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

葉 文1,李偉國2YE Wen1, LI Weiguo2（1.杭州市城市建設(shè)科學(xué)研究院，浙江杭州310003；2.浙江中久節(jié)能科技有限公司，浙江舟山316000）

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浙江省外墻保溫隔熱技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

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

葉 文1,李偉國2
YE Wen1, LI Weiguo2
（1.杭州市城市建設(shè)科學(xué)研究院，浙江杭州310003；2.浙江中久節(jié)能科技有限公司，浙江舟山316000）

摘 要：介紹了目前浙江省相關(guān)法規(guī)標準現(xiàn)狀和常用的外墻保溫隔熱技術(shù)，并分析了各種外墻保溫技術(shù)的優(yōu)缺點。提高建筑外圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能可使建筑達到節(jié)能的目的，而外圍護結(jié)構(gòu)中的外墻所占比例最大，因此要大力推廣和應(yīng)用建筑外墻保溫隔熱技術(shù)。浙江省地處夏熱冬冷地區(qū)，外墻節(jié)能設(shè)計需要同時考慮冬季保溫與夏季隔熱的問題。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；夏熱冬冷；外墻保溫；應(yīng)用現(xiàn)狀

我國擁有世界上最大的建筑市場，全國房屋總面積已超過600億m2，每年新增的建筑面積達到了20億m2［1］。目前，我國建筑能耗已占社會總能耗的30%左右，并有逐步上升的趨勢。我國每年新建建筑中，仍有部分達不到國家強制性節(jié)能標準，既有建筑中也有很大部分是高能耗建筑，這對社會造成了沉重的能源負擔(dān)和嚴重的環(huán)境污染，制約了我國能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。建筑節(jié)能已成為全社會節(jié)能的重要組成部分，隨著我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會和節(jié)能減排工作的不斷深入，建筑節(jié)能的重要性和緊迫性還將日益凸顯。

建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分。建筑圍護結(jié)構(gòu)的耗能量要占建筑采暖空調(diào)能耗的1/3以上，其中墻體所占比重最大，約占圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量的75%～80%［2］。因此大力推廣和應(yīng)用建筑外墻保溫隔熱技術(shù)具有十分重要的意義。

1 外墻保溫隔熱技術(shù)概述

1.1 技術(shù)的起源

外墻保溫隔熱就是采用一定方式，把傳熱系數(shù)較低和保溫隔熱效果較好的絕熱材料通過一系列的技術(shù)手段，使其與建筑砌體融合為一體，增加墻體的平均熱阻值，從而達到保溫或隔熱效果的一種措施。

外墻外保溫技術(shù)20世紀40年代起源于歐洲［3］，二戰(zhàn)時德國有大量建筑物受到破壞，為了修補外墻裂縫，人們在建筑物外墻粘貼一層聚苯乙烯或巖棉板來修補裂縫。不久以后人們發(fā)現(xiàn)這種做法不但能遮蔽裂縫，還有保溫、隔音等很多優(yōu)點。20世紀70年代，美國引進此項技術(shù)之后，結(jié)合自身建筑特點及在本國氣候的基礎(chǔ)上對它進行了完善。目前，此項技術(shù)在美國應(yīng)用非常廣泛，收到了顯著的節(jié)能效果。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國外墻保溫技術(shù)起步于20世紀80年代，受當時條件限制，主要在外墻內(nèi)保溫方面做了一些應(yīng)用，一開始主要應(yīng)用于我國北方較寒冷地區(qū)［4］。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國在學(xué)習(xí)和引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，外墻外保溫技術(shù)逐步發(fā)展起來，已初步形成了一套完整的技術(shù)，目前外墻保溫技術(shù)的發(fā)展基本與世界保持同步［5］。

1995年，我國頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑部分）（JGJ 26—95）》，要求從1996 年7月1日起實現(xiàn)節(jié)能50%的目標；1998年1月1日正式實施《中華人民共和國節(jié)約能源法》；2002年以來建設(shè)部相繼頒布實施了《外墻外保溫建筑構(gòu)造（一）（02J 121—1）》；2003年10月1日國家實施《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準（JGJ 75—2012）》；2012年，財政部和住建部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實施意見》，各省建設(shè)廳相繼出臺了一大批外墻外保溫的技術(shù)法規(guī)和標準，對外墻外保溫市場的發(fā)展起到了巨大的推動作用。國家“十二五”規(guī)劃把節(jié)能減排作為工作重點之一，作為其中重要組成部分的建筑節(jié)能必將推動外墻保溫行業(yè)蓬勃發(fā)展。

2 浙江省外墻保溫隔熱技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 氣候特征對保溫隔熱技術(shù)的影響

浙江省屬亞熱帶季風(fēng)氣候，季風(fēng)顯著，四季分明，雨量豐沛，空氣濕潤，雨熱季節(jié)變化同步。年平均氣溫15℃～18℃，1月、7月分別為全年氣溫最低和最高的月份，5月、6月為集中降雨期，屬夏熱冬冷地區(qū)。

這一地區(qū)對圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計有較高的要求，該地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計需要同時考慮冬季保溫與夏季隔熱問題。冬季保溫需考慮盡量降低室內(nèi)的熱量往外傳遞的速度，類似達到“保溫瓶”的效果；夏季隔熱則要盡量降低室外熱量往室內(nèi)傳遞的速度，要達到類似“冰箱”的效果；梅雨季節(jié)中雨水多、溫度高、濕度大，地面墻壁常返潮，甚至有時會嚴重到淌水的地步。室內(nèi)空氣濕度過大，會增加建筑能耗、降低人體舒適度、蒙受經(jīng)濟損失等。以上問題對建筑外墻的保溫隔熱技術(shù)提出了較高的要求［6］。

2.2 相關(guān)法規(guī)和標準

浙江省的建筑節(jié)能工作雖然起步較晚，但建筑節(jié)能工作扎實有效，始終將建筑節(jié)能工作列為持續(xù)關(guān)注和實施的重大社會工程。2002年頒布了《關(guān)于做好實施“夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準”工作的通知》，2004年編制了《浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》，2007年頒布了《浙江省建筑節(jié)能管理規(guī)定》和《浙江省公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》，2008年頒布了《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗收實施細則》和《無機輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》。為進一步提高居住建筑的能源利用效率，改善浙江省居住建筑熱環(huán)境，浙江省依據(jù)《浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準（DB 33/1015—2003）》和《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準（JGJ 134—2010）》，制定了《浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準（DB 33/1015—2014）》。該標準首次將浙江省劃分為南北兩個氣候區(qū)，北區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計不僅應(yīng)考慮夏季空調(diào)，還應(yīng)考慮冬季供暖，南區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)主要考慮夏季空調(diào)，兼顧冬季供暖。

3 浙江省常用外墻保溫隔熱技術(shù)的優(yōu)缺點

浙江省屬于夏熱冬冷地區(qū)，在外墻保溫設(shè)計上需要兼顧冬季保溫與夏季隔熱兩方面的需求。目前，浙江省常用的保溫形式主要有外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和外墻自保溫等幾種。

3.1 外墻外保溫

外墻外保溫系統(tǒng)是指安裝在外墻外表面的保溫層、保護層和固定材料組成的非承重保溫構(gòu)造，主要組成包括：外保溫系統(tǒng)所依附的外墻（如混凝土墻、砌體墻），起保溫隔熱作用的構(gòu)造層（由保溫材料組成）和保護層（由抹面層和飾面層組成）［7］。

經(jīng)過多年工程實踐，外墻外保溫技術(shù)日趨完善，浙江省目前常用的外墻外保溫系統(tǒng)主要有：粘貼保溫板外墻外保溫系統(tǒng)，保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)，保溫漿料復(fù)合保溫板外墻外保溫系統(tǒng)，保溫板材現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)，現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)，保溫裝飾一體化板外墻外保溫系統(tǒng)等。

浙江省冬季為濕冷氣候，空氣濕度大，圍護結(jié)構(gòu)中熱橋部位熱損失大，可能使外墻內(nèi)表面結(jié)露，墻面長時間處于潮濕狀態(tài)還會發(fā)霉，影響室內(nèi)美觀。采用外保溫技術(shù)，外墻的熱橋少，可以避免這種問題。在冬季，外墻內(nèi)側(cè)的實體墻比熱容量大，室內(nèi)的熱量得到有效蓄存，可以使外墻內(nèi)表面溫度和室內(nèi)溫度變化緩慢、穩(wěn)定；在夏季，外墻外保溫能有效阻止一部分太陽輻射熱進入室內(nèi)，降低了外墻內(nèi)表面溫度和室內(nèi)空氣溫度。外墻外保溫系統(tǒng)適用于各種砌體和混凝土外墻工程，適用于新建、擴建和改建各種類型建筑。適用于既有建筑的節(jié)能改造，不影響室內(nèi)裝修及設(shè)施安裝和居住人員生活，可節(jié)約3%室內(nèi)使用面積。

外墻外保溫系統(tǒng)施工工序較多：當采用保溫漿料作為保溫層時，一般需要分三道（甚至更多）抹灰；當采用保溫板材進行外墻外保溫施工時，需采用專用粘結(jié)砂漿粘結(jié)和錨釘錨固配合的方式進行安裝。此外，由于外保溫要求在室外施工，必須設(shè)置腳手架，因此外墻外保溫系統(tǒng)的造價較高［8］。

3.2 外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫是在墻體內(nèi)側(cè)覆蓋一層保溫材料，通過粘結(jié)劑固定在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，之后在保溫層外側(cè)作保護層和飾面層［9］。

外墻保溫技術(shù)應(yīng)用時間較長，技術(shù)成熟，施工技術(shù)及檢驗標準比較完善。在2001年以前外墻保溫工程中約90%以上應(yīng)用外墻內(nèi)保溫技術(shù)。外墻內(nèi)保溫技術(shù)常見的形式有：復(fù)合板內(nèi)保溫系統(tǒng)，保溫板內(nèi)保溫系統(tǒng)：保溫砂漿內(nèi)保溫系統(tǒng)噴涂硬泡聚氨酯內(nèi)保溫系統(tǒng)以及玻璃棉、巖棉、噴涂硬泡聚氨酯龍骨固定內(nèi)保溫系統(tǒng)等。

外墻內(nèi)保溫技術(shù)對飾面和保溫材料的防水性、耐候性等技術(shù)指標的要求較低，紙面石膏、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求，取材方便；內(nèi)保溫系統(tǒng)被樓板所分隔，施工時僅在一個樓層內(nèi)施工，不需搭設(shè)腳手架，施工速度快，操作方便靈活。但是，外墻內(nèi)保溫平均傳熱系數(shù)較高，無法解決梁、柱等部位熱橋問題，以致嚴重影響了外墻整體保溫效果；浪費了大約3%的建筑使用面積，且不利于室內(nèi)二次裝修，不利于節(jié)能改造。

3.3 外墻自保溫

外墻自保溫系統(tǒng)是指外墻主墻體部位采用自保溫墻體材料砌筑，熱橋部位采用普通抹灰砂漿、保溫抹灰砂漿或保溫薄片等無機保溫材料進行處理，形成的能滿足節(jié)能要求的墻體保溫系統(tǒng)。所謂的自保溫墻體材料是指自身具備較好保溫隔熱性能，均質(zhì)材料導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.23 W/（m·K），非均質(zhì)材料當量導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.28 W/（m·K）。

目前浙江省自保溫墻體技術(shù)主要采用蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊、復(fù)合保溫砌塊、燒結(jié)保溫磚、石膏砌塊、泡沫混凝土砌塊等作為墻體材料，還有各種建筑墻板、預(yù)制多功能墻體等。外墻自保溫墻體組成材料大部分為無機材料，不易老化，具有良好的耐候性；自保溫墻體既是基層墻體，又是保溫構(gòu)件，抗沖擊性能佳；自保溫墻體主要施工工藝為砌筑、安裝工藝，不存在粘貼、噴涂等工藝，施工簡單、方便，相對成本不高。

但是，目前應(yīng)用的外墻自保溫技術(shù)創(chuàng)新不足，仍然主要是加氣混凝土砌塊和陶?；炷疗鰤K等，這類產(chǎn)品存在吸水率大，干燥收縮率大等問題；配套措施不全，設(shè)計、施工技術(shù)跟不上產(chǎn)品發(fā)展的需求，存在應(yīng)用少、發(fā)展慢的現(xiàn)象。

3.4 外墻反射隔熱涂料技術(shù)

建筑反射隔熱涂料是通過反射可見光及紅外光的形式將太陽能量隔絕，達到隔熱的目的。通過選擇合適的樹脂、空心陶瓷粉、玻璃微珠、金屬或金屬氧化物（納米材料）等功能填料，采用特定的生產(chǎn)工藝便可制得高反射率的涂層。這種涂料具有裝飾及隔熱的雙重作用，屬功能性涂料，是夏季強陽光輻射與高溫的南方地區(qū)建筑節(jié)能的適宜技術(shù)［10］。

目前常用的外墻反射隔熱涂料主要對熱傳遞進行阻抗而實現(xiàn)隔熱的阻隔性隔熱涂料、熱反射隔熱涂料、輻射隔熱涂料，以及把上述幾種功能進行復(fù)合，既有阻隔又有反射功能的隔熱涂料等。

4 結(jié) 語

隨著人們生活水平的提高，為改善室內(nèi)的熱環(huán)境，在公共建筑或居住建筑中空調(diào)設(shè)備已基本普及，導(dǎo)致建筑節(jié)能形勢日益緊迫。而外墻的保溫節(jié)能工作是實現(xiàn)建筑節(jié)能的重要組成部分，與發(fā)達國家和國內(nèi)其他省份相比，浙江省建筑外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能工作還十分艱巨。因此，總結(jié)目前浙江省建筑外墻保溫隔熱節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)和掌握國外的先進技術(shù)，完善相關(guān)法規(guī)標準，提高施工和檢測技術(shù)，對推動浙江省外墻保溫事業(yè)的發(fā)展有重要意義。

參考文獻

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［9］中國建筑標準設(shè)計研究院.JGJT 261-2011外墻內(nèi)保溫工程技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

［10］尹萬云，喬軍，陶新秀.建筑外墻隔熱保溫涂料［J］.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，1（28）：59-62.

中圖分類號：TU761.1+2

文獻標志碼：B

文章編號：1008-3707（2016）02-0043-03

收稿日期：2015-11-02

作者簡介：葉 文（1966—），女，浙江杭州人，高級工程師，從事建筑科研檢測工作。