随着我国城市化水平的提高, 城市人口数逐年增多, 高层建筑也如雨后春笋般的出现在南方各大城市中, 并逐渐呈现出向中小城市过渡的趋势。这些高层、超高层建筑在满足人们日常工作和生活需要的同时, 还在一定程度上反映着一个城市或地区的经济发展水平。由于高层建筑在构造和使用上的特殊性, 节能水平的高低就成了衡量高层建筑建设和设计质量的重要依据, 建筑外墙保温体系作为高层建筑节能系统的重要组成部分, 必然会越来越多的受到工程建设者和设计者们的重视。
1 高层建筑外墙保温体系的主要构成
(1) 外墙内保温系统。外墙内保温系统的主要缺点有三:一是保温层的厚度较大, 会占用较多的室内有效使用面积;二是位于梁柱部位的冷热桥较难处理;三是会严重影响吊挂设施的增设和二次装修的进行, 给用户带来不必要的麻烦;四是南方湿度大, 特别是梅雨季节, 内保温有发霉产生致病细菌的可能。尽管外墙内保温是外墙保温体系中最为经济和方便的, 但由于它的缺点实在太过突出, 正逐渐被其他的保温方式所取代, 只有在少数地区还有应用。 (2) 外墙外保温系统。随着国家节能标准的上调, 对于外墙传热系数的限制变得更为严格, 但是外墙外保温依旧能够满足有关要求, 更加显示了其设计方案的合理性。由于以上种种优点, 外墙外保温方式成了现阶段高层建筑外墙保温的最佳方案并获得了广泛的应用。 (3) 外墙自保温系统。外墙自保温系统是一种结构性的保温方式, 虽然它的设计施工较为便捷, 但是在梁柱冷热桥的处理上难度较大, 且存在着墙体粉刷难, 容易开裂、造价偏高等尚未解决的问题, 因此目前尚处于摸索推广的阶段, 应用范围非常小。
2 外保温系统的优缺点探讨
(1) 外保温系统的优势。 (1) 适用范围广。外保温系统几乎适用于我国现阶段的所有建筑, 既能满足新建工程的需求、又可用于旧房的改造;既能适应北方干燥的气候, 又能满足南方防水防潮的要求, 适用范围非常广泛。 (2) 可以降低工程造价。外保温系统的保温隔热效果比内保温系统更好, 且由于保温层位于建筑物围护结构的外侧, 因此在设计时可以将墙体减薄, 从而增加了室内的有效面积。 (3) 消除“热桥”的不利影响。所谓“热桥”, 就是指在构造柱、门窗洞、框架梁和内外墙的交界处等部位形成的主要散热渠道, 这对于内保温来说是不可避免的, 而采用外保温方式则可有效的消除由“热桥”而造成的热损失。由于“热桥”部位温度的降低, 它与周围结构的温差会相应缩小, 可以有效的防止水分在这些部位凝结, 在空气湿度较大的南方这有着积极意义。 (4) 改良墙体的热工性能。采用外保温系统时, 具有较高蒸汽渗透性的建筑主体材料位于保温层的内侧, 因此只要在选材上严格要求, 墙体内部就基本不会出现水蒸气冷凝现象, 也就不必设置隔气层。 (5) 增强墙体的防水性和气密性。
(2) 外保温系统的不足。 (1) 但由于外保温系统的保温层位于墙体外侧, 所处的环境十分恶劣, 因此对保温材料的各项指标均有着非常高的要求, 对于配套材料的兼容性和耐久度要求也比较高, 但现阶段我国的保温材料质量良莠不齐, 甚至有些产品的技术指标根本就不过关, 难以满足施工要求。 (2) 外保温系统对于施工技术的要求比较高, 施工工序也比较多且存在着诸多容易被忽略的细节;如果出现裂缝, 则难以处理。外保温系统是我国现阶段高层建筑外墙保温体系中应用最为广泛的一种保温方式, 由于其防水防潮防冷凝等特点, 对我国南方的自然环境有着非常好的适应能力, 因而得到了极为广泛的应用。
3 外墙保温体系应坚持的几个原则
(1) 外保温优于内保温原则。外保温体系的设计理念是将建筑物的外部整体用保温层包裹起来, 通过保温层将建筑结构与外界环境隔离开来, 将由外部环境发生变化而对建筑物结构构件产生的不利影响降到最低。使用外保温体系的建筑物, 结构构件的热应力和形变均会减小, 同时对雨、雪、干、湿等的抵抗力会明显提高, 大大延长了建筑物的使用寿命。采用内保温体系的建筑物, 由于建筑构件仍旧暴露于外界环境当中, 一旦外界环境发生变化, 就容易对其造成不利影响。 (2) 循序渐进、柔性释放应力原则。保温层材料的刚性越强, 就越容易出现空鼓开裂等情况, 为了避免这种现象的发生, 就必须要坚持循序渐进、柔性释放应力的原则。理想的保温层结构模型为:结构层→保温层→抗裂砂浆聚合物水泥砂浆 (不要过厚) →腻子→高弹性涂料。在这种结构下, 材料的刚性会逐渐减小而柔性则会逐渐增大。但需要注意的是, 抗裂砂浆层和保温层的导热系数相差不宜过大, 否则极易引发空鼓开裂并最终导致保温层的脱落。正因如此, 笔者建议外墙装饰应避免在外层砂浆上直接铺贴块状材料, 目前上海已明确规定高层建筑禁止铺贴块状饰材, 否则后患无穷。 (3) 保温层表面抹灰不使用普通砂浆原则。普通砂浆主要有两个缺点:一是收缩周期很长, 想要达到稳定的状态一般会需要几个月的时间;二是收缩率比较高, 如果水泥砂浆的抗拉强度小于因收缩而产生的拉应力就会导致开裂。因此, 水泥砂浆必须以掺加聚合物等方式进行改性后才能用于保温层表面。 (4) 确保体系稳定性原则。外墙保温体系的耐力学作用和稳定性取决于它抵抗由自重、湿度、温度、收缩、主体结构位移、形变、风力等正常荷载引起的联合应力时的能力。如果采取小空腔或无空腔的构造, 就会使整个外保温体系在承受正常荷载的时候不会产生有害形变, 并减小因正常形变而对外保温体造成损伤, 最终使外保温体拥有足够的力学稳定性和较高的安全系数。 (5) 重点防裂原则。如果外保温防护层出现开裂现象, 就会使保温层进水并导致大面积的空鼓和开裂, 最终导致保温层脱落、整个保温体系失效。因此, 应将防护层的抗裂作为体系施工的重中之重。
4 结语
在高层建筑中应用外墙保温体系是近些年来新兴的建筑节能方法, 主要分为外墙内保温系统、外墙外保温系统和外墙自保温系统, 由于内保温和自保温均存在着较大的缺陷, 因此外墙外保温系统成为了现阶段高层建筑外墙保温工程建设的不二选择, 并因为其自身防水防潮防冷凝等特点在我国南方得到了非常广泛的应用。在选择材料的时候, 一定要严把质量关, 保证材料的兼容性和抗开裂性, 以确保工程质量, 提升工艺水平。笔者开发过杭州金基晓庐高层居住项目, 保温系统经过多体系的比较、测算和专家评审, 最后采用外保温聚氨酯现喷25mm厚一次成型, 外饰面使用干挂石材, 保温、防水、耐候等技术要求得到了可靠保障, 项目取得了良好的经济和社会效益。
摘要：本文介绍了我国南方高层建筑外墙保温体系的组成, 并对现阶段的主要外墙保温手段——外墙外保温系统的优缺点进行了分析, 并对外墙保温体系在建设中应遵循的几个原则进行了介绍。
关键词：墙体保温,高层建筑节能,外墙保温体系,外墙外保温
参考文献
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