建筑外墙保温系统及材料的创新应用

周兴年

【摘 要】 随着建筑行业的飞速发展， 在我国民用建筑普遍使用的外墙外保温板逐渐显现出弊端，开裂和脱落问题较为严重，不仅不造成了环境污染，并缺乏良好的防火性能。在我国现有的标准和规范下，严紧把握外墙保温质量与火灾防控源头关， 加强外墙保温系统和材料的创新应用研究，是十分必要的。为此本文主要对建筑外墙保温系统及材料的创新设计及应用进行了探讨。

【关键词】 建筑外墙；保温系统；材料；创新应用

1、前言

随着经济发展和人民生活水平的快速提高，居民普遍自行使用采暖空调设备来改善室内热环境。然而，以空气调节改善室内热舒适的效用必须要有良好的围护结构作为保证。由于没有科学的设计和良好的材料性能，致使冬季建筑采暖、夏季建筑空调能耗急剧上升，造成能源严重浪费。提高围护结构的热工性能，必定会对建筑外墙保温系统及材料的性能提出更高的要求。如何确定建筑外墙保温系统及材料的选择应用，使其达到既节能又安全就显得相当重要。

2、外墙保温系统应满足外墙节能设计要求

建筑物应按所处气候分区的不同要求，依据国家或地方标准，对墙体采取保温、隔热等措施。（1）严寒和寒冷地区，夏热冬冷、夏热冬暖地区居住建筑外墙包括结构热桥在内的平均传热系数不应超过国家居住建筑的节能设计标准。（2）严寒和寒冷气候区居住建筑应首选外墙外保温系统。（3）各气候区公共建筑外墙（含不透明幕墙部分）包括结构性热桥在内的平均传热系数不应超过国家公共建筑节能设计标准要求。（4）外墙与屋面的热桥部位的内表面温度应不低于室内空气露点温度。

3、外墙外保温系统的选择

外墙外保温应选择安全可靠技术成熟的系统，选择外墙外保温系统时，应考虑系统的耐候性。各种外保温系统材料组成和构造形式，设计和施工中不应随意更改，要注重常用各种外墙外保温系统构造特点和适用范围。

建筑外墙保温系统和材料选型、 外墙装饰材料：除应符合国家有关建筑设计防火规范外的规定外，目前还应符合公安部、住房和城乡建设部联合发布的 “《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知”（公通字[2009]46号）文件的要求。为遏制火灾高发势头，把好火灾防控源头，公安部消防局下发公消[2011]65号文件。 要求在新标准、规定发布前，从严执行（公通字[2009]46号）文件中第二条规定，即“民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料”。

4、外墙内保温系统的选择

外墙内保温节能系统由于难以消除外墙结构性热桥的影响， 会使外墙整体保温性能减弱，外墙平均传热系数与主体外墙典型断面传热系数差距较大，因此需要进行平均传热系数的计算。 严寒和寒冷地区一般情况下不应采用外墙内保温系统，夏热冬冷和夏热冬暖地区可选用，公共建筑中采用外墙内保温时宜选用保温层为A级不燃材料的内保温系统。 通常采用的内保温做法有：

a. 在外墙内侧粘贴或砌筑块状保温板（如膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、加气混凝土块、EPS板等），并在表面抹保护层（如水泥砂浆或聚合物水泥砂浆等）。b. 在外墙内侧拼装GRC聚苯复合板或石膏聚苯复合板，表面刮腻子。c. 在外墙内侧安装岩棉轻钢龙骨纸面石膏板（或其他板材）。d.在外墙内侧抹保温砂浆。e.公共建筑外墙、地下车库顶板现场喷涂超细玻璃棉绝热吸声系统。 该系统保温层属于A级不燃材料。

但内保温会多占使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂。现在外保温和内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温效果好。

5、外墙夹心保温系统的选择和CL建筑结构体系研究

（1）夹心保温在设计时应充分估计到热桥的影响，节能计算时应取考虑热桥影响后的平均传热系数。（2）应做好热桥部位的保温构造设计，避免出现内表面结露现象。（3）夹心保温做法易造成外页墙在温度作用下的裂缝，设计时应注意采取加强和防止雨水渗透措施。通常采用的夹心保温均为砌体结构夹心墙构造。 可参考07J107《夹心保温墙建筑构造》。（4）我国一些地区大力推广的CL建筑体系是全新的建筑体系。 适用于抗震设防烈度为8°及8°以下严寒、寒冷地区和夏热冬暖、夏热冬冷地区有保温隔热要求的多层、小高层及高层所有居住建筑和公共建筑。

CL建筑体系是一种复合新型钢筋混凝土剪力墙结构体系。 该体系采取保温板居中，两侧有钢丝网架及斜插钢筋与保温板固定，构成新型复合钢筋混凝土剪力墙结构体系，它将保温层与剪力墙的受力钢筋组成CL网架板作为墙体骨架，形成空间受力框架后两侧浇筑自密实混凝土发挥受力和保温双重作用。

CL建筑体系具有以下特性：

（1）高效节能。 CL建筑结构体系保温、隔热性能高于框架结构，能满足住宅建筑65%节能标准要求。（2）自重轻，整体性强，抗震性能好，适用地区范围广。（3） 彻底解决目前外贴保温存在使用寿命短、尤其是燃烧性能不符合现行标准的问题，实现保温与结构同体同寿命。墙体两侧为混凝土，装饰性强。（4）工厂化生产，施工速度快、综合造价低。

6、外墙自保温系统的应用

外墙自保温是以火力发电厂排放的粉煤灰为主要原料，引进国外先进的生产工艺及装备生产的蒸压加气混凝土砌块的维护结构的新型墙体材料，节能降耗。 并具有良好的可加工性，因此施工构造简单，方便快捷。 外墙采用300mm厚加气混凝土砌块，无需再做内保温或外保温，而且是墙体单一材料唯一能够达到DBJ01-602-97热工要求的材料。蒸压加气混凝土在西方国家已使用了70多年，是一种既古老又安全的真正的绿色建材产品。与外墙保温板的使用相比较而言，外墙保温板的使用效果在国内还不是很成熟， 有很多漏水、脱落或开裂现象。尤其像一线城市如上海这样的高层林立的城市， 将来楼宇之间的防火是一个大问题。

普通保温板现在国内的技术还达不到完全防火的要求，国家的相关标准制定、修订贯彻执行正在完善中，所有这些问题对外墙保温板的发展造成了制约。 而外墙自保温技术经过多年的发展，已有一套成熟的工艺，施工简单，没有重复的保温工作，外墙采用加气混凝土砌筑一定的厚度就能达到节能要求，立面处理工艺简单，便于操作。与外墙贴保温板两者的经济性比较不能只单纯从材料考虑，应从综合施工，工期，保温性能，使用寿命综合考虑。外墙自保温技术因其结构设计制约，目前仅限用于框架结构，这就限制了使用范围。

7、结束语

在我国建筑业的发展和一系列新的标准的颁布，建筑业对新型墙体保温材料、保温体系的需求不断加大的背景下， 我们应尽快完善外墙保温体系、材料的创新研究与应用，大力推广绿色节能建筑，加快建筑业产业升级，这对我国的建筑发展具有重要的作用。

参考文献

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