外墙外保温系统的优点分析

1 概述

建筑节能是指在建筑工程设计和建造中采用节能型的建筑材料、产品和设备提高建筑物维护结构的保温隔热性能和采暖空调设备的能耗比，减少能耗，合理有效的利用能源。在我国多层居住建筑的采暖能耗中，外墙的热损失约占45%，外墙保温是建筑节能的重点。目前，外墙保温的方式主要有内保温、夹心保温和外保温三种。从建筑热工学和节能建筑外墙保温的实践结果来看，建筑外墙采用外保温方式最好。因为外墙采用外保温能有效地切断外墙上的热桥，防止外墙内表面在冬季出现结露、发黑、长霉；还能提高房间的热稳定性，使居住更舒适；能有效地保护外墙主体结构，延长建筑的使用寿命；还能增加房屋的有效使用面积，综合经济效益更优越。

2 外墙外保温系统的组成和结构

外墙外保温系统主要由以下几层构成：

（1）粘结层：一般由粘结胶浆构成，视需要可附加锚钉。如基面不符合粘贴要求时，需采用机械法固定。

（2）保温层：一般是阻燃型聚苯乙烯泡沫板（EPS），也可以是挤塑板（XPS）等，厚度按各地节能要求选择。

（3）防护层：由抹面胶浆和玻璃纤维网格布组成。

（4）饰面层：可选用防开裂性、拒水性、透气性和耐候性等较好的外墙涂料等。

3 外墙外保温系统对舒适度的影响

对于居住建筑，当室外气温下降时，为了保持室内的舒适温度，需要采暖来补充室内向外传热的建筑物耗热量；反之，当室外气温上升时，则需要降低室内空气温度。墙体节能的实质其实就是对建筑物的外围护结构进行加强，使其保温、隔热和气密性能性能得到提高。而外墙外保温就是指在外墙主体结构的外表面上建造非承重的保温层。影响人体舒适程度的气象因素，首先是气温，其次是湿度，再次是风向风速等。当人体接受外界的热量加上体内自产生的热量与向外散发的热量保持平衡时，人感到舒适。反之，前项与后项不平衡时，人就会感到“热”或“冷”。

3.1 室内空气温度

人的体温基本是稳定的，不随外界气温升降而变化。按人体皮肤平均温度(约33～35℃)要求，室内热舒适环境中室内空气温度按标准要求，冬季采暖设计指标为16～18℃，夏季空调室内热环境设计指标为26～28℃。在不同气候区对建筑外墙按节能设计标准对墙体传热系数的基本限值来达到。外墙外保温在冬季采暖期间，高热阻的保温层增加了外墙整体的传热阻，减少室内热量通过外墙向室外传递，提高其保温能力。在炎热的夏季，高热阻的外保温层，外表面的蓄热系数小，传递给墙体的热量少，有效延迟了室外热流进入墙体；另一方面，重质材料的主体结构层热惰性指标高，具有较好的热稳定性。而且由于外墙外保温的保温层是在建筑主体结构的外侧，这使得主体结构与建筑室内温度基本一致，这就免去的因为温差对建筑主体结构的破坏。

3.2 相对湿度

冬季一般要关闭外窗，室内的湿度主要来自人为因素，如起居、炊事、加湿等；而夏季室内的湿度主要来自室外多雨、气压低湿度高等因素。而水蒸气可通过材料由蒸气压高的一侧向低的一侧转移。当室内水蒸气压大于室外时，水蒸气就会通过墙体由内向外传递。在冬季采暖的室内的水蒸气，压大于室外，水蒸气通过材料由室内向室外运动，当水蒸气通过墙体时在某一材料内部超出了某点结露的饱和蒸气压力，那么该处就会出现结露现象。室内相对湿度越高，持续时间越长，结露可能越严重。但是当建筑物内部发生少量结露后，水分可在短时间内还能转移出去的话，那么还是允许的。对于不同形式保温的外墙其温度和蒸气压变化是不同的。 对于外保温墙体，由温度变化曲线可见重质主体结构部分因处在室内一侧，内表面蓄热系数又大，整个主体结构为暖体。从水蒸气压变化曲线可见通过主体与保温层的水蒸气压均小于会结露的饱和蒸气压，因此保温墙体不产生结露。当室外相对湿度较高时，有可能在外保温层的外侧出现少量结露现象，但因对保温层外侧的防护层的水蒸气渗透性是有要求的，也就是结露产生的水分是能蒸发出去的，加上室外经常受太阳辐射和风的影响，此处的水分较容易向室外转移而干燥，也就是室内的水蒸气通过墙体能转移出去，对建筑物的热损耗影响不大。而对于内保温墙体主体结构部分处在室外一侧，其温度接近于室外温度，内保温层内表面蓄热系数小，水蒸气压超出结露的饱和压力处在保温层及其以外的墙体而产生结露，并会产生以下弊病：①发生在保温层结露，因室内相对湿度较高，空气流通较差，水分在整个采暖期可能保留在保温层中，引起保温层失效，使建筑物达不到设计保温效果；②长期结露，会霉变，变形；③主体结构部分温度极低，贮留的水分很难被蒸发，因冻融会造成结构的破坏。

在阴雨天，墙体长期直接暴露在雨水中，内保温墙体和不做保温的墙体面临室外的是重质材料构成的主体结构部分(混凝土或砖石砌体)，会吸人大量的雨水，慢慢渗透进墙体，使整个墙体处在湿热状态，当长期处于湿热状态的墙体就会发霉。水蒸气还会通过墙体扩散进入室内，增加室内的相对湿度。而外保温墙体面临室外的是保温层外具有良好的憎水性和抗雨水渗透性的防护层，如采用ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统时，其外保温体系具有良好的抗裂性能和防水性能良好的饰面层材料及高分子乳液弹性防水底层涂料外层，可确保防止雨水的渗透，使大量的雨水被拒之墙体外。夏天人体是通过排汗来保持其热平衡，排汗的蒸发散热量等于新陈代谢自由能的产热量。当外界相对湿度增加时，人的排汗量并没有增加，不能出汗降温，会使人感到闷热。

3.3 热辐射

夏天炎热的主要原因是白天太阳辐射热大，日晒时间长。建筑物外墙严重地受到不稳定温度波作用，在这种室外综合温度作用下是一种非稳态传热，外墙表面对太阳辐射热吸收强弱是值得关注的问题，表面吸收的太阳辐射热越多，墙面的温度就越高，通过墙体传向室内的热量也就越多。夏季白天太阳辐射是建筑物热负荷的主要来源，外墙的热工性能除了传热系数符合标准要求外，就是用来抵抗温度波和热流波的热惰性指标，降低太阳辐射热传人室内，是减少室内热负荷的关键。外墙设计除了满足夏季白天具有良好的隔热性(衰减值较大，延迟时间长)、夜间散热快之外，还应了解这一地区采暖空调运行方式以及自然通风与室外热作用之间的相互关系，合理地采取降低围护结构的传热系数，增强其隔热性能。

根据《民用建筑热工设计规范》(GB50176一1993)，夏季防热要求的重点是围护结构的隔热设计，评价围护结构隔热性能好坏的主要指标是围护结构内表面温度，即在房间自然通风情况下，建筑的屋顶和东、西外墙的内表面最高温度小于夏季室外计算温度最高值。

外保温墙体在炎热的夏季，虽然内、外保温墙体计算的内表面最高温度相差不大，但实践证明在不开空调的情况下外保温比内保温舒适(约低2℃)。这是由于外保温层置于墙体的外表面，它的传热系数小，外表面蓄热系数小，传递给墙体的热量少，有效延迟了室外热流进入墙体，加之重质材料墙体的热惰性指标高，具有较好的热稳定性，室内温度波动(自然通风情况)对墙体内表面温度波幅影响很小，具有一定的隔热作用。