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回顾20年发展历程 探索保温技术创新路

发布时间:2016年01月08日 09:46 来源:中华建筑报
摘要:

及严寒地区,对外露梁柱及局部易于产生“热桥”的部位,应作断桥处理。 纵观20年来我国墙体保温节能技术的发展,我们在获得巨大收益的同时,在技术创新和市场推广应用过程中仍然还存在很多问题 墙体保温体系技术创新能力不足 一是开发有中国特色保温体系的能力不足。

  历经多年的发展,北京建筑节能市场墙体保温技术已经形成以外墙外保温、墙体内保温、外墙夹心保温、建筑幕墙保温、单一墙体保温体系为主的几种做法。


  早在上世纪70年代末,北京市就开始墙体保温技术的研究和试验,通过在预制装配式大板结构中采用加气混凝土夹心板、水渣夹心板、发泡钙塑板等保温墙板。80年代初,在中日友好医院、京城大厦等工程的外墙施工中采用岩棉夹心保温板等保温技术,由于忽视了热桥问题,外墙板结露现象时有发生。


  80年代中期,国外企业开始把墙体保温节能技术在我国市场进行推广,最初推广的是粘贴聚苯乙烯泡沫板外抹玻纤网格布增强的聚合物水泥砂浆外墙保温技术(简称专威特技术)。当时中国冶金建筑研究总院、北京市建筑设计研究院等单位在国内率先进行墙体保温试点工程,对重墙、轻墙及预制墙体等不同构造体系进行了保温试验,均取得了较好的节能效果。在此期间,北京市建筑设计研究院、北新建材总厂等单位在北京率先进行岩棉保温试点工程,采用瑞典的钢丝网锚固件技术,但是裂缝问题没有得到根本解决。


  80年代后期,北京市建筑设计研究院与北新石膏板厂共同开发了用于墙体内保温的聚苯乙烯石膏复合保温板。至90年代初期,建设部及北京市建委加大了对墙体节能的推进力度,北京市一些科研单位和企业纷纷开发了多种墙体保温节能技术,其中,典型的有仿专威特技术的EPS贴板法系统、ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料系统、现浇混凝土复合有(无)网EPS板外保温系统等。近年来,保温装饰一体化外保温体系、幕墙节能体系、混凝土空心砌块夹心保温墙体系、加气混凝土自保温体系在北京也有开发与应用。


  外墙外保温节能技术包括以下几种体系:


  一是墙体外粘(锚)保温板“薄抹灰”体系。该体系做法是在墙体外部粘贴保温板,并加塑料胀栓锚固,其外表是在保温板外部抹聚合物水泥砂浆,再压入耐碱玻璃纤维网格布,最后刮柔性腻子和涂料面层。此体系市场应用较为广泛,可适用于各种墙体面层及不同层数、不同结构体系的外墙。


  二是墙体外粘(锚)保温板“厚抹灰”体系。在保温板外表面先抹一定厚度具有防火性能的保温砂浆,再做聚合物水泥砂浆玻璃纤维网格布。


  三是现浇混凝土剪力墙与外保温板结合的体系。该类体系的做法是将保温板置于墙体钢筋外侧,再安装内外大模板,浇注墙体混凝土,使外墙外保温板与墙体结合在一起。这类保温板分带钢丝网和不带钢丝网,其中采用钢丝网架保温板表面抹水泥抗裂砂浆的体系多用于外粘贴面砖的材料。


  四是硬泡聚氨酯外保温体系。该体系是将发泡聚氨酯保温材料喷涂于基层墙体上,聚氨酯保温材料面层找平后,表面再做聚合物水泥砂浆玻璃纤维网格布。也有采用发泡聚氨酯浇注法,将发泡聚氨酯浇注于基层墙面与外模之间,在墙面形成聚氨酯保温层。


  五是保温装饰一体化外保温体系。该类体系是以聚氨酯、聚苯板等为保温材料,饰面带装饰,两者结合,由工厂预制成板材,施工时只需将其安装在外墙表面即可。这种做法较适用于工业化施工的建筑外墙,更适宜用于既有建筑的节能改造。另外,保温装饰一体化体系中还有装饰劈裂砌块,是由装饰层、保温层和混凝土空心砌块三者合一的一体化产品构筑的节能体系。


  六是幕墙节能体系。该体系是在墙体外部设垂直和水平龙骨,再安装装饰板,中间有空气层,墙外表放置保温材料,在保温层内或外设防水汽膜,表面挂装饰材(可用石材、金属、陶瓷、塑料板或其它板材)。此体系在公共建筑中应用较为普遍。


  墙体内保温节能技术通常采用三种作法。保温板复合粉刷石膏加强玻璃纤维网做法是将保温板粘贴在墙体内表面,在板面抹粉刷石膏、玻璃纤维网格布加强层,最后在面层做内饰面面层;保温板与纸面石膏板复合做法是由工厂将保温板与纸面石膏板复合后固定于墙体内表面,内表面装修采用纸面石膏板;保温浆料内保温做法是在表面加强层采用聚合物水泥砂浆玻璃纤维网格布加强,也可用粉刷石膏玻璃纤维网格布加强。


  外墙夹心保温节能技术包括两种体系。混凝土空心砌块夹心保温墙体系是一种复合保温砌块的墙体,砌块外部为装饰面层,中间为经断桥的保温层,内侧为普通混凝土空心砌块,三层复合在一起由工厂预制而成的保温装饰砌块;预制混凝土外墙夹芯保温技术做法是在外墙板制作过程中将保温材料放在中间形成复合夹心保温(亦称三明治板做法),保温材料复合在里外两层钢筋混凝土板中,制成带外饰面的混凝土复合保温外墙板。


  单一墙体保温技术主要适用于框架结构的填充外墙,在寒冷及严寒地区,对外露梁柱及局部易于产生“热桥”的部位,应作断桥处理。


  纵观20年来我国墙体保温节能技术的发展,我们在获得巨大收益的同时,在技术创新和市场推广应用过程中仍然还存在很多问题


  墙体保温体系技术创新能力不足


  一是开发有中国特色保温体系的能力不足。国内保温材料供应商的规模普遍偏小,节能技术含量不高,产品质量不稳定,产品配套能力差,且具有自主知识产权、能够形成主流产品与节能技术的骨干企业不多,难以满足日益扩大的墙体节能市场的需求。


  二是保温材料的开发过于侧重有机保温材料,对无机保温材料的开发应用缓慢,无机保温材料的产量、质量满足不了发展需求。


  三是保温体系的开发与应用未能与建筑物的功能有机结合。在民用建筑保温中,居住建筑与公共建筑保温应有所差异,高层与中低层建筑保温也应有所差异;公共建筑保温中,普通公建与大型公建保温也应有所不同。


  四是墙体保温技术侧重于重质墙体的保温技术,对墙体自保温和幕墙保温技术研究不够。墙体设计除了考虑保温性能外,还应考虑墙体的隔热性能和热稳定性。对于墙体只采用传热系数指标显然是不够的,在非稳态传热的条件下,墙体的热工性能除了用传热系数指标外,还应用抵抗光辐射波和热流波在墙体中传播能力来评价。


  五是在墙体保温技术中侧重于保温板材、保温浆料与墙体结合受力的研究,忽视了另一种保温填充体与受力体分开的技术研究。目前大量采用的龙骨填充多是聚苯板或聚氨酯板,这种做法是很不合理的。


  六是对开展的既有建筑节能改造以及农村建筑墙体保温采用什么样的系统技术缺少深入研究,以致造成目前改造工作和新农村建设不适应。应该研究新的墙体保温技术,加速既有建筑节能改造和农村建筑节能步伐。


  另外,技术创新能力较差还表现在能适应我国从北到南、从东到西各种不同建筑构造的高效外保温体系仍显不足;建筑规划设计能力良莠不齐,缺少对节能建筑整体把握的能力;相关节能技术标准、理论研究水平不高,设计、材料、施工、质量验收标准不配套;施工水平不稳定,没有形成专业化施工能力;系统的检测验收方法仍未形成等。


  保温系统的耐久性还有待时间和实践的考验


  保温系统能否满足在正确使用和正常维护的条件下使用年限应不少于25年或更长时间的要求还有待考验。目前,在各地的墙体保温市场上,有不少外保温系统仍未经过大型耐候性试验考验。由于我国缺少相关的围护结构节能基础研究,市场上很多采用的标准还是参考国外的标准,其中最重要的是耐候性试验和实体检验。保温工程在实际使用中会受到相当大的热应力作用,这种应力主要表现在饰面层及防护层上,饰面层及防护层温度在夏季阳光直射下可高达800C,突然降暴雨,表面温度变化可达500C,这就要求它能经受住周期性热湿和热冷气候条件的作用。


  保温工程安全性及抗裂技术还有待进一步提高


  保温工程安全性及防裂性是墙体体系要解决的关键节能技术之一。一旦保温层、保护层发生脱落或开裂,墙体特别是带面砖饰面的墙体安全性就得不到保障,保温性能也会发生很大改变,满足不了设计的节能要求,甚至会危及墙体的安全。在很长一个时期内,有相当多的工程的裂缝问题没有得到很好地解决,甚至发生保温墙面被大风吹落的现象,外保温墙体的连接技术和抗裂技术研究也刚刚起步,有待进一步提高。


  常用外保温的有机绝热材料防火性能不高


  墙体系统复合在结构墙体外侧,其本身的燃烧性能和耐火极限无论是抵抗相邻建筑火灾的侵害,还是阻止本身建筑火势的进一步蔓延都是很重要的。在国家节能政策和标准的推动下,我国墙体节能技术正在迅速发展,但对防火技术的发展重视十分不够。高层住宅建筑比多层住宅建筑的防火等级要求更高,保温层在具有良好的抗火灾功能的同时还应具有在遇火灾情况下有防止释放有毒烟雾的能力。


  保温系统的检测及评估方法不完善


  目前,国内外评价建筑节能是否达标,一般采用两种方法。一是在热源(冷源)处直接测取采暖耗煤量指标(耗电量指标),然后求出建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),此法称为热(冷)源法。另一种方法是在建筑物某处直接测取建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),然后求出采暖耗煤量指标(耗电量指标),此法称为建筑热工法。上述两种方法均难以迅速和全面地确定建筑小区内所有建筑墙体或屋面的传热系数值,建筑热工现场测量急需具有测温速度快、灵敏度高、形象直观等优点的测试方法,以提高现场测试水平。


  保温工程质量及市场规范化有待提高


  尽管目前保温节能市场的推广应用工作取得了显著成绩,但市场上仍然还存在一些不尽人意的地方,如片面追求投资成本,部分保温墙体出现空、鼓、裂,尤其是保温墙体开裂,引发顾客的投诉增多;保温效果满足不了节能要求,甚至出现结露现象;建筑保温层饰面装饰效果不够理想,出现一些欺骗宣传、弄虚作假等不良行为;一些地方领导层存在重量轻质的倾向,忽视节能工程的耐久性等等。这些行为,对墙体保温市场的发展必将造成严重的影响。


  在此,我对我国墙体保温发展简要阐述几个看法:一是需要努力开创有中国特色的建筑节能发展道路。从我国的基本国情出发,我们很有必要也完全有可能走出一条中国特色的建筑节能发展道路来。我们正在建设资源节约型、环境友好型的国家,人民生活条件有所改善,但仍然要发扬我国人民勤劳节俭的优良传统,要倡导合理、适度、节约的消费模式。从科学发展的角度看,我们的建筑节能有充分的条件比其他国家做得更为合理、更加节省,形成具有中国特色的墙体保温系列技术。二是要不断创新开发保温墙体新体系和新产品,推动墙体保温行业规模化生产。在学习发达国家先进经验的基础上,经过不断研究、创新,逐步发展形成中国特色的建筑保温理论体系和新的保温墙体体系及产品。三是要把墙体保温节能与墙改相结合,推动建筑保温工程朝工业化、预制装配化方向发展。提高建筑保温工程的工业化水平,缩短施工工期,提高工程质量,减少对环境、生活的干扰,适应既有建筑快速改造的要求迫在眉睫。四是在扩大节能建筑数量的同时,重视保温工程质量的提高。要做好建筑物的节能保温这项工作,必须严格把好各道质量关,尽快减少低质量、耐久性差的工程出现,其中重要的内容是提高保温工程专业化施工的进程,只有专业化水平提高了,保温工程的质量才有保证。另外一点是非常重要的,就是要进一步规范外墙保温市场,推动墙体保温企业规模化生产并维护有序的市场经营秩序,为营造良好的保温节能市场做好必要的服务。只有以上几个方面能够协调做好,我们的保温节能市场才有希望。


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