建筑外墙外保温技术

1、建筑外墙外保温技术郑州铁路局职工集资建房管理办公室 李金芹摘要：随着我国国民经济的迅速发展，环境保护、节能减排、居住条件改善等问题已引起各级政府的高度重视，相应的法律法规也得到进一步健全。在民用建筑建设中，外墙墙体保温即是降低采暖能耗、实现建筑节能的主要方式之一 。关键字：节能 降耗 外墙 保温 2008年7月23日，民用建筑节能条例经国务院第18次常委会议通过，自2008年10月1日起施行。在条例中明确规定，不符合民用建筑节能强制性标准的，不得颁发建设工程规划许可证；施工图设计文件经审查机构审查不符合民用建筑节能强制性标准的，县级以上地方人民政府建设主管部门不得颁发施工许可证。在总结我国许多

2、单位进行建筑物采暖热负荷的理论计算和实践数据工作的基础上，我国城市热力网设计规范（CJJ34-2002）也给出了新的采暖面积热指标的推荐值。如住宅，采取节能措施前采暖面积热指标qh为58-64W/,采取节能措施后采暖面积热指标qh为40-45W/，采暖指标下降了30%。在民用建筑中，节能降耗的主要途径就是减少冬季采暖热负荷及夏季空调的冷负荷。冬季采暖热负荷及夏季空调冷负荷的大小除了与地域及气候有密切关系外，主要取决于围护结构的热工性能即换热热阻。以冬季采暖为例，除了朝向、门窗、风力等因素造成的附加耗热量外，影响建筑物热负荷的主要因素就是围护结构的基本耗热量。即：基本耗热量：Q=FK（tn-tw

3、n）传热系数： K=1/R0=1/(Rn+Rj+Rw)其中：Q-围护结构的基本耗热量（W）-围护结构的温差修订系数 F-围护结构的面积() tn、twn-冬季室内计算温度、采暖室外计算温度() K-围护结构的传热系数W/R0-围护结构的传热阻/ WRw、 Rn-围护结构的外表面和内表面换热热阻/ WRj-围护结构本体的导热热阻/ W从式中可以看出，在室内外温度、气象条件及围护结构面积一定的条件下，基本耗热量的大小取决于传热系数K的大小。传热系数的大小只取决于围护结构本体的导热性能，导热热阻Rj越大，即建筑物的保温效果越好，传热系数K越小，耗热量就越小，所需热负荷就越少。反之，围护结构导热性能越

4、好，热阻越小，传热系数越大，建筑物的保温效果越差，耗热量就越大，所需热负荷就越多。在工程实践中，人们已经采取了很多措施来减少建筑物的耗热量，如改变屋面保温层的材料，窗户由单玻改为双玻，在外墙涂上反射率高的涂料以减小辐射吸热，或在两层玻璃之间增加空气间层等措施来增大外围护结构的热阻以减少散热损失。在民用建筑节能设计标准 （JGJ26-95）中，规定了建筑物不同朝向的窗墙面积比，例如朝向最好的南向外墙面，窗墙面积比为0.35，墙体在围护结构中墙体占了很大比例。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。对于墙体，增大其

5、导热热阻减少散热损失的最主要也是最直接的方法就是在墙体上增加保温层以增大传热热阻。增加保温层的方法目前主要有外墙内保温、外墙夹心保温、外墙外保温等。下面将这几种保温方法做一下简单介绍。一、外墙内保温 外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。其优点在于：1)对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高。纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便；2)在同一层高范围内施工，施工安全方便。 但是，实践证明，外墙内保温存在着明显的缺陷，如：1)由于对保温材料要求不高，饰面层易出现开裂；2)不便于用户二次装修和吊挂饰物；3)占用室内使用空间；4)易引起热桥现象，增大热损失；5)尤其对既有

6、建筑进行节能改造时，影响居民的正常生活。 二、外墙夹心保温 外墙夹心保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间。其优点在于：1)防水、耐候等性能比较好，对保温材料的选材要求不高，选材广泛；2)对施工季节和施工条件的要求不高。 但是，在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比偏厚，且内、外侧墙片之间需有连接件连接，施工工艺比较复杂，施工不当易引起热桥现象。从而保温材料的效率得不到充分的发挥。 三、外墙外保温 外保温是目前大力推广及广泛使用的一种建筑保温节能技术。外墙保温与内墙保温相比，技术合理，有其明显的优越性。它有以下优点： 1适用范围广 外墙外保温不仅适用于严寒及寒冷等地区的建筑物的保温，也适

7、用于夏热冬冷及夏热冬暖地区建筑物的隔热；既适用于新建工程的保温隔热，也适用于既有建筑的节能改造。 2. 由于保温层敷设于建筑物围护结构外侧，缓冲了因温度变化、雨、雪、冻、融、干、湿等对结构的破坏，减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。能够有效保护外墙体，提高主体结构的使用寿命，并且不占用室内使用面积。 3.基本消除“热桥”的影响外保温既可防止“热桥”部位产生结露，又可消除“热桥”造成的热损失。 4.改善墙体热工性能由于墙体结构层蓄热能力较大且处于内侧，当室内受到不稳定热作用时，墙体结构层能够通过本身的蓄热能力吸引或释放热量调节室内温度，从而保持室温的稳定。5.利于旧房改造，便于丰富外立

8、面在对既有建筑进行节能改造时，采用外保温方式基本不影响居民的正常生活。在外墙保温施工的同时，还可以利用各种形状的聚苯板丰富建筑物的外立面效果。特别对既有建筑进行节能改造时，不仅使建筑物获得更好的保温隔热效果，而且可以同时进行立面改造，使既有建筑物焕然一新。 经过长期的实践，外挂式外保温成为目前应用较为普遍、也较为成熟的外墙保温技术。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、钢丝网架夹芯墙板等。在郑州地区，通常采用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板。该外挂技术是采用粘接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

9、裂砂浆，压入玻璃纤维网格布形成保护层，最后加做装饰面。 四、采用外保温技术后外墙的节能效果以单位面积的郑州地区冬季的外墙传热量为例：郑州地区冬季采暖室外计算温度tw=-5，室内温度tn=18,内表面换热热阻Rn=0.115（/W），外表面换热热阻Rw=0.04（/W）,墙体（硅酸盐砖砌体）的厚度1=240mm,导热系数1=0.87(W/m),外墙保温层（聚苯乙烯板）厚度2=50mm, 导热系数2=0.047(W/m)，如下图。由于室内外温差的存在，热流会由室内通过墙体传向室外。在加保温层前，墙体的总传热热阻R1=Rn+Rj+Rw,其中Rj(墙体本身导热热阻)= 1/1=0.24/0.87=0.

10、276（/W），则R1=0.115+0.276+0.04=0.431（/W），于是单位面积的墙体的热流通量1=（tn-twn）/ R1=（18+5）/0.431=53.36W/。在室内外条件不变的情况下，加保温层后，墙体的总传热热阻R1=Rn+Rj+Rw,其中Rj(墙体本身导热热阻)=（1/1+2/2）=（0.24/0.87+0.05/0.047）=1.34（/W），则R1=0.115+1.34+0.04=1.495（/W），于是单位面积的墙体的热流通量1=（tn-twn）/ R1=（18+5）/1.495=15.38W/。通过比较可以看出，增加保温层后，墙体的总传热阻增大，通过墙体散发到室外

11、的热量减少了37.98 W/，占总散热量的71.2%。按照郑州市民用建筑节能管理规定的规定，郑州铁路局在建的安业小区、陇海家园、凤凰家园、南铁嘉园等70多万平方米的职工集资建房项目均采用了聚苯乙烯泡沫塑料板外墙保温措施。墙体进行外保温后，具备供暖条件的项目可以大幅度地节约供热负荷，从而节约大量电能及煤炭资源等；没有达到供暖条件的项目墙体保温效果将明显改善，室温波动受外界温度的影响将大大减小，同时也可节约大量的电能及其他能源。五、外墙外保温技术的前景由于外墙外保温具备的多种优点、节能减排国策的要求和各级政府对于建筑节能的强制性规定，如果外墙外保温技术能克服保温材料在使用过程中出现的龟裂和受潮等缺陷，施工技术和工艺进一步完善，墙体外保温的前景会更加美好。参考文献：【1】 GB50019-