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摘要：進行外墻外保溫系統中保溫隔熱結構設計及理論研究，提出保溫隔熱系統結構設計理論、保溫隔熱層厚度等，研究表明對于不同基層墻體，選用不超過40mm的保溫隔熱砂漿，即可達到標準中關于墻體傳熱系數與蓄熱系數的要求。 
　　關鍵詞：建筑節能；外墻外保溫；保溫隔熱 

　　 
　　1保溫隔熱材料設計原理 
　　 
　　保溫隔熱系統結構為基層處理-保溫隔熱層-抗裂保護層-飾面層。基層處理：根據不同建筑基體表面情況分別采用相應的處理方式，包括采用普通水泥砂漿找平、聚合物水泥灰漿拉毛或者不處理。以聚苯為主要原材料來生產保溫隔熱材料在世界各地均比較盛行，產品形式主要有聚苯板、聚苯復合材料、聚苯乙烯顆粒等，其中聚苯板目前使用比較多。然而，聚苯板不適合外形不規則的建筑部位保溫，聚苯板之間粘結處易開裂，聚苯板與罩面砂漿親和力差，綜合成本較高，因而使用受到限制。將聚苯乙烯顆粒與膠粉料混合制成的不定型涂抹式保溫隔熱材料可以克服聚苯板的這些不足。膠粉聚苯顆粒保溫隔熱灰漿設計主要考慮原則如下： 
　　(1)對聚苯乙烯泡沫顆粒的級配(粒徑為2-5mm，容重為20-30kg/m3)、以及它和膠凝材料的配比的優化設計，使得此材料的密度、導熱系數、蓄熱系數、收縮率以及強度等各性能指標都得到了優化。 
　　(2)添加了硅鋁玻璃空心球體料(比表面積為400-1500m2/kg，球體粒徑為5m-60m，氧化硅的含量在50%以上)，它和聚苯乙烯泡沫顆粒都屬于輕質多孔材料，起到了保溫隔熱作用；另外，“滾珠效應”改善了材料的和易性、整體性，一次施工達4cm以上，并且不需二次找平，顯著提高了施工效率。 
　　(3)由于外加劑的作用，引入了1%-5%的氣泡，隔斷了熱傳輸通道，既達到了保溫隔熱的效果，也起到了保水的效果，提高了水泥水化程度，增強了保溫層的強度。 
　　(4)主要原料是廢舊聚苯乙烯泡沫，既利用再生資源，又減少了白色污染，所以此灰漿材料既是很好的環保產品，也很大程度的節約了資源。 
　　(5)采用干粉料預混合干拌技術與聚苯泡沫顆粒分裝工藝，現場只需按比例加水攪拌即可施工，解決了傳統工藝中生產攪拌期長、運輸成本高、存放周期短、現場配料計量不準確、施工不方便等技術經濟問題。 
　　 
　　2抗裂砂漿設計原理 
　　 
　　隨著國家墻體材料的革新和節能建筑推廣應用工作的深入，傳統砂漿所暴露出的許多缺陷，如因墻面空鼓、開裂、脫落等而引起墻體滲漏、透風、剝落等問題，在建筑工程中越來越突出，嚴重影響了工程質量和正常使用，也制約了保溫隔熱材料的推廣應用。大量資料表明，造成這些問題的主要原因，除了地基不均勻沉降等引起的結構裂縫外，主要可以歸納為以下兩個方面：一是墻材自身吸水率高、收縮大；二是所用砂漿保水性差、收縮變形大、粘結強度低、耐候抗裂性差及匹配不合理等。所研制的抗裂砂漿主要從以下幾個方面對普通砂漿性能進行改善： 


　　(1)材料補償收縮機理。 
　　為達到抗裂砂漿早期零收縮的目的，在原料中引入體積穩定劑，由于在水化后生成大量膨脹性晶體，產生體積膨脹，體內產生壓應力和壓應變，補償了各類收縮變形，抵消或部分抵消了相應的拉應力，從而提高了整體的抗裂性。
(2)聚合物改性機理。 
　　在水泥砂漿中摻入聚合物后，會引起水泥砂漿性質的一系列變化，諸如，抗折強度提高、抗壓強度降低、彈性模量降低、剛性降低、柔性增加、變形能力提高、耐磨性增加、粘結強度提高、耐久性提高等。 
　　(3)應力分散機理。 
　　在抗裂砂漿施工中引入耐堿網格布，可以使抗裂砂漿的應力分散均勻，從而避免因應力集中引起的開裂。還可以通過引入纖維達到應力分散的目的。 
　　(4)提高砂漿的保水功能。 
　　在抗裂砂漿中加入保水劑，可以有效防止表面水分散失；同時在抗裂砂漿施工完成后，馬上在表面刷防水養護液，也能有效防止水分散失，同時形成新的抗裂層，具有雙層抗裂功能。 
　　 
　　3保溫隔熱層厚度設計 
　　 
　　國家標準GB50176-1993《民用建筑熱工設計規范》對圍護結構保溫和隔熱性能指標(K，R，0；，max)計算方法和計算參數做出了規定；行業標準JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》對帶有抗震柱、圈梁等熱橋部位的復合墻體的外墻平均傳熱系數K的計算方法做出了規定：行業標準JGJ134-2001《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》對夏熱冬冷地區節能50%目標時的外墻傳熱系數和蓄熱系數也做了規定。 

　　 
　　作者簡介：李磊躍(1975-)，男，溫州市經濟建設規劃院，研究方向：工程項目建筑經濟學、建筑施工技術與組織、工程合同管理、安全與風險管理等；楊遠程(1986-)，女，溫州市經濟建設規劃院，碩士。 
　　式中：R?i為窗戶、空氣層等熱阻.上述K的計算方法適用于不帶抗震柱、圈梁等熱橋部位的多層結構。對于該保溫隔熱層結構，根據對材料層厚度、導熱系數和蓄熱系數的測定值，按公式(1)、公式(2)和公式(3)可以計算得到該保溫隔熱材料與其他主體建筑配合使用形成的圍護結構熱阻R、熱惰性指標D、傳熱系數K以及達到節能50%的目標時墻體的最小厚度的值.使用加氣混凝土砌塊作為墻體結構，若圍護結構其他部分(窗戶、屋面等)能達到節能標準的相關規定，外墻不需要保溫隔熱施工即可達到50%的節能目標；而對于混凝土砌塊或粘土實心磚，保溫隔熱層厚度需要分別增加到29.4mm和20.1mm才能滿足節能目標，同時這些傳統材料尤其粘土實心磚，既浪費能源，又對環境造成嚴重污染，不滿足現階段我國推廣的“四節”節能產品的節能要求。鋼筋混凝土主要用作建筑的梁和柱等承重、框架結構，其熱阻較小，為達到節能50%的節能目標，其表層保溫隔熱層厚度不得小于30.7mm；可見鋼筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“熱橋”部位，保溫隔熱施工中一定要盡量消除該種“熱橋”。 
　　 
　　參考文獻 
　　[1]王晶.淺談幾種建筑圍護結構節能設計[J].甘肅科技，2006，(7)：87-89. 
　　[2]許波，侯萬亭.復合外墻的幾種作法及選用[J].河南建材，2004，(4)：52-53. 
　　[3]郭志良，韓金亮.淺談混凝土外墻單面網聚苯板外保溫施工及質量控制[J].華北航天工業學院學報，2006，(4)：78-79.