通标标准技术服务(上海)有限公司201319
摘要:作为建筑节能中最为重要的一部分,外墙外保温技术的发展对于降低建筑的耗能有着非常重要的作用,也是实现建筑节能中最为直接的一种手段。本文从外墙外保温体系的发展、外墙外保温体系的类型以及外墙外保温体系的特点三个方面进行分析,并以泡沫玻璃为例,对无机保温材料在外墙外保温体系中的应用展开论述,希望能为相关建筑行业的进一步发展做出相应贡献。
关键词:无机保温材料;外墙外保温体系;建筑节能
前言
一直以来,建筑围护结构的传热耗能在建筑物整体耗能中都占有着极高的比重,也是造成建筑物能力损耗的主要原因之一。在建筑物的围护结构中,外墙传热面积可以高达总面积的66%以上,通过外墙墙体传热导致的能量损耗是外围护结构总耗能的70%,因此,外墙外保温体系的作用越发明显。近年来,外墙外保温体系凭借在保温性能上的独特优势,也逐渐成为了国家指定的建筑节能新技术。
一、外墙外保温体系的发展现状及类型特点
(一)外墙外保温体系的发展
从当前的外墙外保温材料市场组成来看,主要的保温材料还是多以有机保温材料为主,这些有机材料虽然可以满足外墙外保温体系对于保温性能的要求,但是其实际的稳定性还存在不足,在使用过程中容易出现材料开裂的现象,不仅影响整个外墙外保温体系的作用,还会对消防安全问题造成较大的影响。笔者通过对国内外常用的几种外墙外保温材料的关键指标的分析,发现材料的关键指标与外墙外保温体系中的材料性能具有一定的关系。从整个外墙外保温体系出发,对材料展开了施工性、稳定性、安全性三个方面的综合比较,发现几种无机保温材料在外墙外保温体系中的应用,不仅可以实现保温体系的最大价值,在使用稳定性、耐久性和防火性能方面也是传统有机保温材料不可比拟的,因此,可以得出无机保温材料在外墙外保温体系中具有非常大的应用前景。
(二)外墙外保温体系的类型
行业标准《外墙外保温工程技术规程》中推荐了五种外墙外保温系统:(1)EPS板薄抹灰外墙外保温系统,即薄抹灰系统,这种外墙外保温系统主要是由EPS板保温层、薄抹面层以及饰面涂层三个部分构成;(2)胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统,即保温浆料系统,主要是由界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层以及饰面层几部分构成;(3)EPS板现浇混凝土外墙外保温系统,也被称为无网现浇系统;(4)EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统,也被称为有网现浇系统;(5)机械固定EPS钢丝网架外墙外保温系统,即机械固定系统[1]。
(三)外墙外保温体系的特点
随着建筑行业的蓬勃发展,绿色节能的建筑理念逐渐被推广和应用。建筑节能一般涉及的范围比较广,而围护结构的节能是实现建筑节能的重点部位之一。围护结构主要是指建筑的屋面、门窗和外墙等部分,其中外墙的结构最为复杂,针对外墙进行的设计工作,外墙外保温系统是当前应用最为广泛的一类系统,其发展速度非常快,但是存在的问题也相对较多。通过对相关文献的分析和研究,一个相对完善的外墙外保温体系应该具备基本的外保温专用粘结剂、耐碱性强度高的玻璃纤维网格布、具有阻燃效果的保温材料以及面层饰材几个部分构成。因此,可以将外墙外保温体系的特点总结为以下几点:耐火、耐高温、保温、耐碱性强等等。
二、无机保温材料在外墙外保温体系中的应用——以泡沫玻璃为例
(一)泡沫玻璃外保温体系特点
在目前外墙外保温体系中应用最为典型的一类无机保温材料就是泡沫玻璃,泡沫玻璃的制作工艺主要是以废平板碎玻璃、粉煤灰以及一些富含玻璃的物质作为主要原料,将发泡剂、促进剂和改良剂等物质作为添加剂,在耐热模具中加入经过粉碎且混合均匀的原配料,最后统一预热、熔融、高温烧结发泡、退火等操作形成的多孔状玻璃材料。由于泡沫玻璃的制作过程只改变了玻璃的物理形态,在最大程度上保留了玻璃优良的物理性质,所以将泡沫玻璃作为外墙外保温体系的主要材料,可以更好的发挥出保温体系的实际作用。而经过加工制成的泡沫玻璃具有以下几种特征:(1)泡沫玻璃的水汽渗透性为0,其气泡结构具有完全封闭性,因此实际的导热系数相对恒定,也是唯一一种可以实现100%防水的轻质保温材料;(2)泡沫玻璃的加工工艺属于对玻璃的不完全燃烧,本身不会产生任何有毒有害气体,是一种无公害的防火建筑材料;(3)由于泡沫玻璃的线膨胀系数与传统建材中的水泥、钢筋混凝土或者其他无机建筑材料的膨胀系数较为接近,所以具有非常高的稳定性能[2]。
(二)泡沫玻璃在建筑中的保温效果
将泡沫玻璃作为外墙外墙外保温体系中的主要无机保温材料,取得的保温效果非常理想,这是因为泡沫玻璃这种材料的导热系数相对较小,通常保持在0.04~0.069W/m.K之间,而且泡沫玻璃由于特定的内在结构决定了不吸水、不吸湿的性能,所以泡沫玻璃的导热系数会始终维持在一个相对稳定的状态。比如,在对外墙进行保温操作时,将泡沫玻璃作为建筑主材料,20mm厚度的泡沫玻璃的保温效果就可以达到240mm厚度的黏土砖墙的保温效果。针对泡沫玻璃的保温效果,屈培元还成做过在250mm的黏土砖墙上粘贴不同厚度的泡沫玻璃保温板所起到的实际保温效果试验。结果显示,在同一室外温差下,粘贴20mm厚度的泡沫玻璃保温板的墙体总热阻值为0.604m.K/W,25mm厚度的泡沫玻璃保温板的墙体总热阻值为0.604m.K/W,30mm厚度的泡沫玻璃保温板的墙体总热阻值为0.873m.K/W,因此可以看出,随着泡沫保温板厚度的增加,其实际的保温效果也随之提升。
(三)泡沫玻璃在外墙外保温体系中的应用研究
以兰州市城关区段家滩1188号的土木工程科学研究院的建筑项目为例,在进行外墙外保温体系的构建中采用的无机保温材料就是泡沫玻璃,具体的施工程序为下:(1)墙体基层的处理工作以及前期的建筑施工准备;(2)水泥砂浆找平;(3)配置粘结砂浆;(4)铺贴泡沫玻璃保温板;(5)抹面砂浆;(6)压铺网格布;(7)柔性腻子;(8)面层涂料。在实际的外墙外保温施工中,应该尽可能选择晴朗天气,本次建筑项目施工当天的环境温度高于5度,且做好一系列的防雨措施,符合泡沫玻璃外墙外保温施工的条件[3]。
建筑项目的外墙外保温施工结束后,还需要对其进行必要的外保温体系的节能效果测试。一般情况下,检测外墙外保温体系的节能效果有多种方法,其中较为常见的一种检测方式是利用热流计进行的现场检验方法。热流计法依据的标准是《居住建筑节能检测标准》,热流计法的检测原理是对通过热流计的热流采取测量来实现,即观察被测对象的热流来检测外墙外保温体系的保温效果,也是目前国家建筑节能检验标准中推荐的首选方法,在国际上也获得了广泛的认可。但是热流计法容易受到测量条件的影响,所以利用热流计检测外墙外保温体系的保温效果时,应该选择在采暖期进行,对于基本上不进行采暖的地区、非采暖期内竣工的工程以及壁挂锅炉分户的采暖建筑项目,则不应该采取此种检测方法,以此来进一步保证实际检测结果的科学性和准确性。
总结
综上所述,通过对外墙外保温体系的深入探究,发现在当前的外墙外保温体系中还存在一些问题亟待解决,其中保温材料的选择尤为重要。为了进一步发挥出外墙外保温体系的重要作用,应该灵活的结合国家出台的相关政策规定,积极采用污染性低、稳定性高的无机保温材料。只有大力推广无机外墙外保温材料,才能在有效保证建筑物的消防安全的基础上,促进建筑行业的健康发展。
参考文献:
[1]周白霞.云南省某工程外墙外保温系统防火施工技术[J].山西建筑,2018,44(03):199-200.
[2]范高上.HVIP真空绝热外墙外保温体系构造技术研究[D].山东建筑大学,2017.
[3]胡现石.膨胀珍珠岩复合相变储能材料的制备及其在外墙保温中的应用研究[D].西南石油大学,2017.