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            不同外保溫形式的適用性分析

            根據外墻的不同保溫形式的傳熱分析,總結出不同外墻保溫形式的特點以及在不同氣候條件下的使用情況,在使用中應該發揮不同的外墻保溫形式的優勢。

             
            一、外圍護結構保溫的重要性
             
            建筑室內熱狀態受室外氣候狀態和建筑維護結構所影響。以此建筑采暖空調能耗在很大程度上與建筑維護結構形式和室外氣候狀態有關,改進建筑維護結構形式以改善建筑熱性能,是建筑節能的重要途徑。
             
            按照建筑熱工設計分區及建筑設計的要求,在冬季時間長、氣溫低的寒冷地區,為了使室內熱環境滿足人們正常工作和生活需要。通常裝有采暖設備。而為了節省采暖的能耗和維持室內所需的熱環境條件,房屋建筑外圍護結構特別是外墻必須具有足夠的保溫能力。因此,處理建筑維護結構特別是建筑外墻的熱工性能,無論是對于改善室內熱環境,還是節約能源都具有重要的意義。
             
            二、外圍護結構保溫的不同做法
             
            目前我國的外墻保溫技術還主要是不透明墻體,有自保溫、外保溫、中間保溫和內保溫四種保溫形式。由于自保溫是屬于單一墻體技術的保溫形式,而外保溫和中間保溫是屬于復合墻體保溫技術,在這里我們主要以討論復合墻體保溫技術。
             
            外墻外保溫技術(external insulation wall system)由保溫層、抹面層和飾面層構成,并固定在外墻外表面的非承重保溫構造總稱,簡稱外保溫系統。其主要組成包括:(1)基層:外保溫系統所依附的外墻;(2)保溫層:由保溫材料組成,在外保溫系統中起保溫作用的構造層;(3)抹面層:抹在保溫層或防火找平層(找平層)上,中間夾有增強網,保護保溫層或防火找平層(找平層)并起防裂、防水和抗沖擊等作用的構造層;(4)飾面層:外保溫系統外裝飾層。其他還包括一些輔助構造,比如:防火構造:由具有提高系統防火功能的難燃或不燃保溫材料組成,起防火災蔓延作用的構造。
             
            夾心保溫技術(sandwich insulation wall system)在磚砌體、砌塊或鋼筋混凝土墻體中間安設巖棉、礦棉板、聚苯板等或填入散狀膨脹珍珠巖、聚苯顆粒、玻璃棉等,將絕熱材料設置在外墻中間,有利于發揮墻體材料本身對外界環境的防護作用以取得良好的保溫效果。
             
            內墻保溫技術(inner insulation wall technology )是由兩種或者兩種以上的建筑材料構成的、且起主要保溫隔熱作用的材料放在室內一側的復合墻體。
             
            三、外墻外保溫的適用性分析
             
            外墻外保溫是由兩種或者兩種以上的建筑材料構成的且起主要保溫隔熱作用的材料放在室外一側的復合墻體。
             
            1、外墻外保溫的傳熱分析
             
            由于外墻外保溫的保溫層是做在墻體的外側,從而起到保溫隔熱的作用。夏季,外保溫層能減少太陽輻射熱的進入和室外高氣溫的綜合影響,使外墻內表面溫度和
             
            室內空氣溫度得以降低。但同時,對于夏熱地區且采用間歇式制冷的建筑,比如我
             
            國南方大部分地區,夏季室外的高溫總會通過各種途徑進入室內從而使室內溫度升高而必須采用空調制冷;由于保溫層在外側因此在間歇式制冷的時候,內部的磚墻或混凝土等墻體會吸收室內的冷量并且通過連通的墻體而向四周擴散,比如向鄰近的墻體或者是樓梯間等。那么在給室內降溫的同時也是給整個建筑在降溫,會消耗大量的能量,且要達到內墻面和室內溫度平衡的環境舒適度也需要較長的時間。
             
            在冬季,如果是采用連續采暖,由于內部的實體墻熱容量大,室內能蓄存較多的熱量,使諸如太陽輻射或間歇采暖造成的室內溫度變化減緩,室溫較為穩定,生活較為舒適; 也使太陽輻射得熱、人體散熱、家用電器及炊事散熱等因素產生的 “ 自由熱 ”得到較好的利用 , 有利于節能,這在北方地區的持續供暖地區有很好的適用性。但是如果是在冬季采用間歇式采暖的話(比如夏熱冬冷地區)以及沒有持續供暖地區,那么這種特點也有他的不利的一面。如夏季的情況一樣,冬季由于外保溫層的存在,使墻體由于太陽輻射而接收到的熱量有限這樣墻體的內表面溫度較低,在采用間歇式采暖時,由于墻體的蓄熱會吸收大量的熱量且通過墻體而向其他部位流散要達到室內的熱舒適度要消耗很多的能量且要經過較長的時間才能達到熱平衡。由于采暖的間歇性,那么在采暖的過程中會周而復始的重復這一過程而造成能量的損失
             
            2、外墻外保溫的優點分析
             
            外墻外保溫體系從國外傳入中國以后得到了迅速的發展和推廣,且成為了國內最主要的一種外墻保溫方式,有他自己的特點。
             
            (1)、由于采用外保溫,內部的磚墻或混凝土墻受到保護。室外氣候不斷變化引起墻體內部較大的溫度變化發生在外保溫層內,使內部的主體墻冬季溫度提高,濕度降低,溫度變化較為平緩,熱應力減少,因而主體墻產生裂縫、變形、破損的危險大為減輕,壽命得以大大延長。
             
            (2)、外保溫可以避免產生熱橋。過去,外墻既要承重又要起保溫作用,外墻厚度較厚。采用高效保溫材料后,墻厚得以減薄。但如果采用內保溫,主墻體越薄保溫層越厚,熱橋的問題就越趨于嚴重。在寒冷的冬天,熱橋不僅會造成額外的熱損失,還可能使外墻內表面潮濕、結露甚至發霉和淌水,而外保溫則可以不存在這種問題。由于外保溫 避免了熱橋,在采用同樣厚度的保溫材料條件下,外保溫要比內保溫的熱損失減少約1/5, 從而節約了熱能。
             
            (3)、我國目前許多住戶在住進新房時,大多先進行裝修。在裝修時,房屋內保溫層往往遭到破壞。采用外保溫則不存在這個問題。外保溫有利于加快施工進度。如果采用內保溫,房屋內部裝修、安裝暖氣等作業,必須等待內保溫做好后才能進行。但采用外保溫,則可以與室內工程平行作業。
             
            (4)、對已建成的建筑進行改造增加外墻保溫時其優越性更加明顯,不影響用戶居住,對用戶干擾少,不影響用戶的原使用面積。便于維修,不影響用戶正常居住,也便于家庭裝修。
             
            3、外墻外保溫的缺點分析
             
            (1)、外保溫的墻體外側的防護能力差,不能適應建筑外立面變化多樣的外裝飾要求。特別是南方大風多雨氣候地區,如大量的廣告、空調室外裝備、管道、電路等在外保溫系統的小漏點、大漏水現象,引發墻體滲漏、霉變等質量通病。
             
            (2)、保溫層直接暴露在外側,日曬雨淋,且溫差變化大,對保溫材料的耐水性、耐腐蝕性等的要求較高;而且保溫材料布置在外側,對保溫材料的性能要求較高。
             
            (3)、外保溫結構由于暴露在惡劣的環境下,風吹雨打使得粘結與固定材料會有老化、松動的現象,存在高空墜落的隱患及開裂的危險, 影響了外保溫的實際使用壽命(在15年左右)。
             
            (4)、在外保溫結構中,由于保溫層是在基層和外飾面層之間,雖然采取了一些加固措施,但是還是會影響兩者之間的穩定性。由于保溫材料的膨脹系數和比容與面層和基層存在較大差異所以對面層的完整有很大大的影響。特別是采用外保溫且面層是面磚時,它的安全性一直存在爭議,很多人認為這是潛在的危險。
             
            四、外墻內保溫的適用性分析
             
            外墻內保溫就是外墻的內側使用模塑聚苯乙烯板、擠塑聚苯乙烯板、保溫砂漿、硅酸鋁保溫涂層等保溫材料,使建筑達到保溫節能作用。該施工方法具有施工方便,對建筑外墻垂直度要求不高,施工進度快等優點。
             
            1、外墻內保溫的傳熱分析
             
            外墻內保溫是將保溫材料置于外墻體的內側。因為內保溫或者外保溫使用的保溫材料基本是一致的,所以從傳熱系數來講是差不多的。但是由于構造上的不同也會使兩種不同的保溫體系有各自的特點。
             
            從傳熱來講,內保溫就如給建筑穿上了一層保暖內衣,由于內保溫的保溫層是在內層,可以很好的防止室內溫度向墻體和室外的傳導,同時也能防止室外的熱量向室內傳導。這樣的話,當室內有熱源或者冷源時,就可以使室內的溫度能較快的達到熱舒適性,這也是內保溫能運用在公共建筑中的原因。由于保溫層在建筑內部空間形成了一個保護膜,因此可以很好的將建筑內的熱量或者冷量完整的保存在建筑內部空間。因此不管是冬季的取暖和夏季的制冷都能在較短時間內起到很好的作用。


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