內(nèi)外保溫利弊

1、淺談建筑外墻保溫技術(shù)的利與弊隨著對節(jié)約能源與保護環(huán)境的要求的不斷提高，建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫技術(shù)也 在日益加強，尤其是外墻保溫技術(shù)得到了長足的發(fā)展， 并成為我國一項重要的建 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、夾層保溫等方法，然而，在不同的保溫方法施工過程中，也出現(xiàn)了各種 各樣的質(zhì)量問題，本文意在通過對上述四種保溫方法產(chǎn)生的問題進行分析，從而對工程中的質(zhì)量問題起到預(yù)防的作用。一、外墻內(nèi)保溫外墻內(nèi)保溫的一個明顯的缺陷就是： 結(jié)構(gòu)冷（熱）橋的存在使局部溫差過大 導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。由于內(nèi)保溫保護的位置僅僅在建筑的內(nèi)墻及梁內(nèi)側(cè)，內(nèi)墻及板對應(yīng)的外墻部分得不到保溫材

2、料的保護，因此，在此部分形成冷（熱）橋，冬 天室內(nèi)的墻體溫度與室內(nèi)墻角（保溫墻體與不保溫板交角處）溫度差約在10C左右，與室內(nèi)的溫度差可達到15c以上，一旦室內(nèi)的濕度條件適合，在此處即 可形成結(jié)露現(xiàn)象。而結(jié)露水的浸漬或凍融及易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉、開裂。另外，在冬季采暖、夏季制冷的建筑中，室內(nèi)溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度通常 不大（約10c左右），這種溫度變化引起建筑物內(nèi)墻和樓板的線性變形和體積 變化也不大。但是，外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變 化幅度較大。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時，外墻收縮的幅度比內(nèi)保溫隔熱體系的 速度快，當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)氣溫時，外墻膨脹的速度高于內(nèi)保溫

3、隔熱體系， 這 種反復(fù)形變使內(nèi)保溫隔熱體系始終處于一種不穩(wěn)定的墻體基礎(chǔ)上，在這種形變應(yīng)力反復(fù)作用下不僅是外墻易遭受溫差應(yīng)力的破壞也易造成內(nèi)保溫隔熱體系的空 鼓開裂。二、內(nèi)外混合保溫從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對外墻內(nèi)保溫不能保護到的內(nèi)墻、板同外墻交接處的冷（熱）橋部分進行有效的保護，從而使建筑處于保溫 中。然而，混合保溫對建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴(yán)重的損害。 外保溫做法部位使建筑物 的結(jié)構(gòu)墻體主要受室內(nèi)溫度的影響， 溫度變化相對較小，因而墻體處于相對穩(wěn)定 的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力也相對較??；內(nèi)保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu) 墻體主要受室外環(huán)境溫度的影響， 室外溫度波動較大，因而墻體處于

4、相對不穩(wěn)定 的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力相對較大。 局部外保溫、局部內(nèi)保溫混合使用 的保溫方式，使整個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 整個建筑的壽命。工程保溫做法中采用內(nèi)外保溫混合使用的做法是不合理的，比作內(nèi)保溫的危害更大。三、外墻外保溫由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用 大幅度下降，溫度變形減小，對結(jié)構(gòu)墻體起到保護作用并可有效阻斷冷 （熱）橋, 有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長。因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說，外保溫隔熱具有明 顯的優(yōu)勢，在可選擇的情況下應(yīng)首選外保溫隔熱。然而，由

5、于外保溫隔熱體系被置于外墻外側(cè)，直接承受來自自然界的各種因素影 響，因此對外墻外保溫體系提出了更高的要求。 就太陽輻射及環(huán)境溫度變化對其 影響來說，至于保溫層之上的抗裂防護層只有 3mm20mmS保溫材料具有較大 的熱阻，因此在的熱量相同的情況下，外保溫抗裂保護層溫度變化速度比無保溫 情況下主體外傾溫度變化速度提高 830倍。因此抗裂防護層的柔韌性和耐候性 對外保溫體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用。四、夾層保溫“夾層保溫”技術(shù)，即對外圍護墻采用分層處理的措施，形成墻體一保溫材 料一墻體體系，達到保溫節(jié)能目的。我國在建筑保溫材料發(fā)展的前期，曾經(jīng)大力推廣過夾層保溫技術(shù)，上世紀(jì) 80年代初建造的北京前三

6、門高層住宅區(qū)，就是典型代表作。建筑界曾試圖用工業(yè)化生產(chǎn)的方式解決建筑的保溫和節(jié)能問題， 然而 由于生產(chǎn)方式復(fù)雜，不能有效地解決建筑中存在的“冷橋”問題， 夾層保溫的做 法逐漸被墻體外保溫的做法所取代。1、聚苯板薄摸灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足：這類外保溫隔熱通常采用粘貼的法國那時固定在墻體的外側(cè)， 然后再保溫板上抹 抹面砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中， 目前，此類做法很常見，然而出現(xiàn)裂縫 的也非常多。從抗裂保護層受熱應(yīng)力的因素上看，該體系聚苯板保溫層僅是3mm勺抗裂砂漿復(fù) 合網(wǎng)格布，膨脹聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.042W(m.K),而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.932W(m.K),兩材料的導(dǎo)熱系

7、數(shù)相差22倍。由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大 從而使保護層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴散，因此當(dāng)受太陽直射時熱量積聚在抗裂砂 漿層，其表面溫度將高達50 C (大連地區(qū)),遇突然降雨將溫則溫度會降至15C 左右，溫差可達35C,這樣的溫差變化以及受晝夜和季節(jié)室外氣溫的影響，對 抹灰砂漿的柔韌性合網(wǎng)格布的耐久性提出了相當(dāng)高的要求。另外一個應(yīng)該考慮的因素是當(dāng)聚苯板的溫度超過70c時，聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形，造成較 為嚴(yán)重的開裂變形，這種情況在高溫干燥地區(qū)更為明顯。2、水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足： 這類外保溫隔熱通常采用帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料，分為鋼絲網(wǎng)穿

8、透聚苯板何不穿透聚苯板兩種類型。鋼絲網(wǎng)穿透軍苯板的鋼絲網(wǎng)架聚苯板 施工時通過預(yù)先澆混凝土整體一次性澆筑固定在基層墻體上，不穿透聚苯板的采用機械錨固的方式固定在基層墻體上，面層均采用20mm30m的普通砂漿找平。由于該類體系采用厚抹灰水泥砂漿做法，開裂現(xiàn)象比較普遍，原因如下：1)普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形，并且存在強度增長周期短、 體積收縮周期長的矛盾，在約束條件下，當(dāng)體積收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強度時，就會出現(xiàn)裂縫。處于保溫層保護下的主體結(jié)構(gòu)受溫度變形影響較小，而2030mm勺找平砂漿處于 熱阻很大的聚苯板的外側(cè)，因策受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生較大變形。 聚苯板兩側(cè)的 水泥材質(zhì)受環(huán)

9、境溫差影響而產(chǎn)生較大相對變形差，引起開裂。另外由于保溫隔熱板平整度很難控制，會造成找平抹灰厚度的不均，造成局部收 縮和溫差應(yīng)力不均從而引起裂縫。2）配筋不合理引起裂縫：鋼絲網(wǎng)架在在水泥砂漿中的位置相當(dāng)于單面配筋方式， ，且靠近保溫隔熱層。在 正負(fù)風(fēng)壓、熱脹冷縮、干縮濕漲及地政等作用都是雙向或多向。 該種方式的配筋 對靠近外墻飾面應(yīng)力的分散作用很有限，起不到應(yīng)有的抗裂作用。四角鋼網(wǎng)配筋對抵抗和分散與鋼絲網(wǎng)網(wǎng)絲同向的應(yīng)力具有良好的效果，但在網(wǎng)孔對角線方向無筋，因此對抵抗和分散網(wǎng)孔對角線方向的應(yīng)力左用有限。從而易產(chǎn)生沿四角網(wǎng)對角線方向的裂縫，另外，四角鋼網(wǎng)的十字交叉處水泥砂漿不易完全 充分握裹，使水

10、泥砂漿與鋼網(wǎng)不能成為共同受力。3）不完全外保溫引起的裂縫：在外墻保溫中，我們經(jīng)常注重整體墻面的保溫，然而卻忽略了女兒墻、雨篷、老 虎窗、凸窗、外陽臺等部位的保溫，而使此部分出現(xiàn)開裂或者降低使用壽命。在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處，因為保溫層與其他材料的材質(zhì)的密度相差過 大，這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不相同，在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時還應(yīng)該考慮防水處理， 防止水分侵入到保溫體系內(nèi)，避免因凍漲作用而導(dǎo)致體系的破壞，影響體系的正 常使用壽命和體系的耐久性。3、無網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚的缺陷：從構(gòu)造設(shè)計上看，直接在玻纖網(wǎng)布復(fù)合抹灰砂漿的無網(wǎng)

11、聚苯板外保溫外面粘貼面 磚是不合理的。一方面，從受力狀況看，應(yīng)用于外保溫的聚苯板的通常采用點粘法，粘結(jié)面積35流右，而聚苯板本身具有受力變形的特性，由聚苯板直接承受 面磚飾面層（包括粘結(jié)砂漿）荷載，必然會發(fā)生徐變，短期或許不會發(fā)生嚴(yán)重事 故，但長期的變形將導(dǎo)致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落。另一方面，從抗風(fēng)壓性上看，粘貼聚苯板外保溫體系存在空腔，抗風(fēng)壓尤其是抗負(fù)風(fēng)壓的性能差， 會出現(xiàn)在刮大風(fēng)時聚苯板刮落事件。 第三，從防火性能上看，體系本身就存在整 體連通的空氣層，火災(zāi)是很快形成“引火通道”是火災(zāi)迅速蔓延。 聚苯板外墻外 保溫體系在高溫輻射下很快收縮、熔結(jié)，在明火狀態(tài)下燃燒，即在火災(zāi)發(fā)生時，

12、聚苯板外墻外保溫體系將很快遭到破壞。從這個意義上說，在聚苯板外保溫體系 面層粘貼面磚的做法是非常危險的， 火災(zāi)狀態(tài)下聚苯板在受熱后嚴(yán)重變形， 使面 磚層喪失依托，引起面磚層整體脫落造成人員傷害。四、外墻保溫的一般做法：以上為外墻保溫在設(shè)計、施工等過程中的不當(dāng)，而造成施工工質(zhì)量的問題， 那么，如何才能使建筑保溫做到既滿足保溫要求， 又滿足建筑施工質(zhì)量要求呢？首先，由于內(nèi)保溫和混合保溫設(shè)計存在缺陷， 且無法解決，故不應(yīng)采用。由于外保溫使建筑結(jié)構(gòu)處于保溫層的保護中， 使建筑結(jié)構(gòu)所處溫度環(huán)境穩(wěn)定，有 利于建筑結(jié)構(gòu)的保護，增強耐久性。另外，外保溫將建筑在外面包裹，保溫的面 積大，更有利于保溫節(jié)能。關(guān)于外保溫存在墻體開裂的問題， 我們可以通過在外 保溫材料及施工方法等方面的改進，使之達到規(guī)定的施工質(zhì)量。具體方法如下：1、建筑的外保溫應(yīng)該是整個建筑全部的外保溫。 上面我們曾講過，由于 不完全外