浙江省外墙保温隔热技术应用现状分析

2016-02-03 00:11SituationAnalysisontheApplicationofHeatPresevationandInsulationTechnologyfortheExteriorWallinZhejiangProvince
浙江建筑 2016年2期
关键词:外墙保温应用现状建筑节能

Situation Analysis on the Application of Heat Presevation and Insulation Technology for the Exterior Wall in Zhejiang Province

叶 文1,李伟国2YE Wen1, LI Weiguo2(1.杭州市城市建设科学研究院,浙江杭州310003;2.浙江中久节能科技有限公司,浙江舟山316000)



浙江省外墙保温隔热技术应用现状分析

Situation Analysis on the Application of Heat Presevation and Insulation Technology for the Exterior Wall in Zhejiang Province

叶 文1,李伟国2
YE Wen1, LI Weiguo2
(1.杭州市城市建设科学研究院,浙江杭州310003;2.浙江中久节能科技有限公司,浙江舟山316000)

摘 要:介绍了目前浙江省相关法规标准现状和常用的外墙保温隔热技术,并分析了各种外墙保温技术的优缺点。提高建筑外围护结构的保温隔热性能可使建筑达到节能的目的,而外围护结构中的外墙所占比例最大,因此要大力推广和应用建筑外墙保温隔热技术。浙江省地处夏热冬冷地区,外墙节能设计需要同时考虑冬季保温与夏季隔热的问题。

关键词:建筑节能;夏热冬冷;外墙保温;应用现状

我国拥有世界上最大的建筑市场,全国房屋总面积已超过600亿m2,每年新增的建筑面积达到了20亿m2[1]。目前,我国建筑能耗已占社会总能耗的30%左右,并有逐步上升的趋势。我国每年新建建筑中,仍有部分达不到国家强制性节能标准,既有建筑中也有很大部分是高能耗建筑,这对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染,制约了我国能源与环境的可持续发展。建筑节能已成为全社会节能的重要组成部分,随着我国建设资源节约型、环境友好型社会和节能减排工作的不断深入,建筑节能的重要性和紧迫性还将日益凸显。

建筑围护结构节能是建筑节能的重要组成部分。建筑围护结构的耗能量要占建筑采暖空调能耗的1/3以上,其中墙体所占比重最大,约占围护结构传热耗热量的75%~80%[2]。因此大力推广和应用建筑外墙保温隔热技术具有十分重要的意义。

1 外墙保温隔热技术概述

1.1 技术的起源

外墙保温隔热就是采用一定方式,把传热系数较低和保温隔热效果较好的绝热材料通过一系列的技术手段,使其与建筑砌体融合为一体,增加墙体的平均热阻值,从而达到保温或隔热效果的一种措施。

外墙外保温技术20世纪40年代起源于欧洲[3],二战时德国有大量建筑物受到破坏,为了修补外墙裂缝,人们在建筑物外墙粘贴一层聚苯乙烯或岩棉板来修补裂缝。不久以后人们发现这种做法不但能遮蔽裂缝,还有保温、隔音等很多优点。20世纪70年代,美国引进此项技术之后,结合自身建筑特点及在本国气候的基础上对它进行了完善。目前,此项技术在美国应用非常广泛,收到了显著的节能效果。

1.2 国内发展现状

我国外墙保温技术起步于20世纪80年代,受当时条件限制,主要在外墙内保温方面做了一些应用,一开始主要应用于我国北方较寒冷地区[4]。随着社会经济的发展,我国在学习和引进国外先进技术的基础上,外墙外保温技术逐步发展起来,已初步形成了一套完整的技术,目前外墙保温技术的发展基本与世界保持同步[5]。

1995年,我国颁布了《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ 26—95)》,要求从1996 年7月1日起实现节能50%的目标;1998年1月1日正式实施《中华人民共和国节约能源法》;2002年以来建设部相继颁布实施了《外墙外保温建筑构造(一)(02J 121—1)》;2003年10月1日国家实施《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准(JGJ 75—2012)》;2012年,财政部和住建部联合发布了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,各省建设厅相继出台了一大批外墙外保温的技术法规和标准,对外墙外保温市场的发展起到了巨大的推动作用。国家“十二五”规划把节能减排作为工作重点之一,作为其中重要组成部分的建筑节能必将推动外墙保温行业蓬勃发展。

2 浙江省外墙保温隔热技术发展现状

2.1 气候特征对保温隔热技术的影响

浙江省属亚热带季风气候,季风显著,四季分明,雨量丰沛,空气湿润,雨热季节变化同步。年平均气温15℃~18℃,1月、7月分别为全年气温最低和最高的月份,5月、6月为集中降雨期,属夏热冬冷地区。

这一地区对围护结构节能设计有较高的要求,该地区围护结构设计需要同时考虑冬季保温与夏季隔热问题。冬季保温需考虑尽量降低室内的热量往外传递的速度,类似达到“保温瓶”的效果;夏季隔热则要尽量降低室外热量往室内传递的速度,要达到类似“冰箱”的效果;梅雨季节中雨水多、温度高、湿度大,地面墙壁常返潮,甚至有时会严重到淌水的地步。室内空气湿度过大,会增加建筑能耗、降低人体舒适度、蒙受经济损失等。以上问题对建筑外墙的保温隔热技术提出了较高的要求[6]。

2.2 相关法规和标准

浙江省的建筑节能工作虽然起步较晚,但建筑节能工作扎实有效,始终将建筑节能工作列为持续关注和实施的重大社会工程。2002年颁布了《关于做好实施“夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准”工作的通知》,2004年编制了《浙江省居住建筑节能设计标准》,2007年颁布了《浙江省建筑节能管理规定》和《浙江省公共建筑节能设计标准》,2008年颁布了《建筑节能施工质量验收实施细则》和《无机轻集料保温砂浆及系统技术规程》。为进一步提高居住建筑的能源利用效率,改善浙江省居住建筑热环境,浙江省依据《浙江省居住建筑节能设计标准(DB 33/1015—2003)》和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ 134—2010)》,制定了《浙江省居住建筑节能设计标准(DB 33/1015—2014)》。该标准首次将浙江省划分为南北两个气候区,北区建筑节能设计不仅应考虑夏季空调,还应考虑冬季供暖,南区建筑节能设计应主要考虑夏季空调,兼顾冬季供暖。

3 浙江省常用外墙保温隔热技术的优缺点

浙江省属于夏热冬冷地区,在外墙保温设计上需要兼顾冬季保温与夏季隔热两方面的需求。目前,浙江省常用的保温形式主要有外墙外保温、外墙内保温和外墙自保温等几种。

3.1 外墙外保温

外墙外保温系统是指安装在外墙外表面的保温层、保护层和固定材料组成的非承重保温构造,主要组成包括:外保温系统所依附的外墙(如混凝土墙、砌体墙),起保温隔热作用的构造层(由保温材料组成)和保护层(由抹面层和饰面层组成)[7]。

经过多年工程实践,外墙外保温技术日趋完善,浙江省目前常用的外墙外保温系统主要有:粘贴保温板外墙外保温系统,保温浆料外墙外保温系统,保温浆料复合保温板外墙外保温系统,保温板材现浇混凝土外墙外保温系统,现场喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统,保温装饰一体化板外墙外保温系统等。

浙江省冬季为湿冷气候,空气湿度大,围护结构中热桥部位热损失大,可能使外墙内表面结露,墙面长时间处于潮湿状态还会发霉,影响室内美观。采用外保温技术,外墙的热桥少,可以避免这种问题。在冬季,外墙内侧的实体墙比热容量大,室内的热量得到有效蓄存,可以使外墙内表面温度和室内温度变化缓慢、稳定;在夏季,外墙外保温能有效阻止一部分太阳辐射热进入室内,降低了外墙内表面温度和室内空气温度。外墙外保温系统适用于各种砌体和混凝土外墙工程,适用于新建、扩建和改建各种类型建筑。适用于既有建筑的节能改造,不影响室内装修及设施安装和居住人员生活,可节约3%室内使用面积。

外墙外保温系统施工工序较多:当采用保温浆料作为保温层时,一般需要分三道(甚至更多)抹灰;当采用保温板材进行外墙外保温施工时,需采用专用粘结砂浆粘结和锚钉锚固配合的方式进行安装。此外,由于外保温要求在室外施工,必须设置脚手架,因此外墙外保温系统的造价较高[8]。

3.2 外墙内保温

外墙内保温是在墙体内侧覆盖一层保温材料,通过粘结剂固定在墙体结构内侧,之后在保温层外侧作保护层和饰面层[9]。

外墙保温技术应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准比较完善。在2001年以前外墙保温工程中约90%以上应用外墙内保温技术。外墙内保温技术常见的形式有:复合板内保温系统,保温板内保温系统:保温砂浆内保温系统喷涂硬泡聚氨酯内保温系统以及玻璃棉、岩棉、喷涂硬泡聚氨酯龙骨固定内保温系统等。

外墙内保温技术对饰面和保温材料的防水性、耐候性等技术指标的要求较低,纸面石膏、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便;内保温系统被楼板所分隔,施工时仅在一个楼层内施工,不需搭设脚手架,施工速度快,操作方便灵活。但是,外墙内保温平均传热系数较高,无法解决梁、柱等部位热桥问题,以致严重影响了外墙整体保温效果;浪费了大约3%的建筑使用面积,且不利于室内二次装修,不利于节能改造。

3.3 外墙自保温

外墙自保温系统是指外墙主墙体部位采用自保温墙体材料砌筑,热桥部位采用普通抹灰砂浆、保温抹灰砂浆或保温薄片等无机保温材料进行处理,形成的能满足节能要求的墙体保温系统。所谓的自保温墙体材料是指自身具备较好保温隔热性能,均质材料导热系数不大于0.23 W/(m·K),非均质材料当量导热系数不大于0.28 W/(m·K)。

目前浙江省自保温墙体技术主要采用蒸压加气混凝土砌块、轻集料混凝土砌块、复合保温砌块、烧结保温砖、石膏砌块、泡沫混凝土砌块等作为墙体材料,还有各种建筑墙板、预制多功能墙体等。外墙自保温墙体组成材料大部分为无机材料,不易老化,具有良好的耐候性;自保温墙体既是基层墙体,又是保温构件,抗冲击性能佳;自保温墙体主要施工工艺为砌筑、安装工艺,不存在粘贴、喷涂等工艺,施工简单、方便,相对成本不高。

但是,目前应用的外墙自保温技术创新不足,仍然主要是加气混凝土砌块和陶粒混凝土砌块等,这类产品存在吸水率大,干燥收缩率大等问题;配套措施不全,设计、施工技术跟不上产品发展的需求,存在应用少、发展慢的现象。

3.4 外墙反射隔热涂料技术

建筑反射隔热涂料是通过反射可见光及红外光的形式将太阳能量隔绝,达到隔热的目的。通过选择合适的树脂、空心陶瓷粉、玻璃微珠、金属或金属氧化物(纳米材料)等功能填料,采用特定的生产工艺便可制得高反射率的涂层。这种涂料具有装饰及隔热的双重作用,属功能性涂料,是夏季强阳光辐射与高温的南方地区建筑节能的适宜技术[10]。

目前常用的外墙反射隔热涂料主要对热传递进行阻抗而实现隔热的阻隔性隔热涂料、热反射隔热涂料、辐射隔热涂料,以及把上述几种功能进行复合,既有阻隔又有反射功能的隔热涂料等。

4 结 语

随着人们生活水平的提高,为改善室内的热环境,在公共建筑或居住建筑中空调设备已基本普及,导致建筑节能形势日益紧迫。而外墙的保温节能工作是实现建筑节能的重要组成部分,与发达国家和国内其他省份相比,浙江省建筑外围护结构节能工作还十分艰巨。因此,总结目前浙江省建筑外墙保温隔热节能技术现状,学习和掌握国外的先进技术,完善相关法规标准,提高施工和检测技术,对推动浙江省外墙保温事业的发展有重要意义。

参考文献

[1]王阳,于光磊.建筑节能在我国的应用[J].建筑与预算,2014,10(222):24-26.

[2]武涌,侯静,徐可西,等.中国建筑能效提升体系的研究[J].建筑科学,2015,4(31):14-30.

[3]夏向峰.外墙保温技术的现状与发展趋势及对策[J].山西建筑,2012,10(38):225-226.

[4]朱冰曲,陈晓明,王婧.夏热冬冷地区建筑外墙保温材料和保温形式的发展趋势[J].华中建筑,2013(2):54-56.

[5]林燕成.外墙外保温系统技术标准现状分析[J].施工技术,2007,6(36):103-105.

[6]王勇.夏热冬冷地区建筑物外围墙体节能保温的研究[D].江西:南昌大学,2014.

[7]建设部科技发展促进中心.JGJ 144—2008外墙外保温工程技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[8]王诚.关于外墙保温系统施工应用中存在的问题及对策[J].建筑施工,2008(7):45-49.

[9]中国建筑标准设计研究院.JGJT 261-2011外墙内保温工程技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[10]尹万云,乔军,陶新秀.建筑外墙隔热保温涂料[J].安徽工业大学学报:自然科学版,2011,1(28):59-62.

中图分类号:TU761.1+2

文献标志码:B

文章编号:1008-3707(2016)02-0043-03

收稿日期:2015-11-02

作者简介:叶 文(1966—),女,浙江杭州人,高级工程师,从事建筑科研检测工作。

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