建筑節(jié)能外墻保溫的合理應用

侯艷

陜西省建筑科學研究院建科監(jiān)理公司

    建筑節(jié)能已經(jīng)是我國節(jié)能減排的一個重要方面。據(jù)國家相關部門統(tǒng)計，截至目前，全國平均年能耗的40%左右為建筑能耗，每平米建筑中能耗量約為國際平均值的2倍。我國近幾年來每年建成的民用建筑面積達20億㎡，截至目前達到國家建筑節(jié)能標準的民用建筑已累計40.8億㎡。國家及各級政府對建筑節(jié)能日益重視，并采取多項政策推動和發(fā)展建筑節(jié)能工作。毋庸置疑，經(jīng)過多年大量的檢測和工程實踐表明，建筑物外墻保溫是建筑節(jié)能方面的一項重要內容。

    建筑外墻保溫指采用一定的固定方式，如：粘結、機械錨固、粘貼+機械錨固、噴涂、澆注等，把導熱系數(shù)較低（保溫隔熱效果較好）的絕熱材料與建筑物墻體固定一體，增加墻體的平均熱阻值，從而達到保溫或隔熱效果的一種工程做法或建筑節(jié)能技術。而這種工程做法或建筑節(jié)能技術從本質上來講，旨在減少室內外溫度的熱交換值，冬季降低采暖系統(tǒng)、夏季降低采涼空調系統(tǒng)所消耗的能源。

1.建筑外墻節(jié)能保溫的形式及優(yōu)缺點

    1.1外墻內嵌式保溫。這種形式主要適用于砌體外墻，即在兩片墻體中間嵌入保溫材料、成型板，多用于多層磚混結構的建筑。優(yōu)點是保溫效果較好，不易引發(fā)火災，缺點是施工工藝較為復雜，墻體整體性成合難度較大，目前很少采用內嵌式保溫技術。

    1.2外墻內保溫。這種形式的基本做法是在外墻內采用一定的固定方式，將保溫材料或成型保溫板與墻體固定一體。其優(yōu)點是施工工藝簡單，施工安全性高，尤其保溫材料不易浸水，不易腐蝕。缺點是室內環(huán)保性降低，一定的厚度必然減少室內使用面積，室內墻體不易釘掛物件等。目前除不宜采用外墻外保溫的建筑，基本很少使用。

    1.3外墻外保溫。它和外墻內保溫相反，在外墻外部采用一定的固定方式，將保溫材料或成型板與墻體固定一體。這種施工技術與工藝的優(yōu)點是不減少室內使用面積，不污染室內環(huán)境，施工技術與施工工藝易掌握，可采用的保溫材料較多，保溫效果易達到設計要求。缺點是施工人員在外腳架或施工吊籃工作，高空作業(yè)安全風險大，易腐蝕，易燃燒的保溫材料安全隱患較大。外墻外保溫對施工技術和施工工藝都有一定的規(guī)范性要求，保溫體與墻體之間粘接和機械錨固抗拉拔強度要求很高，以保證在貼墻磚、掛飾材時不剝落，尤其高層建筑。近些年來，由于外墻外保溫施工技術與工藝日益成熟，已經(jīng)成為絕大多數(shù)民用建筑采用的外墻保溫形式。

2.保溫材料和成型保溫板材的種類和優(yōu)缺點

    然而，無論采用何種形式的外墻保溫，都必須很好的解決保溫與防火這組對立和統(tǒng)一的矛盾。目前國內采用的保溫材料和成型保溫的板材有如下幾種類型。

    2.1巖棉板。無機類 ，耐火A級，導熱系數(shù)0.041-0.045 防火，阻燃吸濕性大，易腐蝕，保溫效果差。

    2.2陶瓷保溫板。無機類 ，耐火A級，導熱系數(shù)0.08-0.10 防火 ，不燃，不吸水，施工方便，使用耐久，但造價高，施工工藝較為復雜。

    2.3玻化微珠、珍珠巖等漿料。無機類 ，耐火A級，導熱系數(shù)0.07-0.09 防火性好，耐高溫，但保溫效果差，吸水性高。

    2.4膨脹聚苯板(EPS板 )。有機類， 耐火B2級，導熱系數(shù)0.037-0.041 保溫效果好，價格便宜。但材質強度稍差，屬可燃性。

    2.5擠塑聚苯板(XPS板)。有機類， 耐火B1、B2級，導熱系數(shù)0.028-0.03 保溫效果更好，強度高，耐潮濕，施工工藝易掌握。價格貴，施工時表面需要處理。

    2.6膠粉聚苯顆粒保溫漿料有機類。耐火B1級，導熱系數(shù)0.057-0.06 阻燃性好，廢品可回收。保溫效果不理想，對施工工藝要求高。

    2.7水泥復合聚氨酯發(fā)泡材料。有機類 ，耐火B1級，導熱系數(shù)0.025-0.028 防水性好，保溫效果好，強度高價格較貴。

    2.8酚醛樹脂復合板。有機類， 耐火B1級，導熱系數(shù)0.029-0.03 保溫效果更好，強度高，耐潮濕價格貴，施工時表面需要處理。

    2.9HIP超薄真空保溫板。無機類， 耐火A級，超強的隔熱保溫性能，導熱系數(shù)在0.008以下，節(jié)能效果突出，保溫效果是其他傳統(tǒng)保溫的3-8倍，所需保溫厚度是傳統(tǒng)保溫的三分之一至八分之一。采用無機、無毒芯材，低能耗零排放加工工藝，不產(chǎn)生廢氣、廢水，屬環(huán)保低碳型保溫材料。輕質，運輸、搬運方便，施工工藝簡單，粘貼效率高。缺點：因為真空材料，不能現(xiàn)場切割彎曲，易被重物撞擊而破裂，市場價格過高，經(jīng)濟指標差。

    2.10泡沫混凝土板（或發(fā)泡水泥板）。無機類， 耐火A級，高耐火性，高保溫性，強度相對好，不易碎裂。缺點是質重，厚度大，施工工藝要求復雜。

    從消防耐火角度，上述常用保溫材料又分為A級（不燃）、B1級（難燃）、B2級（可燃）、C級（易燃）四個等級。自上海1115火災以后，公安部消防局下發(fā)《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關要求的通知》（公消[2011]65號），明確將民用建筑外保溫材料納入建設工程消防設計審核、消防驗收和備案抽查范圍，并要求各地公安消防部門加強對民用建筑外保溫材料的監(jiān)督管理。根據(jù)相關規(guī)定，民用建筑外保溫材料的燃燒防火性能不得低于B2級，建筑高度100m以上的民用住宅以及重要的公用建筑，應達到最高級別A級。由此，建筑節(jié)能工程中外墻保溫技術與產(chǎn)品，就必須合理的解決保溫與防火兩大要素的統(tǒng)一。

3.合理利用保溫材料及防火材料

    筆者最近對西安地區(qū)高層民用建筑外墻保溫工程做了初步的調研，發(fā)現(xiàn)當前高層住宅外墻保溫系統(tǒng)普遍存在著困惑。過去常用的EPS保溫板已經(jīng)很少使用，這種板防火性能較差，屬于B2級或C級，易燃且厚度大，但保溫效果較好，傳熱系數(shù)K通常小于0.040W／㎡k。市場上目前使用最多的是XPS擠塑保溫板，大多數(shù)為B2級或B1級，防火性能較EPS聚苯板有顯著的提高，保溫性能也可滿足建筑節(jié)能施工驗收規(guī)范所規(guī)定的標準值。經(jīng)檢測機構對多個廠家生產(chǎn)的4cm厚的擠塑板保溫性能檢測，傳熱系數(shù)K=0.028-0.040W／㎡k之間。因此，目前高層或多層民用建筑外墻保溫大多采用XPS擠塑板。2011年以來，公安消防單位對采用XPS擠塑板的外墻保溫系統(tǒng)提出了質疑，認為高層民用住宅建筑及公用建筑均應采用A級不燃型保溫板或保溫材料，同時在建筑節(jié)能工程驗收方面出現(xiàn)了一些新的問題。如何正確處理保溫和防火這一組對立統(tǒng)一的矛盾呢？筆者認為：

    3.1發(fā)布統(tǒng)一標準

    政府建設主管部門應與公安消防管理部門協(xié)調一致，盡快出臺適應于現(xiàn)階段保溫防火技術水平的政策，就不同等級、不同種類、不同結構類型的民用建筑，制定相應的產(chǎn)品使用規(guī)定，同時制定出科學的施工工藝標準或施工標準圖集。其次，建筑節(jié)能驗收和消防驗收應設置統(tǒng)一的外墻系統(tǒng)防火技術指標驗收標準，無論專項驗收還是單位工程竣工驗收，應該體現(xiàn)出驗收標準的統(tǒng)一性。

    3.2努力研發(fā)符合市場需求的新型保溫材料

    政府應鼓勵和支持專業(yè)科研機構、設計單位和生產(chǎn)企業(yè)，盡快研發(fā)既符合國家建筑節(jié)能標準又符合公安消防標準的新型外墻保溫材料及成品板材。這種新型保溫材料或產(chǎn)品，要具備輕質高強，厚度適中，工藝簡單、與墻體結合牢固的物理性質。從材料產(chǎn)品及施工工藝，均應滿足國家標準《建筑節(jié)能工程施工驗收規(guī)范》的要求，同時應具有價格適中的市場競爭經(jīng)濟指標。

4.結論

    從長遠的戰(zhàn)略角度講：建筑防火保溫“外衣”亟待升級換代，外墻外保溫材料或將迎來新一輪行業(yè)洗牌。加快墻體保溫行業(yè)技術創(chuàng)新，盡早研發(fā)出防火A級，并能夠形成建筑防火保溫產(chǎn)業(yè)鏈，價格易于市場接受，既節(jié)約資源又可重復利用的低碳類新產(chǎn)品、新技術。這才是解決問題的根本途徑。　

參考文獻：

朱華峰．《談談節(jié)能建筑在節(jié)約型社會中的重要性》．山西建筑，[J]2006,3

席宇鵬，任紅俠。《外墻保溫技術的應用與發(fā)展》．建筑技術，[J]2006,4

武斌衛(wèi)，《外墻保溫技術及節(jié)能材料》.山西建筑,2007,1

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)