我国建筑保温结构节能技术及优缺点
文章作者:保温材料 / 发表时间:2011-11-2 / 点击: 次
建筑外维护结构节能技术从形式上主要分为:外墙内保温,内外混合保温,外墙外
保温。其技术及优缺点如下:
1.外墙内保温
外墙内保温, 是在外墙结构的内部加做保温层,从而使建筑达到保温节能作用的施
工方法。其优点是:施工方便、速度快,对建筑外墙垂直度要求不高, 操作方便灵活, 可
以保证施工进度。外墙内保温应用时间较长, 技术成熟, 施工技术及检验标准比较完善。
同时外墙内保温也存在以下缺点:(1) 保温隔热效果差,外墙平均传热系数高。(2)
“热桥”问题不宜解决, 易出现结露现象。热桥又称冷桥,热桥是指处在外墙和屋面等
维护结构中的钢筋混凝土或金属梁,柱,肋等部位,这些部位传热能力强,热流较密集,
外墙中的热桥如:构造柱,圈梁,以及楼板渗入外墙部分等,它们的保温性能远低于主
体墙体部位。冬天,热桥不仅降低了局部温度,也会使建筑物耗能热量增加;夏天,热
桥会使建筑物耗冷量增加;那么在采暖或空调条件下,热桥就会增加能耗。外墙内保温
的一个明显缺陷是结构“热桥”的存在使局部温差过大导致结露现象。由于外墙内保温
保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,内墙及板对应的外墙部分得不到保温材料的保
护, 因此在此部分形成“热桥”。冬天室内的墙体温度与室内墙角(保温墙体与不保温板
交角处) 温度差在10 ℃左右, 与室内的温度差可达到15℃以上, 一旦室内的湿度条件
适合,即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融容易造成保温隔热墙面发霉、开裂(3)
占用室内使用面积。(4) 不利于室内装修,重物钉挂困难,在安装空调、电话及其他装饰
物等设施时尤其不便。(5) 不利于既有建筑的节能改造。(6) 保温层易出现裂缝。在房
地产质量的投诉中, 墙壁裂缝过多、过大往往是消费者反映强烈的问题之一,而且处理起
来极为棘手。外墙体由于昼夜和季节的变化,受室外气温和太阳辐射的影响而发生胀缩,
而内墙保温板基本不受室外温度的影响, 当室外温度低于室内温度时, 外墙收缩的幅度
比内保温板的速度快, 当室外气温高于室内气温时,外墙膨胀的速度也高于内保温板,
这种反复变化, 使内保温板始终处于不稳定状态, 致使裂缝产生。外墙内保温通常容易
在下列部位引起开裂或产生“热桥”, 如采用保温板的板缝部位、顶层建筑女儿墙沿屋
面板的底部部位、两种不同材料在外墙同一表面的接缝部位、内外墙之间丁字墙外侧的
悬挑构件部位等。实验证明, 3m宽的混凝土墙面在20摄氏度的温差变化条件下会发生0.
6mm形变, 这样无疑会逐一拉开所有内保温板缝。因此,采用外墙内保温技术出现裂缝是
一种比较普遍的现象。外墙内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外墙外保温所
替代。
2.内外混合保温
内外混合保温, 是在施工中, 外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施
操作不方便的部位采用内保温,从而对建筑保温的施工方法。从施工操作上看, 混合保
可以提高施工速度, 对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的“热桥”部
进行有效的保护,从而使建筑处于保温中。然而,内外混合保温对建筑结构却存在着严
的损害。外保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响, 温度变化相对
小, 因而墙体处于相对稳定的温度场内,产生的温差变形应力也相对较小;内保温做法
位使建筑物的结构墙体主要受室外环境温度的影响,室外温度波动较大, 因而墙体处
相对不稳定的温度场内, 产生的温差变形应力相对较大。局部外保温、局部内保温混
使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,
筑结构处于更加不稳定的环境中,经年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的
命。工程保温做法中采用内外保温混合使用的做法是不合理的,比做外墙内保温的危害
大。
3.外墙外保温
外墙外保温, 是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。随着建
筑节能技术的不断完善和发展,外墙外保温技术逐渐成为建筑保温节能形式的主流,从科
学的合理性而言, 外墙外保温形式是一种先进的、有应用前景的保温节能技术。外墙外
保温与外墙内保温相比,具有以下明显优势:(1) 适用范围广,技术含量高。外墙外保温不
仅适用寒冷地区的民用建筑及工业采暖建筑, 也适用于温暖地区的制冷空调建筑, 既可
用于新建工程, 更适合旧建筑物的节能改造工程。外保温材料要求科技含量高,材料配套
齐全,施工工艺先进合理。推行建筑外保温技术将剌激我国高新技术产业的节能材料的发
展。(2) 保护主体结构,延长建筑物寿命。采用外墙外保温方案,由于保温隔热材料置于
建筑物围护结构的外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、
融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中的二氧化碳及水对混凝土的碳化以及导致
钢筋结构的锈蚀,减少了空气中有害气体和紫外线对维护结构的侵蚀。事实证明, 只要墙
体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,外墙外保温可有效地消除顶层横墙常见的温
度裂缝。因此,外墙外保温既可以减少维护结构的温度应力, 又对主体结构起到很好地保
护作用, 从而有效地提高主体结构的耐久性, 故比外墙内保温更科学合理。(3) 基本消
除“热桥”的现象, 较好地发挥了材料的保温节能功能。对外墙内保温而言, “热桥”
是难以避免的。而外墙外保温既可以防止“热桥”部位产生结露,又可以消除“热桥”造
成的热损失。(4) 减少内墙面裂缝, 方便在室内装修及墙面上悬挂固定物件。目前,凡采
用外墙内保温技术的工程普遍面临着面层开裂的难题。其主要原因之一是外墙直接暴露
在大气中, 温度变化不断引起变形应力, 易导致强度较低的内保温层及其层面开裂。此
现象在高层建筑及东西朝向的条形建筑物上尤其明显。在做外墙外保温的内墙上避免了
因外墙温度和湿度变化而导致的开裂, 从而有效地减少了住户投诉, 同时也方便墙面施
工和室内装修。(5) 墙体潮湿情况得到改善, 有利于室温稳定。一般情况下, 外墙内保
温须设置隔汽层, 而采用外墙外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构处于保温层内侧,
只要保温材料选择适当, 在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。墙体由
传热体变成蓄热体,结构层的整个墙身温度提高了, 不仅降低了它的含湿量, 同时墙体
还能吸收和释放热量, 有利于气温的稳定, 可到室内舒适的热环境, 由于墙体形不成露
点差, 就可彻底消灭结露现象。采用外墙外保温措施后,进一步改善了墙体的保温性能。
(6) 提高了防水功能和气密性。外墙外保温不仅节约了采暖能源开支,降低了夏季空调的
费用,而且还大大提高了墙体防雨水浸湿的功能。加气混凝土、混凝土空心砌块等墙体在
砌筑灰缝和面砖粘贴不密实的情况下,其防水性和气密性较差; 当采用外墙外保温时,
不但改善了外来水份造成的墙体潮湿,还改善了墙体的气密性。外墙外保温墙体由于蓄热
能力较大的结构层在保温板内侧, 当室内受到不稳定的热作用时, 室内空气温度上升或
下降,墙体结构层能够很好地吸收或释放热量,有利于室内温度保持稳定。(7) 便于旧建
筑进行节能改造。以前的建筑物一般都不能满足节能的要求。因此对于旧房进行节能改
造已提上议事日程。与外墙内保温相比,采用外墙外保温的方式对旧房进行节能改造, 其
最大的优点之一是无须临时搬迁, 基本上不影响用户的室内活动和正常生活。(8) 减少
保温材料用量, 增加房屋的使用面积。