摘要：建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，能源節(jié)約首當(dāng)其沖。建筑能耗在全社會(huì)總能耗量所占比重逐年增加。建筑節(jié)能越來越為人們重視。墻體節(jié)能技術(shù)是建筑節(jié)能十分重要的措施之一，而外墻保溫技術(shù)在墻體節(jié)能技術(shù)中占據(jù)著舉足輕重的位置，并日趨成為一項(xiàng)重要的國(guó)內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)。目前，在建筑中常使用的外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方法。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 墻體節(jié)能 外墻保溫方法

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0 引言

建筑節(jié)能概念的提出始于20世紀(jì)70年代。1973年，歐佩克國(guó)家對(duì)美國(guó)石油禁運(yùn)，世界石油危機(jī)爆發(fā)，促使發(fā)達(dá)國(guó)家采取各種措施節(jié)約能源，建筑節(jié)能被提了出來。建筑節(jié)能的內(nèi)涵是不斷變化的，現(xiàn)在國(guó)際上通行的說法是指提高建筑中的能源利用效率，即特指建筑使用過程中對(duì)采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器等方面能耗的節(jié)約。

我國(guó)節(jié)能工作與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步較晚，能源浪費(fèi)又十分嚴(yán)重。如我國(guó)的建筑采暖耗熱量：外墻大體上為氣候條件接近的發(fā)達(dá)國(guó)家的4～5倍，屋頂為2.5～5.5倍，外窗為1.5～2.2倍;門窗透氣性為3～6倍;總耗能是3～4倍。因此，能源問題將成為本世紀(jì)的熱門話題，我們必須從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā)，使建筑盡可能少地消耗不可再生資源，降低對(duì)外界環(huán)境的污染，并為使用者提供健康、舒適、與自然和諧的工作及生活空間。

1 我國(guó)建筑能耗概況

我國(guó)的建筑能耗量約占全國(guó)總用能量的1/4，居耗能首位。目前每年城鎮(zhèn)建筑僅采暖一項(xiàng)需要耗能1.3×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國(guó)能源消費(fèi)總量的11.5%左右，占采暖區(qū)全社會(huì)能源消費(fèi)的20%以上，在一些嚴(yán)寒地區(qū)，城鎮(zhèn)建筑能耗高達(dá)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)能源消費(fèi)在50%左右。與此同時(shí)，由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源，使周圍的自然與生態(tài)環(huán)境遭受越來越嚴(yán)重的破壞。

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源已受到世界性的普遍關(guān)注，在我國(guó)亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，長(zhǎng)此以往，將嚴(yán)重影響世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 建筑節(jié)能的概念

所謂建筑節(jié)能，就是在保證居室熱舒適環(huán)境條件下，通過技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑，采用新型保溫材料，降低居住建筑在長(zhǎng)期使用中的采暖能耗。如今，采暖供熱、空調(diào)制冷、采光照明以及調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、濕度、改變居室環(huán)境質(zhì)量的能源消耗，太陽能、地?zé)?水)能源的綜合都是建筑節(jié)能的重要方面。

3 墻體節(jié)能

3.1 墻體保溫性能直接影響建筑熱耗能

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國(guó)墻體的傳統(tǒng)做法，主要是以實(shí)心粘土磚為墻體材料，其保溫性能不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。以外墻為例，JGJ26-1995標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在建筑物形體系數(shù)(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時(shí)，北京地區(qū)傳熱系數(shù)不超過1.16W/(m2·K)，因而目前常用的內(nèi)抹灰磚墻，傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進(jìn)一步推廣采用承重材料與高效保溫材料(如巖棉板或聚苯板等)組成的復(fù)合墻體。

3.2 常用的墻體保溫技術(shù)

目前，在建筑中常用的外墻保溫方法主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方法。

3.2.1 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫就是外墻的內(nèi)側(cè)覆蓋一層保溫材料(如苯板、保溫砂漿等)，通過膠粘劑固定在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)，并在保溫材料外側(cè)作保護(hù)層和飾面的墻體保溫節(jié)能方法。

該施工方法具有施工方便，對(duì)建筑外墻垂直度要求不高，施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。在工程上曾廣泛被采用。然而，外墻內(nèi)保溫所帶來的質(zhì)量問題也隨之而來：即保溫板出現(xiàn)裂縫。

外墻體由于晝夜和季節(jié)變化，受室外氣溫和太陽輻射的影響而發(fā)生脹縮，而內(nèi)墻保溫板基本不受這種室外的影響，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，外墻收縮的幅度比內(nèi)保溫板的速度快，當(dāng)室外氣溫高于室內(nèi)氣溫時(shí)，外墻膨脹的速度也高于內(nèi)保溫板，這種反復(fù)變化，使內(nèi)保溫板始終處于一種不穩(wěn)定基礎(chǔ)上，裂縫就產(chǎn)生了。

據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，3m寬的混凝土墻面在20℃的溫差變化條件下約發(fā)生0.6㎜的形變。但是內(nèi)保溫板出現(xiàn)裂縫并非都是正常的，原北京市建筑節(jié)能與墻體材料革新辦公室主任方展和介紹說，一般肉眼可見的裂縫寬約為0.3-0.5㎜，若商品房交付使用3個(gè)月后，每40㎡出現(xiàn)5條裂縫，且長(zhǎng)度超過400㎜，那么房屋質(zhì)量應(yīng)視為不合格。

3.2.2 外墻外保溫

外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)用粘結(jié)材料固定一層保溫材料，并在保溫材料外側(cè)抹砂漿或作其它保護(hù)裝飾的墻體保溫節(jié)能方法。在外墻根部、女兒墻、陽臺(tái)、變形縫等易產(chǎn)生“熱橋”的部位，采用外保溫技術(shù)可顯著消除“熱橋”造成的損失。目前主要采用的方式有：聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯板顆粒漿料外墻保溫等。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，墻體壽命較長(zhǎng)，也可使外墻的主要部分受到保護(hù)。大大降低溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。但它的缺點(diǎn)是在高層建筑中有安全隱患，外墻面磚的做法受到限制。

據(jù)了解，相對(duì)于外墻內(nèi)保溫，外墻外保溫具有以下七大優(yōu)勢(shì)：

(1)保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物壽命。采用外保溫技術(shù)，由于保溫層置于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)，緩沖了因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力，避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環(huán)造成的結(jié)構(gòu)破壞，減少了空氣中有害氣體和紫外線對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的侵蝕。事實(shí)證明，只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當(dāng)，厚度合理，外保溫可以有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形，有效地消除常見的斜裂縫或八字裂縫。因此外保溫有效地提高了主體結(jié)構(gòu)的使用壽命，減少長(zhǎng)期維修費(fèi)用。

(2)基本消除“熱橋”的影響。“熱橋”指的是在內(nèi)外墻交界處、構(gòu)造柱、框架梁、門窗洞等部位，形成的散熱的主要渠道。對(duì)內(nèi)保溫而言，“熱橋”是難以避免的，而外保溫既可以防止“熱橋”部位產(chǎn)生結(jié)露，又可以消除“熱橋”造成的熱損失。熱損失減少了，每個(gè)采暖季的支出自然就降了下來。

(3)使墻體潮濕情況得到改善。一般情況下，內(nèi)保溫須設(shè)置隔汽層，而采用外保溫時(shí)，由于蒸汽滲透性高的主體結(jié)構(gòu)材料處于保溫層的內(nèi)側(cè)，只要保溫材料選材適當(dāng)，在墻體內(nèi)部一般不會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象，故無需設(shè)置隔汽層。同時(shí)采取外保溫措施后，結(jié)構(gòu)層的整個(gè)墻身溫度提高了，降低了它的含濕量，因而進(jìn)一步改善了墻體的保溫性能。

(4)有利于室溫保持穩(wěn)定。外保溫墻體由于蓄熱能力較大的結(jié)構(gòu)層在墻體內(nèi)側(cè)，當(dāng)室內(nèi)受到不穩(wěn)定熱作用時(shí)，室內(nèi)空氣溫度上升或下降，墻體結(jié)構(gòu)層能夠吸引或釋放熱量，故有利于室溫保持穩(wěn)定。

(5)便于舊建筑物進(jìn)行節(jié)能改造。與內(nèi)保溫相比，采用外保溫方式對(duì)舊房進(jìn)行節(jié)能改造，最大的優(yōu)點(diǎn)是無需臨時(shí)搬遷，基本不影響用戶的室內(nèi)生活和正常生活。

(6)可以避免裝修對(duì)保溫層的破壞。在裝修中，內(nèi)保溫層容易遭到破壞，外保溫則可以避免發(fā)生這種問題。

(7)增加房屋使用面積。外保溫技術(shù)保溫材料貼在墻體的外側(cè)，其保溫、隔熱效果優(yōu)于內(nèi)保溫，故可使主體結(jié)構(gòu)墻體減薄，從而增加每戶的使用面積。據(jù)統(tǒng)計(jì)，以北京、沈陽、哈爾濱、蘭州的塔式建筑為例，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)為實(shí)心磚墻時(shí)，每戶使用面積分別可增1.2㎡、2.4㎡、4.2㎡和1.3㎡，可見經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

3.3.3內(nèi)外混合保溫

內(nèi)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，外保溫施工操作不方便的部位作內(nèi)保溫，從而對(duì)建筑保溫的施工方法。

局部外保溫、局部?jī)?nèi)保溫混合使用的保溫方式，使整個(gè)建筑物外墻主體的不同部位產(chǎn)生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結(jié)構(gòu)處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中，經(jīng)年溫差結(jié)構(gòu)形變產(chǎn)生裂縫，從而縮短整個(gè)建筑的壽命。

3.3.4墻體中間保溫

做兩層墻，中間夾保溫材料，這種做法效果好，是建筑保溫的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)外的工程中這種做法早已普及，在我國(guó)的發(fā)展受到限制主要是因?yàn)橐辉靸r(jià)高，二構(gòu)造做法與現(xiàn)行的做法差別太大，影響面廣，難以一時(shí)普及。

3.3.5墻體自保溫

墻體自保溫是指通過對(duì)墻體自身采取一系列新型技術(shù)，使其導(dǎo)熱系數(shù)極低,甚至達(dá)到了絕熱的程度。如德國(guó)的TEUBERTMAGU2ICF體系的房屋，由既是保溫層又是一次性永久環(huán)保模板的EPS(聚苯乙烯)全絕熱建筑模塊,采用積木式插接后用混凝土澆注而成。其墻體是由內(nèi)外兩塊約4.5cm厚EPS全絕熱建筑模塊，用連接橋(專利產(chǎn)品)連接，中間填充混凝土作為外圍護(hù)承重墻及分戶墻，屬于絕熱混凝土復(fù)合保溫剪力墻體系，整個(gè)建筑全部由混凝土澆注而成，性能滿足德國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。TEUBERTMAGU2ICF屬于絕熱混凝土復(fù)合保溫剪力墻體系，整體性強(qiáng)，自重輕 (比磚混結(jié)構(gòu)輕 50%左右)，抗震性好，使用壽命長(zhǎng)：其傳熱系數(shù)低，僅為0.117～0.133W/(m2·K)，且不產(chǎn)生“熱橋”，其隔音性、防潮性、透氣性均好，有良好的居住舒適性;該體系的材料完全采用水泥、砂 、石 、鋼筋等而不用粘土磚，保護(hù)了土地資源，充分滿足環(huán)保要求;該體系為全混凝土結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)復(fù)雜的體型及造型要求，可利用不同的建筑模塊建造出各種風(fēng)格的建筑。

4、結(jié)束語

綜上所述，隨著對(duì)節(jié)能能源與保護(hù)環(huán)境要求的不斷提高，建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫技術(shù)也在日益加強(qiáng)，尤其是外墻保溫技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并日趨成為我國(guó)一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能技術(shù)。通過技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑的綜合運(yùn)用，新型保溫材料的推廣應(yīng)用，相信，不久的將來，在大家的共同努力下，節(jié)能建筑必將遍布祖國(guó)大地，建筑節(jié)能事業(yè)必將欣欣向榮、前景燦爛。

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