蔡 斌 (安徽水利开发股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)
外墙保温技术现状及发展探析
蔡斌(安徽水利开发股份有限公司,安徽蚌埠233000)
随着国内建筑面积的逐年递增,建筑节能也被提上了日程,其中建筑材料的节能性和可施工性就成了研究的重中之重。外墙保温材料作为现代建筑中主体材料当中的一种同时也成为了一个成熟的建材行业,有独立的研发团队、高端的生产线、庞大的销售团队、完善的外墙保温系统技术、配套的监管部门和全面的国际国内标准及行业企业标准。文章结合当前外墙保温体系应用过程中出现的问题,进行了总结归纳。
外墙保温;体系;阻燃;保温隔热;发展
外墙保温,顾名思义就是在建筑空间内部墙体附加保温材料,具体来说是将保温隔热体系置于外墙内侧或外侧,使建筑达到保温的施工方法,从而达到节能的目的。从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势。外墙保温板是将外墙保温理论的实物化延伸的产物,其是集保温、防潮、隔音、饰面等功能于一体的建筑材料。外墙保温板是由工厂化生产,现场粘结施工,是满足当前房屋建筑节能需求,提高工业与民用建筑外墙保温水平的优选材料,也是对既有建筑节能改造的首先材料。其作用在于:①保护主体结构,延长建筑物寿命;②基本消除“热桥”影响;③使墙体潮湿情况得到改善;④有利于室温保持稳定;⑤便于旧建筑物进行节能改造;⑥可以避免装修对保温层的破坏;⑦增加房屋使用面积。
一般来说外墙保温技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。除此以外还有墙体自保温系统和外墙夹芯保温,但由于这两种保温效果不佳且局限性很大,并不被广泛应用。
2.1内保温技术及其特点
墙内保温是将保温材料置于外墙结构的内部加做保温层。它的特点是主要适用于室内,施工速度快,可以保证施工进度;操作方便灵活,不用搭设脚手架,可以保证施工进度;综合投资低,对基层墙体平整度要求不高,应用时间较长;技术成熟、检验标准完善。但缺点是会占用过多的房屋使用面积;施工时扰民现象严重;热桥问题无法解决,容易开裂;并且影响居民的二次装修,施工后内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。此种保温系统虽然存在许多弊端,但是由于其历史因素,所以现在还在广泛应用中。其中比较成熟的有以下几种系统:石膏基无机防火内保温节能体系;酚醛板外墙内保温体系统;无机保温浆料外墙内保温体系。
2.2外保温技术及其特点
所谓外墙外保温,就是给建筑物穿上一件保温外套,这件保温外套既要保温,最好又能隔热,还要美观。具体说是在主体墙结构外侧在粘结材料的作用下,用固定材料(胶粘剂、锚固件等)固定一层非承重隔热保温层,并在保温材料的外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆,使之成为一个封闭的保温外壳,有效阻断冷(热)桥。外墙外保温保温效果好,技术合理,科技含量高;不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造;作用在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少热桥效应,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。外墙外保温一般有以下几种体系:EPS膨胀聚苯板外墙保温节能体系;XPS膨胀聚苯板外墙保温节能体系;喷涂聚氨酯外墙保温节能体系;EPS保温浆料外墙外保温体系;无机保温浆料外墙外保温体系;酚醛板外墙外保温体系;保温饰面一体化板外墙外保温体系;岩棉板保温系统;泡沫玻璃保温系统;发泡陶瓷保温板保温系统。
2.3墙体自保温系统
只是单一墙体就能满足外墙的保温性能的保温系统。该技术体系一般采用无机材料,目前常见的墙体自保温材料有加气混凝土、淤泥烧结保温砖、陶粒混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、混凝土复合保温砌块(砖)、石膏保温砌块等。其特点在于与建筑同寿命、建筑成本低廉、便于维修改造、防火、环保、安全、耐久,减少了建筑工序,缩短了施工周期未来将有很大发展前景。缺点是需要冷桥处理、仅适用于剪力墙占外墙面积比例不大的建筑或内隔墙的保温。
2.4外墙夹芯保温
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,内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。一般为外保温和内保温相互结合使用的系统,适用于建筑节能标准较高的建筑,目前应用较多的EPS保温砂浆外墙外保温及石膏基无机内保温相结合的方式,特别是夏热冬冷地区非常适用。其特点是防水、耐候等性能良好、施工要求不高、材料选择广泛。缺点是热桥问题严重、建筑面积利用率低、墙体易开裂漏雨。
虽然很早就有“外墙保温”,但是其真正命名,并且使外墙外保温技术形成系统化还是经过了一个漫长的过程。因为外墙内保温体系的缺陷性,虽然也有使用,但市场占有率不是很大。因此,当前国内外使用的外墙保温体系多指外墙外保温体系,而这项技术直至今日国内外的发展状况和标准政策也是各有不同的。
3.1国内保温系统发展的历史
在我国,外墙保温已经有了20几年的发展历史,自20世纪80年代起步,当时是以科研院所为主,开始时多为内保温技术。由于地理和气候条件影响,最早开始的是北方寒冷并采用供热采暖地区使用,主要在外墙内保温方面做了一些应用。经过实践,由于室内外温差过大易形成冷凝水,内墙发霉等问题;90年代初,国外一大批知名的保温企业入驻中国,他们起到的作用包括引导政策、引进技术、培育人才、树立行业标杆等,并且这些企业大都建立了自己的研发生产基地和分公司,在这一特定时期起到了相当大的作用;90年代中后期,国内也涌现了一批有眼光、有实力的本土企业,他们拥有自己的科研力量,致力于推广和完善外墙保温的工艺、施工方案、材料技术等体系之中的方方面面。21世纪伊始,由于国家整体政策大方向的影响,全国各地省级以上城市将强制执行建筑材料行业节能标准。在节能降耗的呼声下,降低建筑业能耗,努力提高建筑物居住舒适度就成了一项长期而艰巨的任务。
近年来国内高层建筑,如央视文化中心、中央美院学生宿舍、乌鲁木齐供水高层、上海滨江大道汤臣一品大厦、济南奥体中心、北京大学体育馆(奥运乒乓球馆)、中国科技馆新馆、哈尔滨经纬360度双子星大厦、沈阳皇朝万鑫大厦、上海胶州教师公寓、南京中环国际广场等连续出现大型火灾,这些高层建筑一旦发生火灾,火势蔓延快、疏散困难、扑救难度大、人员伤亡严重、财产损失巨大。为解决这一问题,根据我国城市建筑的特点,对外墙保温系统的防火性能要求更加严格,且防火等级正在逐步提高。因此对外墙保温体系的要求是不仅保温效果要好,而且防火等级都要达到A级。在国内新型的复合材料尤为引人注意,如酚醛复合保温板和近年来新出的一种GVES无机复合材料防火保温板尤为突出,其不仅防火等级达标、保温性能好,且性价比和施工条件及人员费用都令人满意。
3.2国内保温系统分类及应用情况
中国是一个人口大国,为满足这样一个人口庞大的国家每年的房屋需求,每年新建房屋的面积高达17亿~18亿m2,建筑材料的用量之大可见一斑,外墙保温材料就是其中的一大类。国内的外墙外保温体系所用保温材料品种也多不胜数,目前应用最多的是外墙外保温系统。已较成熟并得到推荐的外墙外保温体系有:聚苯板薄抹面外墙外保温体系、胶粉聚苯颗粒保温隔热浆料外墙外保温体系、现浇混凝土复合无网聚苯板外墙外保温体系、现浇混凝土复合聚苯板钢丝网架板外墙外保温体系、机械固定聚苯板网架板外墙外保温体系。这些系统共同的特点是导热系数小、保温性能好,但最大缺陷是防火性能差。
鉴于墙体保温材料引起火灾的事故频发,以目前技术水平很难再提高EPS、XPS等有机类材料燃烧级别,一些新型高分子新型材料、特殊的无机材料以及经过特殊改性的酚醛复合材料将成为有机类保温材料主流。近期出台的《公共建筑节能设计国家标准》对建筑物的隔热保温设计设定了更高的标准,极大地推动我国建筑保温材料产业的发展。由于对节约能源与保护环境的需求不断提高,建筑围护结构的保温也在日益加强,其中又以外墙外保温的发展最为迅速。作为一个新兴的建筑行业,其中优秀企业繁多,主要包括上海雅达、江苏尼高科技、北京振利、安徽罗宝、天津鑫德源特、哈尔滨天硕、亨斯迈集团、欧文斯科宁(中国)、陶氏(中国)、上海申得欧、上海圣戈班等。然而,国内外墙保温行业在其快速发展过程中却暴露出了一些问题,例如标准不完善、技术不达标、市场无序竞争、企业各自为政、缺乏知名品牌、科技缓解薄弱、为求效益不顾质量等问题比比皆是,继续政府行为干预以保证其健康有序的发展。
目前,外墙外保温技术并不完美,针对现有建筑外保温材料的缺陷,急待解决的问题是保温材料的选用和保温体系开发应用。那么提供一种结构更新、综合性能更好、价格更加低廉的新型外墙保温材料就成了未来发展的重中之重。与此同时参照国际经验、坚决执行国家的有关行业政策和标准、加快开发更优的施工技术、保证质量的前提下降低成本、完善相应的应用技术。未来外墙保温行业的趋势将会沿着保温材料多样化、建筑体系保温装饰一体化、施工方式工厂构件化、保温墙体同寿命化、防火性能标准化的建筑保温行业的新“五化”方向发展,只有这样才会具有更广阔的发展前景。
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TU761.1+2
B
1007-7359(2016)04-0089-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.034
蔡斌(1979-),男,安徽六安人,毕业于安徽建筑大学,学士;工程师,国家注册一级建造师。