建筑节能材料及外墙保温技术ppt课件.ppt
建筑节能技术,建筑的能耗（包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等）约占全社会总能耗的30%，其中最主要的是采暖和空调，占到20%。而这“30%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例，如果再加上建材生产过程中耗掉的能源（占全社会总能耗的16.7%），和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。而城镇建筑中节能建筑的比重还不到25%，也就是说还有75%需要改造，更何况还有新兴的城市化进程，大力发展建筑节能迫在眉睫。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,3,“节能”被称为煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能源，建筑节能上升到前所未有的高度。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,4,节约能源、提高能源利用率已成为我国缓解能源紧张的战略措施之一。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,5,节能是国家的需要，是人民的需要，是世界对中国的需要节能是最绿色的能源，最丰富的能源，最廉价的能源，最美丽的能源。最环保的能源，节能工作任重而道远，在节能领域做出微小的贡献，就是对人类做出巨大的贡献。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,6,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础，是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能材料，一方面可提高建筑物的隔热保温效果，降低采暖空调能源损耗；另一方面又可极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,7,直环保节能建材之路，大力开发和利用各种高品质的节能建材，是节约能源，降低能耗，保护生态环境的迫切要求，同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,8,一、建筑节能材料的分类二、常用的建筑围护结构节能材料三、建筑节能材料发展与应用四、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,9,一、建筑节能材料的分类,建筑节能材料指在制造过程中使用新的工艺技术，产品具有节能、节土、利废和保护环境的特点，能改善建筑功能的一类建筑材料。建筑节能材料则突出在产品制造和使用过程中具有节约能源的特点。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,10,一、建筑节能材料的分类,在传统建筑节能材料的基础上大力发展新型建筑材料也是建筑节能材料研究领域一个重要的方向，主要包括：新型墙体材料、保温隔热材料、陶瓷材料、相变材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,11,一、建筑节能材料的分类,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,12,一、建筑节能材料的分类,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,13,一、建筑节能材料的分类,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,14,一、建筑节能材料的分类,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,15,二、常用的建筑围护结构节能材料,墙体材料在房屋建筑建筑材料中约占70%，是建筑材料的重要组成部分，建筑物能量的损耗约50%来自墙体。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,16,二、常用的建筑围护结构节能材料,墙体材料主要包括砖、块、板等，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,17,二、常用的建筑围护结构节能材料,墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙传热系数。采取增加窗玻璃层数、窗上加贴透明聚酯膜、加装门窗密封条、使用低辐射玻璃（low-E 玻璃）、封装玻璃和绝热性能好的塑料窗等措施，改善门窗绝热性能，有效阻挡室内空气与室外空气的热传导。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,18,采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面等节能屋面。在南方地区和夏热冬冷地区屋面的采用屋面遮阳隔热技术。采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构优化集成节能技术。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板、且可通风的方式，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳透过，减少采暖负荷。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,19,我国热力工程的应用中给保温材料下了这样一个定义：以减少热量损失为目的，在平均温度等于或小于623K（350）时，导热系数小于0.12 W/m2.K的材料，称之为保温材料。在一般的建筑保温中，人们把在常温（20）下，导热系数小于0.233 W/m2.K的材料称为保温材料。保温材料是绝热材料的一个分支，可分为无机保温材料和有机保温材料,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,20,有机保温材料 聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料板简称聚苯板（也被称为EPS板） (230元/m3) ，是由苯乙烯聚合而成，具有质轻、导热系数小、保温隔热性能好、不吸水、耐酸碱性好、耐热性好等特点，而且具有弹性，抗冲击性好。挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，被称为XPS板。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,21,聚苯乙烯泡沫塑料,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,22,聚苯乙烯泡沫塑料物理性能,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,23,聚苯乙烯泡沫塑料在建筑中是理想的隔热、保温、防震和抗腐蚀材料，因此广泛应用于建筑外墙的保温工程中。还有将聚苯乙烯泡沫塑料与炉渣、陶粒等混合制成水泥混凝土聚苯板、炉渣混凝土聚苯板以及陶粒聚苯复合保温板等，这些制品也有着较好的保温性能。,聚苯乙烯泡沫塑料,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,24,挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(800元/m3)作为建筑保温材料在物理性能上比聚苯乙烯泡沫塑料有一定的优势。比较明显的一点就是其吸水率较低。因此理论上能保证建筑保温的实际效果。但是，它属于一种新型保温材料，在施工中以及日常维护中还存在一些问题，与之配套的辅料还没有在实际工程应用中取得良好的效果。因此在使用中需要谨慎选择。,挤塑苯乙烯泡沫塑料,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,25,聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料具有表观密度小、导热系数低、不发霉、可加工性好、吸声性好、抗震能力强的优点。为了防火，往往使用一些不燃材料作为其覆盖层，如：石棉水泥板、石膏板、金属板和混凝土等，也可以直接在硬质聚氨酯泡沫塑料表面喷涂饰面材料和粘贴一层塑料壁纸等作为保温层。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,26,聚氯乙烯泡沫塑料。具有容重低、导热系数小、耐酸碱性好、耐油性好、保温隔热好的特点。脲醛泡沫塑料。具有良好的耐热性和耐寒性，不易燃，容重小，价格低。其生产工艺简单，像聚氨酯泡沫塑料一样可进行现场发泡，适用于填充形状复杂的空间。但是其强度较差，因此一般用于夹层墙体中的填充，也可用于蜂窝结构中的保温。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,27,酚醛泡沫塑料 属于硬质泡沫塑料，具有较好的耐热性和耐寒性（其使用温度为1501500），而且不易燃，价格低廉，但是力学性能差、吸水率较大。应用时应采取适当的防潮防水措施。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,28,新型有机材料FGC（有机硅）外墙外保温材料。以材料组织结构科研为基点，把建材中纤维状材料（水镁石碳化纤维）和松散颗粒材料（漂珠，累托石黏土），通过化工材料（硼砂以及有机硅添加剂），利用新工艺复合，形成网状拉力结构，疏松而多空隙，使其本身具有固相和气相两大绝热性能，克服了外装饰层裂缝的问题。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,29,新型有机材料橡塑海绵保温材料 闭孔弹性材料，其特点是：（1）导热系数低；（2）阻燃性能好，为B1级难燃材料；（3）安装方便，外形美观；（4）抗振特性：橡塑绝热材料具有很高的弹性，因而能最大限度地减少冷冻水和热水管道在使用过程中的振动和共振；（5）安全，既不会刺激皮肤，亦不会危害健康，能防止霉菌生长，避免害虫或老鼠啮咬，而且耐酸抗碱。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,30,无机保温材料膨胀珍珠岩膨胀珍珠岩是以珍珠岩矿石为原料，经过破碎、筛分，然后预热至400500，再于回转窑中焙烧至12501300后，经冷却而成。由于膨胀珍珠岩具有低容重、低导热系数，良好的耐热性能和吸声性能，电绝缘性能好，耐酸性好，能与不同胶结剂配合制成各种形状的织品，而且价格低廉。其缺点是吸水率高、耐酸碱性差，且质量相对较高，增加建筑负荷。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,31,岩棉、矿渣棉 岩（矿）棉是以玄武岩（矿渣）、石灰石为主要原料，采用离心法或喷吹法工艺生产，具有密度小、导热系数低、不燃，吸声效果好的特点。而且具有一定的弹性和柔软性，施工也较为简便。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,32,玻璃棉玻璃棉及其制品也属于无机纤维类保温材料，其原料丰富、价格低廉，保温、隔热、吸声性能好，施工简便。玻璃棉具有密度小、导热系数低、不燃、吸声效果好的特点。而且有弹性、柔软性好，适合于各种形式的建筑空间。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,33,泡沫玻璃泡沫玻璃的综合性能非常优异，具有极强耐候性、耐久性的无机绝热材料，它使用寿命与建筑物同步，线膨胀系数与混凝土等墙体材料基本相同，表面多孔与水泥砂浆粘结良好，施工方便，而且强度高，导热系数低，不吸水等特性，抵抗紫外线、风雨能力强，保温隔热效果永久，同时避免了建筑结构受高低温差变化的损害。,二、常用的建筑围护结构节能材料,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,34,三、建筑节能材料发展与应用,保温材料的发展方向随着建筑节能政策的实施，建筑使用者对室内热环境要求的日益提高，保温材料将得到快速发展。主要有以下几个方面：（1） 向多功能复合化发展。各种材料各有特色，也有不足之处为了克服单一保温材料的不足，则要求使用多功能复合型的建筑保温材料。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,35,（2） 向轻质化发展。同种材料密度越小其隔热性能越好，同时，轻质材料不会造成建筑结构的额外负担，减少了因结构变形造成渗漏的可能性。随着轻型房屋体系的发展，建筑保温材料也必然向着轻质化方向发展。,二、建筑节能材料发展与应用,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,36,（3） 向绿色化发展。建筑保温材料从原料来源、生产加工制造过程、使用过程和产品的使用功能失效、废弃后，对环境的影响及再生循环利用等四个方面满足绿色建材的要求是必然趋势。如有机质发泡保温制品不再采用氟利昂、开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料、合理利用固体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑料等 。,二、建筑节能材料发展与应用,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,37,（4） 相变储能型墙体保温材料得到发展。由于节能和环保的观念日益深人人心，到了20世纪90年代中期，相变材料在建筑领域的应用研究成为了一个热点。目前，应用在建筑上的相变材料按照化学成分的不同，可以分成无机和有机两大类。无机类相变材料价格便宜，但它存在过冷和相分离现象。有机类相变材料具有良好热行为，化学、物理特性稳定，受到人们的广泛关注。通过一定的技术将相变储能材料均匀分散在砂浆、混凝土或涂料中，使得其与建筑材料结合使用，从而提高建筑物的舒适度、降低能耗和改善对环境的负面影响。,二、建筑节能材料发展与应用,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,38,（5） 透明保温材料的应用得到推广。随着透明保温技术以及新型墙体保温技术的发展，透明保温材料将得到更广泛的应用。将透明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体上，当日照充足时，该种保温材料从太阳的辐射中吸收热能，并传到建筑物的内墙，使内墙的温度升高；当日照不足时，透明保温材料又会最大限度的防止室内热量的散失，从而增加整座建筑的保温性，非常适合于温带和寒冷地区且有强烈太阳照射的区域。同时，透明保温层可以增加室内的舒适度，防止墙体水蒸汽凝固，避免结霜和霉变的产生。,二、建筑节能材料发展与应用,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,39,（6）无机保温材料将得到广泛应用无机保温材料的性能十分稳定，在发达国家被广泛使用，主要是因为其具有良好生态环保性、可持续循环再利用和超强的经济实用价值，我国资源极其有限、生态环境保护状况的形势日益严峻，全国如此大规模的建筑保温节能工程，需要耗用大量的保温材料，如过多地依赖有机保温材料，若干年后如保温层因技术原因或遇火灾或自然老化被废弃，必将对环境造成严重污染并让我们付极大的经济与其它代价，因此，无机保温材料、又特别是高性能、低成本的复合型、可循环利用的无机保温材料的研究与用技术是今后发展的方向。,二、建筑节能材料发展与应用,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,40,三、外墙保温技术,1,2,3,4,外墙保温技术概述,外墙外保温技术,外墙自保温技术,外墙保温中的裂缝问题,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,41,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,42,外墙外保温在建筑节能中的意义,建设部民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（JGJ26-1995）要求新设计的采暖居住建筑在1980-1981年当地通用设计的采暖能耗基础上节能50% 。其中建筑围护结构应承担30，采暖系统承担20。据统计，建筑物通过围护结构散失的热量大约占整个热量损失的70%左右（其中外墙25%，窗户24%，楼梯间隔墙11%，屋面9%，阳台门下部3%，户门3%，地面2%），在围护结构中通过外墙损失的能量又占大约30%，所以对围护结构尤其是外墙的研究成为建筑节能的重点。改善建筑围护结构的热工性能，是建筑节能的首要问题。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,43,1外墙内保温技术 墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。优点：1）对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高，纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便；2）内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架；3）在夏热冬冷和夏热冬暖地区，内保温可以满足要求；4）对于既有建筑的节能改造，特别是目前当房屋卖给个人后，整栋楼或整个小区统一改造有困难时，只有采用内保温的可能性大一些。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,44,缺点：1）由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥，热损失较大；2）由于材料、构造、施工等原因，饰面层出现开裂；3）不便于用户二次装修和吊挂饰物；4）占用室内使用空间；5）对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活干扰较大。6 ）墙体受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,45,2外墙夹心保温技术 外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片可采用混凝土空心砌块。优点：1）对内侧墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛现场浇注材料等均可使用；2）对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬期施工。在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区曾经得到一定的应用。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,46,缺点 ：1）在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比尚偏厚；2）内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂；3）外围护结构的“热桥”较多。在地震区，建筑中圈梁和构造柱的设置，“热桥”更多，保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。4）外侧墙片受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂和雨水渗漏。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,47,3. 外墙外保温技术 优点：1）适用范围广，适用于不同气候区的建筑保温；2）保温隔热效果明显，“热桥”影响小；3）能保护主体结构，大大减少了自然界温度、降水、紫外线等对主体结构的影响；4）有利于改善室内环境；5）扩大室内的使用空间，与内保温相比，每户使用面积约增加1.31.8m2；6）利于旧房改造，对人们的日常生活干扰少一些。7）便于丰富美化外立面。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,48,EPS板薄抹灰外墙外保温系统EPS板薄抹面外保温系统是国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统。优越性：1）技术成熟。欧洲使用最久的EPS板薄抹面外保温系统实际工程已将近40年，并且在试验室试验与试验性建筑对比分析的基础上制定了标准和规定了成套的检验方法。大量工程实践证实，EPS板薄抹面外保温系统使用年限可超过25年；2）EPS板价格不十分贵，使整个系统价格适中，便于用户接受；3）无复杂的施工工艺，一般施工单位经过简短培训后，便可掌握施工要领，便于技术的推广；4）有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,49,胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统该系统胶粉EPS颗粒保温浆料导热系数接近0.06W/(mK)，保温层设计厚度不宜超过100mm，在严寒地区使用会受到一定限制。该系统在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区使用有明显优势。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙，也适用于既有建筑节能改造。该系统的优点：1）保温浆料用于外墙外保温时，对基层墙体平整度要求不高，易于在各种形状的基层墙体上施工；3）施工工艺比较简单，易操作掌握；4）有些保温浆料的材料中采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料，节能利废，有利于保护环境；5）可用于修补墙体抹灰面层的裂缝。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,50,EPS板现浇混凝土外墙外保温系统一般来说，现浇混凝土与EPS板之间是不可能有可靠粘结的。因此，EPS板两面应预涂界面砂浆，以确保可靠粘结。要求EPS板两面必须预涂界面砂浆，是为了确保EPS板与现浇混凝土和面层局部修补、找平材料能够牢固地粘结以及保护EPS板不受阳光和风化作用破坏。浇筑混凝土时会产生侧压力，一次浇筑高度越大，底部EPS板所受侧压力越大。拆模后EPS板回弹，造成板面出现接茬高差。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,51,EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统由于侧压力的作用，浇筑混凝土后有一半数量的钢筋未包覆在抹面层中。抹面层成瓦楞状，容易造成抹面层开裂，一般不用于涂料饰面。由于这种构造系统有大量腹丝埋在混凝土中，与结构墙体的连接比较可靠，目前大多用于做面砖饰面。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,52,机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统这种系统水泥砂浆抹面层易开裂，一般不用于涂料饰面。常用于贴面砖 岩棉板外保温系统该系统采用机械固定件将岩棉板固定在外墙上，外挂镀锌钢丝网并抹胶粉EPS颗粒保温浆料，表面做玻纤网增强抗裂砂浆薄抹面层和饰面涂层。该系统适用于混凝土和砌体结构外墙。适用于气候干燥地区。气候湿热地区慎用。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,53,装配式保温装饰一体化外保温系统（“罗宝”外保温系统）系统构造：工业化生产保温装饰复合板芯材为聚氨酯泡沫塑料，外表为涂仿瓷、仿天然石才的0.5mm铝板，内贴0.06mm铝箔防潮层，侧边设有防水榫槽。安装时将防腐木龙骨固定在外墙上，用不锈钢钉将复合板固定在龙骨上。该系统适用于混凝土和砌体结构外墙。用于既有建筑优势明显。气候湿热、风大地区慎用。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,54,现场喷涂聚氨酯外保温系统喷涂聚氨酯外保温系统由聚氨酯防潮底漆层、喷涂聚氨酯硬泡保温层、聚氨酯界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料找平层、玻纤网抗裂砂浆抹面层和涂料饰面层构成。聚氨酯硬泡体导热系数小，保温层热阻高。胶粉EPS颗粒保温浆料找平层兼有找平和保温功能，找平效果好，抗裂性能可靠。该系统是喷涂聚氨酯硬泡与胶粉EPS颗粒保温浆料找平的结合。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,55,仿幕墙式外保温系统以挤塑聚苯板为保温层，外面复合金属面层，表面做氟碳涂料。可直接用机械方式固定，也可粘贴。板缝用密封胶密封。,三、外墙保温技术,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,56,外墙自保温技术新型结构体系,承重墙体自身具有保温功能,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,57,外墙保温中的裂缝问题,聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计产生裂缝的原因保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀、干缩时也在板缝处集中产生变形应力。该体系通常采用纯点粘或筐点粘，体系存在贯通的空腔，正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉，易造成板缝处开裂。极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉，另外一个因素是当聚苯板的温度超过70时，聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。,第二讲 建筑节能材料及外墙保温技术,58,总之保温墙体不是孤立的体系，从构造上，已大体上是由主体结构墙体、界面层、保温层、保护层以及外装饰防水层等组成，形成一个多功能的复合墙体；其体系长期暴露于大气环境中，对耐久性有更高的要求。保温墙体的形成是由设计、材料、施工以及使用管理共同完成的。设计是龙头、材料是基础、施工是保证。,
