌块系采用水泥、石灰、石英砂、石膏及发泡剂经搅拌、成型、切割、高温高压蒸养而形成的硬质发泡块体，按密度不同分为B05、B06两种级别。主要规格及性能指标如表3.4所示。表3.4 YTONG砌块规格及主要性能指标 密度级别项目B05B06尺寸及允许偏差mm长度60026002高度(200、250、300)2(200、250、300)2厚度(100、150、200)2(100、150、200)2密度，kg/m3550650抗压强度，MPa2.5 3.5导热系数，W/(mK)0.130.16YTONG砌块配套使用的专用的专用粘结剂、界面剂、批嵌材料性能应符合YTONG轻质砂加气混凝土砌块工程施工及验收规程的要求。3.4.2 自保温热工设计与计算砌块自保温系统的墙体传热系数和热惰性指标计算可按节能设计标准规定的平均传热系数计算方法和热工规范给出的有关计算方法确定。表3.5为砌块墙体在不同粉刷层做法时的传热系数和热惰性指标值。表3.5 YTONG砌块墙体的传热系数KW/(m2K)和热惰性指标D砌块密度级 别B05B06砌块厚度(mm)100150200100150200热工参数KDKDKDKDKDKD无粉刷1.421.761.022.630.793.511.541.991.112.980.873.97内外各10mm混合砂浆粉刷1.372.000.992.880.783.761.492.231.083.220.854.22内外各20mm混合砂浆粉刷1.332.250.973.130.774.011.442.481.063.470.874.463.4.3 保温别墅造价及热工性能比较自保温承重别墅工程在使用YTONG砌块与多孔粘土砖两种不同墙体材料时其造价有何变化，对劳动强度有何影响。下面以某别墅区一幢建筑面积211.76m2，层高3.0m的二层砖混结构，钢筋混凝土带型基础的工程为例进行比较。（1）YTONG砌块由于质轻（为红砖的1/3，混凝土的1/4），可以有效减轻建筑物的自重，减少基础和结构的投入。使用240多孔粘土砖、240YTONG砌块、200YTONG砌块三种不同的墙体材料，其基础、构造柱和圈梁造价比较如下：a基础：使用204多孔粘土砖、240YTONG砌块、200YTONG砌块三种不同墙体材料，钢筋混凝土带型基础造价分别为：12745.33元、11378.04元、10237.49元。相比较，使用240砌块的钢筋混凝土带型基础造价比使用240多孔粘土砖下降12多，使用200YTONG砌块的钢筋混凝土带型基础造价比使用240多孔粘土砖下降近25。b构造柱和圈梁：使用240多孔粘土砖，构造柱工程量5.48m3，圈梁工程量8.369m3，构造柱和圈梁造价合计12506.55元；使用200YTONG砌块，构造柱工程量3.81m3，圈梁工程量6.97m3，构造柱和圈梁造价合计9665.70元。相比较，使用200YTONG砌块的构造柱和圈梁造价比使用240多孔粘土砖下降29。（2）使用YTONG砌块可明显降低施工时的劳动强度。使用240多孔粘土砖、240YTONG砌块：1砖外墙、1砖内墙、1/2砖内墙工程量分别是19.82m3、32.66m3、5.54m3；使用200YTONG砌块：1砖外墙、1砖内墙、1/2砖内墙工程量分别是18.19 m3、27.22m3、4.62m3。因YTONG砌块尺寸精确，内墙面可直接做批嵌，大大减少了内粉刷的工作量。使用240多孔粘土砖、240TYONG砌块、200TYONG砌块施工墙体（砌筑和粉刷）消耗人工量分别是224工日、87工日、80工日。相比较：240多孔粘土砖墙体（砌筑和粉刷）消耗人工是240YTONG砌块的2.6倍，是200砌砖的2.8倍。不难看出，使用YTONG砌块的劳动强度明显降低，缩短了施工工期。另外，使用YTONG砌块，现场湿作业量大幅度降低，非常有利于现场文明施工。（3）按照YTONG砌块市场价430元/m3，多孔粘土砖市场价181元/ m3计算（上海市2002年第6期市场信息价），YTONG砌块市场价是多孔粘土砖的2.38倍，是不是使用YTONG砌块的别墅造价比使用多孔粘土砖的别墅造价会大幅度提高呢？不是。通过该别墅造价分析，使用240多孔粘土砖、240YTONG砌块、200YTONG砌块，别墅造价分别为1776.00元/ m3（参照上海市2002年第7期造价信息），1838.95元/ m3，1800.44元/ m3。相比较，同为240mm厚墙体，使用YTONG砌块的造价比使用多孔粘土砖增加3.54；如果墙体改用200YTONG砌块，则工程造价仅比使用240多孔粘土砖的工程造价增加1.38。（4）使用YTONG砌块作自承重住宅时，墙体厚度200mm，建筑物可自保温，可避免建筑物保温的投入。YTONG砌块不仅有良好的保温性能，还有良好的隔热、隔声性能，使用YTONG砌块的建筑物其运行成本较低（表3.6）。表3.6 传热系数KW/(m2K)值比较表240YTONG砌块一般要求基准值外 墙0.6541.52.0（240实心砖）屋 顶0.71.01.5户门（含车库门）3.04.76.0（钢门）窗（铝双坡）4.24.76.0（钢单坡）冬季耗热(kWh/m2)11.6416.7821.59夏季耗热(kWh/m2)16.1621.0528.08全 年27.8037.8349.67结论：240mm厚YTONG砌体相对基准值节能44，相对一般标准节能26.5（基准值参考上海市住宅设计标准，一般标准参考夏热冬冷地区保温节能标准）。从上述四方面可以看出，使用砌块可降低基础和结构的投入；降低施工时的劳动强度，缩短工期；提高现场文明施工程度；降低建筑物的运行成本。工程造价只略有上升。3.4.4 结论（1）经计算与验证，采用200mm厚的B05、B06YTONG砌块作为自保温外墙，其传热系数、热惰性指标可满足节能设计标准规定的热工性能要求。（2）经过对别墅项目的造价比较，同为240mm厚墙体的单位造价，YTONG砌块比多孔粘土砖增加3.54；如采用200mm厚YTONG砌块，则单位造价仅增加1.38。（3）使用200mm、240mm厚YTONG砌块的别墅，其外墙传热系数、热惰性均符合节能设计标准规定的热工性能指标要求，可称为节能住宅。而使用240mm厚多孔粘土砖的别墅，其外墙传热系数、热惰性指标均不符合节能设计标准规定的热工性能要求，只能称为普通住宅。（4）如果240mm多孔粘土砖要成为节能住宅，假设外墙采用50mm厚YTONG保温块，则每平方米增加38元，其单位造价为1776381814元/m2。240mmYTONG砌块单位造价为1838.95元/m2，200mmYTONG砌块造价为1800.44元/m2。那么240mmYTONG砌块单位造价仅比多孔粘土砖单位造价增加1.38，而200mmYTONG砌块单位造价比多孔粘土砖单位造价下降0.75。（5）综上所述，在别墅等低层建筑中采用YTONG砌块作外墙自保温，其单位造价比多孔粘土砖加保温材料基本持平，但其各项热工性能指标均优于后者，尤其是在使用过程中的运行成本将大大低于多孔粘土砖。因此，YTONG砌块作为外墙自保温应推广应用。(前提是节能30)4. 外墙外保温各类技术体系及技术、经济分析外墙外保温系统至今尚无国家规范，最高标准为行业标准，按照建设部2004年颁发的外墙外保温工程技术规程（JGJ144-2004）推荐的有五种外保温系统（均为EPS聚苯乙烯系统）：1）EPS板薄抹灰外墙外保温系统；2）胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统；3）现浇混凝土复合无网EPS板外保温系统；4）。现浇混凝土复合EPS钢丝网架板外保温系统；5）机械固定EPS钢丝网架板外保温系统。外墙饰面主要有面砖饰面、涂料饰面两种。以上五种技术中仅第2）、第4）及第5）项技术可以贴面砖。规范条文说明告知：鉴于工程实践历史较短，建议外保温贴面砖应谨慎使用。建设部2005年颁发的建筑外墙外保温技术导则另推荐的四种技术体系：1）现场喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统2）岩棉外墙外保温系统3）胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温系统4）挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统目前市场上尚有许多其他外保温系统，大多技术成熟度不高，市场占有率也较低；同时它们的应用也受到2007年2月颁发的上海市建筑外墙保温技术导则的严格限制。本报告其他外保温系统主要介绍：1）无机保温浆料外保温系统。2）无机保温板（Foamglass）外保温系统本报告即按上面所述，分三个层面介绍外墙外保温系统。4.1 行业规范推荐的五种技术体系（EPS系统）这五种技术体系均是以EPS为主要保温材料形成的浆体或块材保温系统。4.1.1 EPS板薄抹灰系统（1） 基本构造表4.1 无锚栓薄抹灰外保温系统基本构造基层墙体系统基本构造构造示意图粘结层保温层薄抹灰增强防护层饰面层混凝土墙体、各种砌体墙体胶粘剂膨胀聚苯板抹面胶浆复合耐碱网布涂料表4.2 辅有锚栓的薄抹灰外保温系统基本构造基层墙体系统基本构造构造示意图粘结层保温层连接件薄抹灰增强防护层饰面层混凝土墙体、各种砌体墙体胶粘剂膨胀聚苯板锚栓抹面胶浆复合耐碱网布涂料（2） 抹灰外保温系统的性能指标（表4.2）实验项目性能指标吸水量（g/m2），浸水24h500抗冲击强度，J普通型（P型）3.0加强型（Q型）10.0抗风压值，kpa不小于工程项目的风何载设计值耐冻融表面无裂纹、空鼓、起泡、剥离现象水蒸气湿流密度，g/（h）0.85不透水性试样防护层内侧无水渗透耐侯性表面无裂纹、粉化、剥离现象（3） 适用范围 由于聚苯板的隔热作用，本系统在冬期可起保温作用，在夏期可起隔热作用，因此在按设计需冬期和（或）夏季隔热的地区都可以使用。 根据对系统抗震性能的分析，在非地震区和地震区都可以使用。 白蚁对聚苯板有侵蚀作用，因此应用于无白蚁灾害的地区。 面层装饰材料宜为涂料的建筑。 新建、改建、扩建和既有建筑的外墙。（4） 工艺要求 工艺流程A基层处理 B1粘贴或锚固聚苯板 B2聚苯板表面扫毛 C薄抹一层抹面胶浆 D贴压玻纤网布 E细部处理和加贴玻纤网布 F抹面胶浆找平 G面层涂料工程 施工环境要求 施工环境空气温度和基层墙体表面温度大于5oC； 施工现场应具备通电、通水施工条件，并保持清洁的工作环境； 外墙和外门窗口施工及验收完毕（门窗框已安装就位）； 冬期施工时，应采取适当的保护措施； 夏季施工时，应避免阳光晒；必要时，可在施工脚手架上搭设防晒布，遮挡施工墙面； 雨季施工时，应采取有效措施，防止雨水冲刷墙面； 系统在施工工程中，应采取必要的保护措施，防止施工墙面受到污损，待建筑泛水、密封膏等构造细部按设计要求施工完毕后，方可拆除保护物。代表厂家有：美国“专威特”（已有国标图集）、上海“申得欧”（STO）、北京“贴得牢”（TDL）等众多厂家。价格区间：（仅含外保温系统材料价格，不含人工费）30厚EPS板：5060元4.1.2胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统（1） 基本构造表4.3 涂料饰面胶粉聚苯颗粒外保温系统基本构造（C型）基层墙体系统基本构造界面层保温层抗裂保护层饰面层混凝土墙体、各种砌体墙体界面砂浆胶粉聚苯颗粒保温浆料抗裂砂浆+耐碱涂塑玻璃纤维网格布（加强型增设一道加强网格布）+高分子乳液弹性底层涂料柔性耐水腻子+涂料表4.4 面砖饰面胶粉聚苯颗粒外保温系统基本构造（T型）基层墙体系统基本构造界面层保温层抗裂保护层饰面层混凝土墙体、各种砌体墙体界面砂浆胶粉聚苯颗粒保温浆料第一遍抗裂砂浆+热镀锌电焊网（用塑料锚栓与基层锚固）+第二遍抗裂砂浆粘结砂浆+面砖+勾缝剂（2） 胶粉聚苯颗粒外保温系统的性能指标（表4.5）实验项目性能指标耐候性经80次高温（70 oC）-淋水（15 oC）循环和20次加热（50 oC）-冷冻（20 oC）循环后不得出现开裂、空鼓或脱落。抗裂防护层与保温层的拉伸粘结强度不应小于0.1Mpa，破坏界面应位于保温层吸水量/（g/m2）浸水1h1000抗冲击强度C型普通型（单网） 3J冲击合格加强型（双网） 10J冲击合格T型3.0J冲击合格抗风压值不小于工程项目的风荷载设计值耐冻融严寒及寒冷地区30次循环、夏热冬冷地区10次水蒸气湿流密度g/（h）不透水性耐磨损，500L砂系统抗拉强度（C型）/MPa饰面砖粘结强度（T型）/Mpa（现场抽测）抗震性能（T型）火反应性（3） 适用范围 本系统适用于冬期保温、夏季隔热的多层及中高层新建民用建筑、工业建筑以及既有建筑节能改造的外墙外保温工程。 本系统适用于抗震设防烈度小于或等于8度的建筑物。 本系统适用于基层墙体为混凝土外墙或各种类型的砌体外墙。 本系统饰