建筑结构墙体节能技术应用

建筑结构墙体节能技术应用

冯丽娟

河南邦昊建设工程有限公司河南安阳456550

摘要：在我国经济发展速断不断加快、人民生活水平不断提高的时代背景下，我国的建筑规模以及建筑数量不断加大，由此带来的建筑能耗也呈大幅度提升。据不完全统计，截至2016年，我国建筑耗能约占总耗能的35.%左右[1]，因此，如何有效降低建筑耗能对我国能源的节约具有重要意义。而墙体作为建筑结构中不可缺少与所占比例最大的部分，是建筑耗能的主体，所以，利用墙体节能施工技术，能够有效降低建筑耗能、提高建筑节能效率。

关键词：结构墙体；粘结层；保温层；抹面胶浆

1新型节能墙体和屋面的保温、隔热技术与材料

建筑采暖能耗中，外墙热损失约占50%。其余热损失分别为：屋顶7%，地板3.5%，门窗传导20.5%，换气22%。改善外窗热工性能显得更为重要。

因此就《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004在我区实施，新的居住节能设计标准要求节能65%，也就是在保证相同的室内环境参数条件下，与未采用节能措施相比，全年采暖、通风、空调和照明的总能耗减小65%。这样就要求居住建筑必须采用外墙外保温设计系统方能达到这一新的节能标准。

我们现在的居住建筑，设计上基本都采用了外墙外保温系统。目前外墙外保温系统主要有：膨胀聚苯板（EPS）薄抹灰外墙外保温系统，胶粉EPS颗粒保温砂浆外墙外保温系统，膨胀聚苯板（EPS）现浇混凝土外墙外保温系统，EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统，机械固定EPS板钢丝网架板外墙外保温系统等五种。这五中外墙外保温系统中，我们现在在施工中接触较多的有：EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统（即有网现浇系统），膨胀聚苯板（EPS）薄抹灰外墙外保温系统，胶粉EPS颗粒保温砂浆外墙外保温系统。前一种在我们施工的工程中多用于现浇混凝土框架剪力墙结构的外墙外保温系统，后两种多用在多层多孔砖砌体结构。

2外墙外保温节能技术的应用和质量保证

（一）首先：要了解其外墙外保温的系统应用，应先清楚本案例住宅楼外墙外保温体系的组成和结构，依次为：结构墙体、粘结层、保温层、抹面胶浆、玻璃纤维网格布、饰面层。其中粘结层一般由粘结胶浆构成，视需要可附加铆钉，如基面不符合粘贴要求，还需采用机械法固定。保温层一般是阻燃型聚苯乙烯泡沫板（EPS），也可以是挤塑板（XPS）等，厚度按各地节能要求选择。防护层是由抹面胶浆和玻璃纤维网格布组成。饰面层可选用防开裂性、拒水性、透气性和耐候性等较好的外墙涂料等。目前，国内推广应用外保温体系常见的问题是表面开裂、空鼓和渗水。开裂和渗水的外墙外保温比不做外墙外保温的影响还坏，而且很难修复。防护层是决定整个外保温体系性能的关键，防护层做好了，外墙外保温的抗裂性就有了基本保证。

在对本案例住宅楼外墙外保温体系的施工中还应该着重掌握《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004中的几个强制性条文的要求。即该规范第4.0.2、4.0.5、4.0.8、4.0.10条、5.0.11、6.2.7、6.3.2、6.4.3、6.5.6、6.5.9有关规定。应该注意设计图纸是否对外保温工程的密封及防水措施进行设计，尤其是对一些重要部位、节点的构造详图。除了现浇式外墙外保温系统外，还应注意施工时基层施工质量是否满足下到工序的施工。基层应坚实、平整，洁净无油污，凸起、空鼓、疏松的部位应剔除或找平，并在保温层施工前对基层进行处理。EPS板表面不应长期裸露，应在安装后及时抹灰。薄抹面层施工时，玻纤网不得直接铺在保温层表面，应该满铺薄抹面层中，不得干搭接，不得外露。EPS板薄抹灰系统建筑物在20m以上的承受负风压作用的部位应使用锚栓辅助固定。在这一系统中的EPS板宽度不宜大于1200mm，高度不宜大于600mm。基层也应经过处理，并且不得有脱层、空鼓、裂缝，面层不得有粉化、起皮、爆灰。胶粘剂应均匀地涂抹在EPS板背面，并且涂抹面积不得小于板面积的40%。还应该注意对檐口等处的包边处理，对装饰缝、门窗四角、阴阳角处的局部加强施工的质量监督。胶粉EPS保温颗粒外墙外保温施工，重点检查施工玻纤网是否满铺在薄抹面层中，保温层施工厚度是否达到设计要求，是否分层对保温浆料进行抹灰。并且分层抹灰每层之间时间间隔宜在24小时以上，每层厚度不宜超过20mm。否则就会出现裂纹等一系列的质量问题。

（二）外墙外保温是目前实现建筑节能最行之有效的节能方式，作为其外墙饰面材料的应用，建筑涂料是首选。根据国家JG149―2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》的规定，涂料必须与薄抹灰外保温系统具有很好的相容性，性能指标应符合外墙建筑涂料的相关标准。除了要达到有效的节能和理想的装饰效果外，还应该关注其他一些问题。

溶剂型涂料不能用于外墙外保温体系。因为外墙外保温体系一般采用聚苯乙烯（EPS、XPS）或聚氨酯（PU）等为保温层，根据相似相溶原则，溶剂材料，如苯和甲苯等能溶解聚苯乙烯，醋酸丁酯和二甲苯等能溶解聚氨酯，聚苯乙烯保温层被溶蚀而使外墙外保温层表面凹凸不平。

2.1涂料的拒水透气性

国家标准JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中规定，外保温系统的5mm厚防护层，浸水24h，吸水量要≤500g/O；外保温系统防护层和饰面涂层一起水蒸气湿流密度要≥0.85g/（h）。在JGJ144―2004《外墙外保温工程技术规程》对此规定有些不同。以JG149-2003中的规定来看，对于外墙面，就吸水性来说，一般外层要求比内层低，也就是说外饰涂层要低于防护层，即涂层吸水量要少于500g/这样才能使比较少的水进入墙体；就水蒸气湿流密度来说，一般外层要求比内层高，也就是说外饰涂层要高于防护层，即涂层水蒸气湿流密度要远远大于0.85g/，这样水蒸气才能畅通无阻地排出。

对于外墙外保温体系，其吸水量（拒水性）和水蒸气湿流密度（透气性）是要同时满足的，所以要综合平衡。从拒水透气的角度看，JG149-2003标准对外墙外保温饰面用涂料的要求比普通外墙涂料高得多，有些符合产品标准要求的外墙涂料却达不到此要求，有些可以通过与底涂搭配的涂层系统予以解决。涂料的耐久性JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》中规定，外墙外保温工程的使用年限不应少于25年。外墙涂料使用年限不仅与外墙涂料的质量有关，而且与基层、施工、使用环境条件、所用颜色和维护保养等因素有关。一般约为8～15年，使用年限达30年的也有报道。因此应尽量选用耐久性好的外墙涂料，尤其是色浆，优先选择保色性好的无机色浆，另外要及时做好维护翻新的工作。

2.2涂料的颜色

涂料的颜色主要牵涉到太阳能的吸收和反射问题。当太阳辐射能入射到不透明的涂层表面时，一部分能量被吸收，另一部分能量被反射，而透过的能量可忽略不计。吸收能量与入射总能量的比值，称为涂层的吸收系数（α）；反射能量与入射总能量的比值，称为涂层的反射系数（ρ）。α+ρ=1。吸收系数和反射系数随涂层温度和入射辐射能的波长而改变。颜色与太阳辐射能反射系数的关系，这些颜料的粒径都不大于50μm。

对于外墙外保温饰面的要求来说，我们希望夏天更多地反射太阳的热能，而希望冬天更多地吸收太阳能。一般来说，热传递有三种：传导、对流和辐射。太阳辐射热是影响建筑热过程的主要热源。夏天温度高，辐射热大，另外保温层密度低，隔热性差，涂层颜色影响大。冬天温度低，辐射热少，保温层导热系数低，涂层颜色影响小。因此，外墙外保温饰面涂料颜色的选择应以夏天隔热为主。也就是说，不能选择太深的颜色，如最低明度值应大于20‰。

小结

实现建筑行业的节能环保，是我国降低能耗的主要措施之一，同时墙体能耗又是建筑能耗中的主要部分，因此，应用墙体节能施工技术，对于降低建筑能耗具有明显作用。通过选择合适的墙体建筑材料，并采用墙体节能保温技术，使墙体能够发挥较好的保温、隔热等效用，从而减少能耗。为了进一步保证节能墙体能够充分发挥其效能，需要在施工时加强质量监管工作。

参考文献

[1]《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》郎四维付祥钊；中国建筑科学研究院.

[2]重庆大学，北京100013.

[3]《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004张庆风、杨西伟等；中国建筑科学研究院、中国建筑标准设计研究院.