我國建筑保溫結構節能技術及優缺點

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建筑外維護結構節能技術從形式上主要分為：外墻內保溫，內外混合保溫，外墻外保溫。其技術及優缺點如下：

1、外墻內保溫

外墻內保溫, 是在外墻結構的內部加做保溫層,從而使建筑達到保溫節能作用的施工方法。其優點是:施工方便、速度快,對建筑外墻垂直度要求不高, 操作方便靈活, 可以保證施工進度。外墻內保溫應用時間較長, 技術成熟, 施工技術及檢驗標準比較完善。

同時外墻內保溫也存在以下缺點:
(1) 保溫隔熱效果差,外墻平均傳熱系數高。

(2)“熱橋”問題不宜解決, 易出現結露現象。熱橋又稱冷橋，熱橋是指處在外墻和屋面等維護結構中的鋼筋混凝土或金屬梁，柱，肋等部位，這些部位傳熱能力強，熱流較密集，外墻中的熱橋如：構造柱，圈梁，以及樓板滲入外墻部分等，它們的保溫性能遠低于主體墻體部位。冬天，熱橋不僅降低了局部溫度，也會使建筑物耗能熱量增加；夏天，熱橋會使建筑物耗冷量增加；那么在采暖或空調條件下，熱橋就會增加能耗。外墻內保溫的一個明顯缺陷是結構“熱橋”的存在使局部溫差過大導致結露現象。由于外墻內保溫保護的位置僅僅在建筑的內墻及梁內側,內墻及板對應的外墻部分得不到保溫材料的保護, 因此在此部分形成“熱橋”。冬天室內的墻體溫度與室內墻角(保溫墻體與不保溫板交角處) 溫度差在10 ℃左右, 與室內的溫度差可達到15℃以上, 一旦室內的濕度條件適合,即可形成結露現象。而結露水的浸漬或凍融容易造成保溫隔熱墻面發霉、開裂。

(3)占用室內使用面積。

(4) 不利于室內裝修,重物釘掛困難,在安裝空調、電話及其他裝飾物等設施時尤其不便。

(5) 不利于既有建筑的節能改造。

(6) 保溫層易出現裂縫。在房地產質量的投訴中, 墻壁裂縫過多、過大往往是消費者反映強烈的問題之一,而且處理起來極為棘手。外墻體由于晝夜和季節的變化,受室外氣溫和太陽輻射的影響而發生脹縮,而內墻保溫板基本不受室外溫度的影響, 當室外溫度低于室內溫度時, 外墻收縮的幅度比內保溫板的速度快, 當室外氣溫高于室內氣溫時,外墻膨脹的速度也高于內保溫板,這種反復變化, 使內保溫板始終處于不穩定狀態, 致使裂縫產生。外墻內保溫通常容易在下列部位引起開裂或產生“熱橋”, 如采用保溫板的板縫部位、頂層建筑女兒墻沿屋面板的底部部位、兩種不同材料在外墻同一表面的接縫部位、內外墻之間丁字墻外側的懸挑構件部位等。實驗證明, 3m寬的混凝土墻面在20攝氏度的溫差變化條件下會發生0.6mm形變, 這樣無疑會逐一拉開所有內保溫板縫。因此,采用外墻內保溫技術出現裂縫是一種比較普遍的現象。外墻內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外墻外保溫所替代。
 

2、內外混合保溫

內外混合保溫, 是在施工中, 外保溫施工操作方便的部位采用外保溫,外保溫施操作不方便的部位采用內保溫,從而對建筑保溫的施工方法。從施工操作上看, 混合?？梢蕴岣呤┕に俣? 對外墻內保溫不能保護到的內墻、板同外墻交接處的“熱橋”部進行有效的保護,從而使建筑處于保溫中。然而,內外混合保溫對建筑結構卻存在著嚴的損害。外保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室內溫度的影響, 溫度變化相對
小, 因而墻體處于相對穩定的溫度場內,產生的溫差變形應力也相對較小;內保溫做法位使建筑物的結構墻體主要受室外環境溫度的影響,室外溫度波動較大, 因而墻體處相對不穩定的溫度場內, 產生的溫差變形應力相對較大。局部外保溫、局部內保溫混使用的保溫方式,使整個建筑物外墻主體的不同部位產生不同的形變速度和形變尺寸,筑結構處于更加不穩定的環境中,經年溫差結構形變產生裂縫,從而縮短整個建筑的
命。工程保溫做法中采用內外保溫混合使用的做法是不合理的,比做外墻內保溫的危害大。

3、外墻外保溫

外墻外保溫, 是將保溫隔熱體系置于外墻外側,使建筑達到保溫的施工方法。隨著建筑節能技術的不斷完善和發展,外墻外保溫技術逐漸成為建筑保溫節能形式的主流,從科學的合理性而言, 外墻外保溫形式是一種先進的、有應用前景的保溫節能技術。外墻外保溫與外墻內保溫相比,具有以下明顯優勢:
(1) 適用范圍廣,技術含量高。外墻外保溫不僅適用寒冷地區的民用建筑及工業采暖建筑, 也適用于溫暖地區的制冷空調建筑, 既可用于新建工程, 更適合舊建筑物的節能改造工程。外保溫材料要求科技含量高,材料配套齊全,施工工藝先進合理。推行建筑外保溫技術將剌激我國高新技術產業的節能材料的發展。

(2) 保護主體結構,延長建筑物壽命。采用外墻外保溫方案,由于保溫隔熱材料置于建筑物圍護結構的外側,緩沖了因溫度變化導致結構變形產生的應力,避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環造成的結構破壞,減少了空氣中的二氧化碳及水對混凝土的碳化以及導致鋼筋結構的銹蝕,減少了空氣中有害氣體和紫外線對維護結構的侵蝕。事實證明, 只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當,厚度合理,外墻外保溫可有效地消除頂層橫墻常見的溫度裂縫。因此,外墻外保溫既可以減少維護結構的溫度應力, 又對主體結構起到很好地保護作用, 從而有效地提高主體結構的耐久性, 故比外墻內保溫更科學合理。

(3) 基本消除“熱橋”的現象, 較好地發揮了材料的保溫節能功能。對外墻內保溫而言, “熱橋”是難以避免的。而外墻外保溫既可以防止“熱橋”部位產生結露,又可以消除“熱橋”造成的熱損失。

(4) 減少內墻面裂縫, 方便在室內裝修及墻面上懸掛固定物件。目前,凡采用外墻內保溫技術的工程普遍面臨著面層開裂的難題。其主要原因之一是外墻直接暴露在大氣中, 溫度變化不斷引起變形應力, 易導致強度較低的內保溫層及其層面開裂。此現象在高層建筑及東西朝向的條形建筑物上尤其明顯。在做外墻外保溫的內墻上避免了因外墻溫度和濕度變化而導致的開裂, 從而有效地減少了住戶投訴, 同時也方便墻面施工和室內裝修。

(5) 墻體潮濕情況得到改善, 有利于室溫穩定。一般情況下, 外墻內保溫須設置隔汽層, 而采用外墻外保溫時,由于蒸汽滲透性高的主體結構處于保溫層內側,只要保溫材料選擇適當, 在墻體內部一般不會發生冷凝現象,故無需設置隔汽層。墻體由傳熱體變成蓄熱體,結構層的整個墻身溫度提高了, 不僅降低了它的含濕量, 同時墻體還能吸收和釋放熱量, 有利于氣溫的穩定, 可到室內舒適的熱環境, 由于墻體形不成露點差, 就可徹底消滅結露現象。采用外墻外保溫措施后,進一步改善了墻體的保溫性能。

(6) 提高了防水功能和氣密性。外墻外保溫不僅節約了采暖能源開支,降低了夏季空調的費用,而且還大大提高了墻體防雨水浸濕的功能。加氣混凝土、混凝土空心砌塊等墻體在砌筑灰縫和面磚粘貼不密實的情況下,其防水性和氣密性較差; 當采用外墻外保溫時,不但改善了外來水份造成的墻體潮濕,還改善了墻體的氣密性。外墻外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結構層在保溫板內側, 當室內受到不穩定的熱作用時, 室內空氣溫度上升或下降,墻體結構層能夠很好地吸收或釋放熱量,有利于室內溫度保持穩定。

(7) 便于舊建筑進行節能改造。以前的建筑物一般都不能滿足節能的要求。因此對于舊房進行節能改造已提上議事日程。與外墻內保溫相比,采用外墻外保溫的方式對舊房進行節能改造, 其最大的優點之一是無須臨時搬遷, 基本上不影響用戶的室內活動和正常生活。

(8) 減少保溫材料用量, 增加房屋的使用面積。