摘 要：本文分析了既有建筑外墻節(jié)能改造類型的優(yōu)缺點，選取了湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造常用的幾種節(jié)能材料和常用實施方法，進行了材料性能、構造技術及應用效果的比較研究，總結了各節(jié)能材料及改造實施方法適用的范圍。

關鍵詞：湖南地區(qū)；既有建筑；外墻節(jié)能改造

中圖分類號：TU55+1.1

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2012）06-0155-02

1 前言

國務院確定了“十二五”期間完成夏熱冬冷地區(qū)既有建筑節(jié)能改造5000萬m2的目標任務。湖南屬于典型的夏熱冬冷地區(qū)，日夜溫差和冬夏溫差比較大，且冬夏時間比較長。夏季平均氣溫在29℃左右，高溫部分地區(qū)可達到40℃，時間從5月到10月，冬季最低溫度可至零下，時間從12月到次年3月。湖南地區(qū)既有建筑中超過80%是高能耗建筑，針對既有建筑的節(jié)能改造顯得越來越重要和緊迫。節(jié)能改造關鍵是控制建筑外圍護結構的熱損耗，做到夏隔熱冬保溫。而外圍護結構中墻體又占了較大的比例，所以既有建筑外墻節(jié)能改造是湖南地區(qū)既有建筑節(jié)能改造的一個最重要的環(huán)節(jié)。

2 湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造類型的比較研究

根據外墻節(jié)能改造施工位置的不同，外墻節(jié)能改造主要分為兩大類，即：外墻內側節(jié)能改造和外墻外側節(jié)能改造。外墻內側節(jié)能改造是在既有建筑外墻墻體結構內側覆蓋一層節(jié)能保溫材料，通過粘接劑固定在墻體上，之后再做保護層及飾面。外墻外側節(jié)能改造是在主體墻結構外側利用粘接材料的作用，固定一層節(jié)能保溫材料，并在保溫材料的外側用玻璃纖維網加強并涂刷粘結膠漿或做其它墻體外飾面處理。

通過工程節(jié)能改造實踐及對比分析總結，外側節(jié)能改造較內側節(jié)能改造更適合湖南地區(qū)氣候特點。湖南地處長江中下游亞熱帶氣候區(qū)，潮濕多雨，其外墻的節(jié)能改造應該以隔熱保溫為主，兼顧防潮、防水抗裂。內側節(jié)能改造存在保溫隔熱效果差，易結露，占用室內使用面積，破壞室內裝修，保溫層易出現(xiàn)開裂等問題。外側節(jié)能改造則具有以下優(yōu)勢：

1）節(jié)能效果好。由于節(jié)能材料是置于建筑物的外側，有效阻隔外界溫度對內部環(huán)境的影響，也可以有效消除建筑物各個部位的熱橋影響，達到節(jié)能改造的目的和效果。

2）加強對外墻墻體結構的保護。外側節(jié)能改造能在保溫隔熱節(jié)能的同時，有效削弱外界溫度、濕度、紫外線等自然因素對外墻墻體結構的的應力影響，保護外墻墻體結構，適用于湖南冬冷夏熱，溫差大，濕度大，紫外線強的氣候特點。

3）施工方便。由于外側節(jié)能改造主要在建筑外墻施工，所以對建筑內部環(huán)境影響更小，減少了對建筑內的生活工作影響。

3 湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造材料性能比較研究

既有建筑外墻節(jié)能改造中，節(jié)能保溫材料的選擇是至關重要的。節(jié)能保溫材料的選擇應注意以下幾點：1）具備優(yōu)良的保溫絕熱性能，導熱系數(shù)??；2）材料厚度適宜，與墻體結合穩(wěn)定性高，耐久性強；3）具備優(yōu)良的阻燃性、熱濕性等。湖南地區(qū)常用的外墻節(jié)能改造保溫材料有：膠粉聚苯顆粒保溫漿料、泡沫塑料板、巖棉等。

3.1膠粉聚苯顆粒保溫漿料

膠粉聚苯顆粒保溫砂漿是以干拌砂漿為主要膠凝材料，以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料，加入適當?shù)目沽牙w維及多種添加劑，在施工現(xiàn)場攪拌均勻得到。該材料導熱系數(shù)低，保溫隔熱性能較好，抗壓強度高，粘接力強，附著力強，耐凍融、干燥收縮率及浸水線性變形率小，不易空鼓、開裂。（材料性能指標見表1）。此保溫材料在湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造中應用較早，但隨著國家對建筑節(jié)能的不斷重視，節(jié)能政策不斷更新，湖南地區(qū)的節(jié)能要求由過去的50%提高到65%，這一趨勢使得膠粉聚苯顆粒很難在合理的厚度下達到保溫要求。盡管如此，膠粉聚苯顆粒仍能作為其它保溫系統(tǒng)的輔助材料在保溫隔熱中發(fā)揮其作用，比如作為找平層材料起到雙重保溫的作用。

3.2泡沫塑料板

泡沫塑料是以合成樹脂為原料，加入發(fā)泡劑，通過熱分解放出大量氣體，形成內部有無數(shù)氣孔的塑料制品，是一種多孔狀的輕質、保溫、隔熱、吸聲、防震材料。泡沫塑料常以所用的合成樹脂命名，如聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。

聚氨酯泡沫塑料（PU）按其軟硬程度分類可分為軟質型和硬質型，用于建筑保溫的多為硬質型。

聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯樹脂為基料，加入發(fā)泡劑等輔助材料，經加熱發(fā)泡、熟化、成型、烘干、切割而成的輕質板材。按是否摻入阻燃材劑，分為阻燃型和普通型兩種。按采用的成型工藝不同，分為模塑板(EPS)和擠塑板(XPS)兩種。

通過對聚氨酯泡沫塑料（PU）、聚苯乙烯泡沫塑料板模塑板(EPS)、擠塑板(XPS)三種節(jié)能保溫材料的基本性能指標列表對比（見表2）來看，PU板不論是在保溫還是耐溫方面是都有較好的優(yōu)勢，其次為XPS板。XPS板粘結強度是三者中強度是最高的。雖然EPS板在這三種保溫材料中各項基本性能的比較中相對較弱，但其市場價格相對更低，其性價比相對有一定的優(yōu)勢。

聚氨酯泡沫塑料（PU）、聚苯乙烯泡沫塑料板模塑板(EPS)、擠塑板(XPS)三種節(jié)能保溫材料因材料性能的差異而各有其優(yōu)缺點，適用于湖南地區(qū)不同節(jié)能改造要求的既有建筑外墻（見表3）。

3.3巖棉

巖棉是以精選的天然玄武巖或輝綠巖等為主要原料，經過高溫融化，高速離心法或者噴吹法等工序制成的棉絲狀無機纖維。巖棉經過一定工序加工制成的巖棉板以其良好的絕熱、吸聲性能和良好的化學穩(wěn)定性、耐熱性和不燃性，廣泛的運用于既有建筑的外墻節(jié)能改造。（其材料性能指標見表4）

與常用的有機類保溫材料相比，巖棉最大的優(yōu)勢在于其是無機不燃材料，其在歐洲地區(qū)得到了普遍的運用，作為主體保溫材料應用于外墻保溫系統(tǒng)及運用于膨脹聚苯板外墻保溫系統(tǒng)的門窗洞口的防火隔離帶。在湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造中也漸漸被重視，逐漸成為主要的選擇材料。

4 湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能構造技術及應用效果比較研究

目前，湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造的實施方法有多種，較為常用的做法有以下幾種：氟碳漆面保溫隔熱復合裝飾系統(tǒng)、聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)、干掛石材（鋁塑板）幕墻裝飾系統(tǒng)。每種實施方法都有具體的構造技術要求、應用前景和方向。

4.1氟碳漆面保溫隔熱復合裝飾系統(tǒng)

氟碳漆面保溫隔熱復合裝飾系統(tǒng)是以PU發(fā)泡板為核心保溫層，內加增強防腐鋁合金鉑，外以氟碳無機樹脂板為裝飾面層，經特殊的復合工藝成型后，使裝飾板“三位一體”，形成夾芯結構。此系統(tǒng)集保溫、防水和裝飾功能為一體，具有輕質、高強、保溫隔熱、裝飾美觀等特性，其整體安全性能較高，防火等級可達到B1級，滿足高層建筑防火設計要求，大小分割可根據建筑物整體造型進行，最大可達到1200×1200mm。此系統(tǒng)在節(jié)能改造施工時無需搭龍骨，采用粘扣結合的干作業(yè)施工，施工簡單，安裝方便，施工周期短，工程造價適中。

4.2聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)

聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)的基本構造分為無錨栓和輔錨栓兩種：無錨栓結構主要由基層墻體，粘結層，保溫層，薄抹灰保護層、飾面層組成。輔錨栓結構主要在保溫層與薄抹灰保護層之間安裝錨栓連接件，以在粘結層膠粘劑固化前起臨時穩(wěn)定作用，但錨栓同時會不利于保溫層與薄抹灰層的連接，會帶來新的熱工影響。聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)保溫效果可靠，施工較簡單易行，工程造價較低。

4.3干掛石材（鋁塑板）幕墻裝飾系統(tǒng)

干掛石材（鋁塑板）幕墻裝飾系統(tǒng)是在外墻結構層的外側及干掛石材鋁塑板）幕墻之間設置保溫層、找平層、抗裂防火保護層等。其保溫層可為PU發(fā)泡板、巖棉板，找平層可采用膠粉聚苯顆粒砂漿，起到保溫找平的雙重作用。干掛石材（鋁塑板）幕墻裝飾系統(tǒng)保溫隔熱性能好，保溫隔熱，裝飾豪華、莊重，但安裝施工復雜。

現(xiàn)對這3種較為常用的節(jié)能改造實施方法進行簡要的對比分析（表5）。

5 結論

通過對湖南地區(qū)常用的既有建筑外墻改造系統(tǒng)的節(jié)能性、裝飾性、經濟性、耐久性等多方面的比較研究，結合對各種保溫材料自身的性能特點分析，不難發(fā)現(xiàn)節(jié)能保溫、防水、防裂、防火效果好的節(jié)能改造做法往往價格較高，性價比適中的做法的節(jié)能改造效果又欠佳，兼顧保溫隔熱節(jié)能及防火、經濟三者成為既有建筑節(jié)能改造的難題和關鍵。傳統(tǒng)單一的節(jié)能改造技術無法使三者和諧并存，對多元的綜合的節(jié)能改造技術的探索將是湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造的新出路。現(xiàn)將分析研究作結，改造建議如下，望能為進一步完善湖南地區(qū)既有建筑外墻節(jié)能改造產品體系及相關技術以實施大規(guī)模節(jié)能改造提供一定的理論研究支持。

5.1外墻節(jié)能改造以外墻外側節(jié)能改造為首選；

5.2單一的節(jié)能保溫材料和體系不能夠很好地滿足湖南地區(qū)既有建筑節(jié)能改造65%的節(jié)能要求，應加強各材料的配合使用和保溫改造技術的綜合利用，例如：以性價比適中的聚苯板為保溫層材料，膠粉保溫顆粒砂漿結合強膠結劑替代傳統(tǒng)的砂漿找平層，以不燃礦棉巖棉板作為外墻防火隔離帶起到多層防火保溫的作用；

5.3既有建筑外墻節(jié)能改造方案應重視湖南地區(qū)的氣候特點，例如：重視外墻改造時的抗裂處理，以應對湖南地區(qū)溫差應力，外墻改造飾面考慮湖南夏季太陽的強輻射，盡可能使用反射隔熱材料；

5.4應進一步研究開發(fā)適應湖南地區(qū)氣候特點的性價比最大化的新型節(jié)能材料；

5.5考慮保溫系統(tǒng)的使用壽命與既有建筑的剩余使用年限匹配程度，使外墻節(jié)能改造材料充分利用，或是既有建筑拆除時能對外墻節(jié)能改造材料回收再利用，做到全方面的節(jié)能。

參考文獻：

[1]蔡銀英.重慶市既有住宅建筑的外墻節(jié)能措施研究.碩士學位論文.西南大學，2009.

[2]田壯.既有住宅節(jié)能改造綜述.建筑與工程，2010.

[3]陸柔先，曾霞.既有建筑墻體節(jié)能改造研究.民營科技，2010.

[4]楊基武.談談新型墻體節(jié)能保溫材料.中國新技術新產品.2011.

[5]孫廣會.外墻外保溫與節(jié)能的研究.山西建筑，2011.

[6]徐峰，周愛東，劉蘭.建筑圍護結構保溫隔熱應用技術.中國建筑工業(yè)出版社，2010.