建筑外墙保温技术现状分析

雾霾围城，倒逼能源消耗的结构性调整；城镇化步伐加快，新建居住建筑如雨后春笋；新材料、新工艺百花齐放，质量监管困难重重。历经三十余年的摸索和行业发展，如今，建筑外墙保温技术正处于历史性的选择关口。针对目前国内居住建筑占比最大的钢筋混凝土剪力墙结构，其外墙采用何种形式的保温，关乎行业发展，也关乎国计民生。





一、外墙保温技术的重要性


1、外墙保温直接关系到建筑物能否正常使用。作为保证建筑物正常使用功能的外围护构件，外墙保温系统功能的丧失，会直接导致建筑物内部温度随室外温度变换而快速变化，即使耗费大量能源进行室内温度的干扰性平衡，也无法达到居住的舒适条件。


2、外墙保温影响着多个施工环节。作为外围护构件，外墙保温直接依附于外墙结构墙和外墙填充墙上，并和外窗、外墙装饰层连接。外墙保温工艺的选择，直接决定了相关重要部位的建筑做法和施工工序，对建筑物外装饰风格尤显突出。


3、外墙保温决定建筑物的使用年限。外墙保温也是建筑物的保护层，其实际使用寿命也决定了建筑物的使用寿命。采用设计使用年限较长的外墙保温，是实现百年建筑的重要前提。




二、外墙保温技术的现状


1、节能标准不断提高，多数材料难以达到节能要求或厚度明显加大。随着京、津、冀、鲁等对75%节能标准的全面推行，保温性能较差的大多数材料已经退出市场或厚度显著增加，不仅大幅提高造价还对施工工艺造成新的困难。


2、实际使用年限比主体结构设计寿命严重偏低，开裂、脱落现象普遍，严重影响居民安全和小区外观质量。基于此原因，华北几乎所有省份近年来已经开始大力推进“建筑保温与结构一体化技术”，大量地市已经实现全面执行，取代了普通的外贴保温。


3、2015年实施的《建筑设计防火规范》，基本将外墙保温技术三分天下：B1级外贴保温+0.5h防火窗、A级外贴保温+普通窗、无空腔复合保温结构体（夹芯保温）+普通窗。但无论采用何种方式的外墙保温，在未来漫长的70年甚至更久的建筑使用过程中的消防安全，已经成为业界焦点。





三、外墙保温技术的分析


1、B1级外贴保温+0.5h防火窗


优势：原材料供应充足，施工企业经验丰富，热桥较少，保温系统造价较低。


缺点：设计使用年限短（25年）；专业分包门槛低、市场混乱、质量监管困难导致开裂、脱落等质量通病严重；防火窗价格提高500元/㎡以上，导致综合价格高于其它形式保温，且防火窗市场供应严重不足；复杂外装饰线施工困难。


2、A级外贴保温+普通窗


优点：防火安全性能高；采用普通窗，综合造价较B1级+防火窗低；干挂式A级保温的质量可靠度也比外贴保温有所提高。


缺点：占A级保温材料90%以上市场份额的岩棉遇水软化；施工过程中粉尘严重并对工人健康产生危害；导热系数较大，保温层厚度增加；复杂外装饰线施工困难。


3、无空腔复合保温结构体（夹芯保温）+普通窗


优点：材料普及；耐久性及耐火极限较好；采用普通窗，综合造价较其它形式的保温较低；保温层、外墙二次结构与主体同时施工，节约工期；采用非涂料外装时，无需增加构造措施，仍可降低造价；外装饰线一次浇筑成型，安全、经济；与铝合金等工具式模板结合，可达到清水混凝土的效果，综合效益更加显著。


缺点：大型水平悬挑构件需二次保温处理；对现浇用混凝土的工作性能要求较高；墙体总厚度较外贴保温可能增加。





四、综合经济效益、社会效益分析


目前，上述三种保温形式的市场工程造价按75%节能标准大致如下：


B1级外保温+防火窗=120元/㎡+900元/㎡；


A级外保温+普通窗=200元/㎡+400元/㎡；


夹心墙+普通窗=190元/㎡+400元/㎡。


此外，无空腔复合保温结构体无需独立施工，对高层建筑可以节省约20天以上的施工周期。若综合考虑设备租赁、管理、资金成本等综合因素，该种方式保温的间接经济效益更加显著。而且，夹心墙的保温无需后期维护及更换，大大节省建筑物的后期运营费用。


总之，通过上述分析，无空腔复合保温结构体（夹芯保温）技术的综合经济效益及社会效益显著。这也是越来越多的地区和越来越多的工程采用该类技术的主要原因。包括目前行业中积极推动的PC构件技术，外墙基本全部采用了夹芯保温。随着建筑节能向超低能耗方向的发展，无空腔复合保温结构体（夹芯保温）技术必将大行其道。