淺析外墻外保溫技術(shù)在住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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一、節(jié)能住宅的發(fā)展概況
    隨著我國每年以10億平方米的民用建筑投入使用，建筑能耗占總能耗的比例已從1978年的10％上升到目前的27.5％，大力發(fā)展節(jié)能型住宅，不僅能節(jié)約能源開支，還能給住戶帶來許多切實(shí)的好處。
    節(jié)能住宅采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)能有效地改善居室的熱環(huán)境。由于節(jié)能住宅外墻穿上了一件“棉襖”（外墻保溫系統(tǒng)），頭上戴了“帽子”（增強(qiáng)屋面保溫），外窗采用了中空玻璃保溫窗，因此，冬季會(huì)明顯地感到比普通住宅溫暖舒適，即使需要開空調(diào)取暖，耗電量也明顯低于普通住宅。
    夏季，由于通過外墻進(jìn)入室內(nèi)的熱量大大減少，屋面上有了隔熱、通風(fēng)的措施，窗戶使用能反射太陽熱量的玻璃或者有外遮陽，使節(jié)能住宅的隔熱性能大大提高，夏季需要空調(diào)降溫的時(shí)間相應(yīng)減少，無疑會(huì)減少住戶的電費(fèi)支出。
    節(jié)能住宅的中空玻璃窗可降低外界的噪音分貝，能給住戶提供寧靜的家居環(huán)境。而建筑所穿的節(jié)能“衣帽”，還能有效地保護(hù)住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，使外界溫度變化、雨水侵蝕對建筑物的破壞大大降低，從而解決了屋面滲水、墻體開裂等住宅頑癥，延長了建筑物壽命，也降低了維修費(fèi)用。
    發(fā)展節(jié)能住宅可以為國家節(jié)約大量能源，減少災(zāi)害，有利于全球、全社會(huì)。
    中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)建筑節(jié)能專業(yè)委員會(huì)會(huì)長涂逢祥教授說，發(fā)展節(jié)能住宅是關(guān)系人類命運(yùn)的全球性課題， 中國作為世界第一人口大國，有義不容辭的責(zé)任。他介紹，建筑節(jié)能包括節(jié)約采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器等各方面的能耗。在國際上，它是與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸能耗并列，屬于民生能耗，一般占全國總能耗的30％ 至40％ ，量大面廣，牽涉到國家全局。
    在這位中國建筑節(jié)能專家的眼里，本世紀(jì)的理想節(jié)能建筑是這樣的：你一年四季生活、工作在冬暖夏涼的房子里，溫度總是接近或保持在20至26攝氏度之間。屋里通風(fēng)良限，自然通風(fēng)與人工通風(fēng)相結(jié)合，空氣經(jīng)過凈化，新風(fēng)掃過每個(gè)房間，通風(fēng)持續(xù)不斷，室內(nèi)空氣清新。任何時(shí)候，陽光都能通過布局合理的窗戶灑進(jìn)房間，使你盡可能多的接觸自然光。在這個(gè)智能控制的場所里，采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、家電等均可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，既可按預(yù)定程序集中管理，又可局部手工控制；既尊重人體差異，提供個(gè)性化服務(wù)，又盡可能地少用能源。
    二、外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展概況及優(yōu)越性
    根據(jù)國家熱工分區(qū)，溫州屬于冬冷夏熱地區(qū)。隨著溫州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，依據(jù)建設(shè)部現(xiàn)行的《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，節(jié)能住宅的建設(shè)也提高到一個(gè)新的臺(tái)階。對于我們建筑師來說，要更新舊觀念，接受新思想。對于節(jié)能設(shè)計(jì)這塊按目前現(xiàn)狀來說，我們建筑師急需加強(qiáng)的是建筑外墻保溫的設(shè)計(jì)，這對于我們目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是比較切合實(shí)際的。
    目前我國外墻保溫分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫，一般的磚墻起不到很好的保溫作用，而外墻內(nèi)保溫盡管比一般磚墻的保溫效果好，但是存在的問題也不少，比如一旦采用內(nèi)保溫，室內(nèi)墻上掛不上諸如裝飾畫之類的東西，房子住時(shí)間久了，由于受潮等原因，墻面會(huì)變形、容易斷裂，舒適度也不高，這種選擇并不理想。另外一種是外墻外保溫技術(shù)，它從新的裝飾材料上解決了內(nèi)保溫帶來的問題。外墻外保溫的優(yōu)越性是十分明顯的；它能避免建筑熱橋，避免墻面冬季結(jié)露；可以保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，減少溫度應(yīng)力，增加結(jié)構(gòu)壽命；比內(nèi)保溫增多建筑使用面積；在既有房屋節(jié)能改造時(shí)不致干擾原有住戶生活；使建筑物更為美觀，等等。與此同時(shí)，由于我國居住建筑以磚混結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，結(jié)構(gòu)厚重，熱容量大，在采用外墻外保溫的條件下，建筑熱穩(wěn)定性良好，因而房屋冬暖夏涼，居住舒適,有利于改善人民生活。
    三、外墻外保溫技術(shù)的理論計(jì)算和構(gòu)造示意
    溫州的住宅，外墻材料目前采用的比較普遍是粘土多孔磚和加氣混凝土砌塊，這兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.58W/m.K（厚度240mm）和0.17-0.20W/m.K (厚度240mm，自然狀態(tài))。本章以粘土多孔磚為例，保溫材料采用擠塑式聚苯乙烯保溫板，對板式建筑外墻的保溫厚度進(jìn)行計(jì)算，以求得出在溫州的外墻保溫層的厚度。
    1、計(jì)算依據(jù)
    依據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50176-93及《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 134-2001。
    2、墻體構(gòu)造及熱工計(jì)算參數(shù)的取值
    內(nèi)側(cè)水泥砂漿： 導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.93 W/m.K 厚度20mm
    粘土多孔磚墻： 導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.58 W/m.K 厚度240mm
    外側(cè)保溫材料： 
    擠塑式聚苯乙烯保溫材料 λ3=0.059×1.1=0.065W/m.K 厚度25mm
    抗裂砂漿： 導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.93 W/m.K 厚度5mm
    3、熱工計(jì)算
    內(nèi)側(cè)水泥砂漿20mm +粘土多孔磚墻240 mm+擠塑式聚苯乙烯保溫材料25mm＋抗裂砂漿5mm
公式Kp=1/(Ri+∑RP+Re)
    =1/(0.11+0.02/0.93+0.24/0.58+0.025/0.065+0.005/0.93
+0.05)
    =1/（0.11+0.022+0.414+0.385+0.005+0.05）=1.014 
    4、結(jié)論
    在240mm粘土多孔磚墻做20mm聚氨酯保溫材料及15mm擠塑式聚苯乙烯保溫材料外墻外保溫，傳熱系數(shù)為1.014W/（m2.K），小于溫州地區(qū)體型系數(shù)〈0.4時(shí)的外墻傳熱系數(shù)限值1.5 W/（m2.K），滿足建筑墻體節(jié)能的要求，如果墻體采用加氣混凝土砌塊效果將更好。
    四、外墻外保溫發(fā)展展望
    由于我國建筑節(jié)能工作正由北方采暖地區(qū)向南方夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)推進(jìn)，由居住建筑向公共建筑發(fā)展，又由于外墻外保溫的優(yōu)越性越來越被各方面所認(rèn)識(shí)和接受，中國的外墻外保溫工程正在快速增加；加上既有建筑的節(jié)能改造遲早會(huì)要提上日程，而外墻外保溫必然是建筑節(jié)能改造的一項(xiàng)基本措施，可見在近幾個(gè)五年計(jì)劃期間，外墻外保溫工程將會(huì)持續(xù)不斷地增加，日益成為一項(xiàng)最基本的保溫隔熱技術(shù)。
    這些年來，世界各國保溫節(jié)能技術(shù)迅速發(fā)展，各種外墻外保溫技術(shù)層出不窮，保溫要求也在不斷提高，在我國參加WTO的情況下，許多國家的外墻外保溫企業(yè)都將紛紛進(jìn)入中國建筑市場，企圖占有一席之地，國外一些有特色的有競爭能力的技術(shù)將在中國站穩(wěn)腳跟。中國許多外墻外保溫企業(yè)也必將自力更生，努力吸收國外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合本國實(shí)際研究開發(fā)，不斷創(chuàng)新，以更加經(jīng)濟(jì)合理的價(jià)位，更高的工程質(zhì)量，贏得外保溫市場更大的份額。
    今后，外墻外保溫技術(shù)將會(huì)更加多種多樣，豐富多彩，采用不同保溫材料、不同構(gòu)造、不同工藝（手工的、半工業(yè)化的、工業(yè)化的）的做法并存。既互相學(xué)習(xí)，又互相競爭。保溫隔熱材料性能將會(huì)更加優(yōu)越，保溫隔熱要求也會(huì)越來越高。
    由于中國建筑規(guī)模宏大，也由于中國建筑主體結(jié)構(gòu)以厚重結(jié)構(gòu)為主，在建筑節(jié)能跨越式大發(fā)展的條件下，我國的外墻外保溫市場很可能會(huì)成為世界上最廣大的最有活力的外保溫市場，我們將拭目以待