大连理工大学 网络教育学院

本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

题    目：建筑外墙保温技术浅析

学习中心：                    

                层    次：     专科起点本科      

专    业：       土木工程      

年    级：        年  季        

学    号：                  

学    生：                      

指导教师：                    

完成日期：   2022年7月26日    

内容摘要

迈入新世纪以来，节能与环保已成为全世界共同的话题。随着我国国民整体素质的提高，居住条件的改善，提高能源利用率越来越受到广泛重视。目前，我国新的建筑节能标准的实施，已从低层次的解决人的居住向高层次的绿色生态建筑发展。在建筑中，外围护结构的热损耗较大，所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。基于此，本文结合工程实例，介绍了房屋墙体保温技术及其特点，并对住宅建筑墙体的外墙内、夹心墙、外墙外三种保温材料和施工工艺进行了探讨，提出了具体的施工注意事项，以促进外墙保温技术的发展，从而实现建筑节能。

关键词：墙体；保温；施工技术

目     录

内容摘要... I

引   言... 1

1  绪   论... 2

2  外墙保温的类型... 3

2.1  外墙内保温... 3

2.1.1  构造及特点... 3

2.1.2  施工特点... 3

2.1.3  应用情况... 4

2.2  外墙夹心保温... 4

2.2.1  构造及特点... 4

2.2.2  施工特点... 4

2.2.3  应用情况... 5

2.3  外墙外保温... 5

2.3.1  构造及特点... 5

2.3.2  施工特点... 8

2.3.3  应用情况... 9

3  外墙保温材料的选择... 10

3.1        保温材料的选择... 10

3.2        增强网的选择... 10

3.3        外保护层材料的选择... 11

4  常见的技术问题及解决办法... 12

4.1  外墙外保温体系中裂缝原因及控制措施... 12

4.1.1  有害裂缝和无害裂缝... 12

4.1.2  外墙外保温产生裂缝的原因分析... 12

4.1.3  外墙外保温控制裂缝的原则... 13

4.1.4  外墙外保温控制裂缝控制措施... 13

5  结论与展望... 15

参考文献... 16

引   言

在建筑外围护结构中，墙体所占比重最大，冬季通过墙体散失的热量，约为建筑总散热量的20％，夏季通过外墙体吸收的热量，约为建筑总吸热的30％，因而外墙体的保温设计相当重要。由于以前我国建筑围护结构的保温隔热水平差，采暖系统的热效率低，我国单位建筑面积采暖能耗为气候条件相近的发达国家的3倍左右。外墙保温作为建筑节能改造的一项基本措施，其优越性也越来越被各方面所认识和接受，日益成为我国一项重要的建筑节能技术，现已形成多种外墙外保温技术并存，相互促进，彼此竞争，共同提高的局面。所以我要分别从外墙外保温、外墙夹心保温、外墙内保温的构造及特点、施工特点、应用情况等这几个方面来进行简要的分析和讨论对外墙保温的这一技术的运用。

1  绪   论

按照建设部建筑节能2010年规划目标的要求，建筑节能工作要实施跨越式发展，降低能源消耗，减轻大气环境污染，改善建筑舒适条件，促进城乡建设、人民生活和生态环境的协调发展。由于对节约能源与保护环境的需求不断提高，建筑围护结构的保温也在日益加强，其中又以外墙外保温技术发展最为迅速。

目前，我国的建筑节能工作正有计划地由北向南推进，先后发布实施了《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》。在我国国家技术政策和节能标准的推动下，近年来，外墙保温技术迅速发展，国内加强了外墙保温技术的研究开发工作，涌现了多种采用不同材料、不同做法的外墙保温技术，在一些省市的多项工程中得到了成功的应用，并且正在认真地解决裂缝、空鼓等质量问题。

但我国目前的建筑节能水平，还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍至5倍。北方寒冷地区的建筑采暖能耗已占当地全社会能耗的20％以上，且绝大部分都是采用火力发电和燃煤锅炉，同时给环境带来严重的污染。

在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。

2  外墙保温的类型

近年来，由于建筑节能材料的强制性广泛使用，保温节能技术在我国得到了很大的发展，并逐步形成了以外墙内保温、外墙夹心保温和外墙外保温的三种保温类型，其中以外墙外保温最有发展前景。而采用何种保温技术和保温形式更能节能降耗成为人们研发的重点。

2.1  外墙内保温

2.1.1  构造及特点

外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧，形成内保温复合墙体。

外墙内保温的优点主要有：（1）它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）构造作法施工比较容易，保温材料的面层不受外界气候变化的影响，保温层的修补或更换也比较方便。

但是，在多年的实践中，外墙内保温也显露出一些缺点：（1）许多种类的内保温做法、由于材料、构造、施工等原因，饰面层出现开裂，不便于用户二次装修和吊挂饰物。（2）占用室内使用空间。（3）对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活干扰较大。（4）由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥、热损失较大。因此，必须加强这些部位的保温措施，至少应使这些部位的内表面温度高于相应室内温度与湿度下的结露点，保证其在正常使用状态不会出现结露现象。与外墙外保温相比，外墙内保温由于所形成的热桥部位多，其围护墙体的热量损失也相应增大，因此外墙内保温墙体的保温层厚度应加厚，在各种条件完全相同的情况下，保温材料的厚度约增加30%左右，建筑物的使用面积相应的会减少2%-3%。

2.1.2  施工特点

外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。内保温应用时间较长，技术成熟，施工技术及检验标准是比较完善的。

2.1.3  应用情况

2001年，外墙保温施工中约有90％以上的工程应用内保温技术。被大面积推广的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。

但内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度，影响居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性，决定了其必然要被外保温所替代。

2.2  外墙夹心保温

2.2.1  构造及特点

外墙夹心保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖，砼空心砌块等。

外墙夹心保温的优点为：（1）这些传统材料的防水、耐候等性能均良好，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、岩棉等各种材料均可使用。（2）对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬季施工。

但是，外墙夹心保温同样存在一定的缺点：由于在非严寒地区、此类墙体与传统墙体相比偏厚，且内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂及地震区建筑中圈梁和构造柱的设置尚有热桥存在，保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。

2.2.2  施工特点

在住宅建筑保温夹心墙由四个部分组成：①混凝土结构内墙；②XPS保温板；③混凝土外装饰墙体；④连接内外墙的低导热性的连接件。

在预制保温夹心墙时应按以下工序：

　　①安装好混凝土模板，并按设计要求置放表面装饰材料；②表面装饰混凝土墙体厚度≤75mm，墙体最高可达12m；③按设计配筋要求绑扎墙体钢筋，推荐采用塑料支架支撑钢筋；④浇注外墙混凝土；⑤混凝土浇注完毕15min～30min后，找平表面，然后把保温板铺在混凝土表面；⑥沿保温板表面每间隔400mm做好标记，把连接件逐一插进保温板做标记处，每个连接件的拉伸力大于500kg，提供安全系数为10∶1，且有耐腐蚀性能的安装挂钩及安装附件；⑦在保温板上按内侧墙设计要求安装另一面墙体钢筋；⑧浇注混凝土，表面找平；⑨尽可能减少实心混凝土断面，以达到最佳保温隔热效果。

在夹心墙保温现场浇注时的工艺要点：

现场浇注应先绑扎好墙体内外两道钢筋，再将挤塑泡沫板放入钢筋之间，再用钢筋拉钩和内外墙连接件按合理位置插进保温板，将保温板固定在墙体内外两层钢筋之间的适当位置，合模后进行整体浇注，保温夹心墙一次成型。但要特别注意：由于外侧混凝土墙体厚度≤75mm，所以在混凝土振捣时必须采用直径为30mm的振捣棒，并在模板上进行适当的模外振捣或敲击，保证混凝土的密实度和保温层与混凝土的可靠连接，避免产生空腔。

2.2.3  应用情况

夹心外墙保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙 片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。因此，（1）这些传统材料的防水、耐候等性能均良好，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、岩棉等各种材料均可使用；（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。近年来，在 黑龙江、内蒙古、扩肃北部等严寒地区得到一定的应用。外墙保温由于在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比尚偏厚，且内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂以及地震区建筑中圈梁和构造柱的设置，尚有热桥存在。保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。

2.3  外墙外保温

2.3.1  构造及特点

近年来，随着我国节能工作的不断深入，节能标准的提高，用于外墙外保温的材料和技术不断改进、外保温由于其优越性而日益受到人们的重视。外墙外保温是在主体结构外侧贴以保温层，再做饰面层。这种构造作法具有能够发挥材料的固有性能的特性。此种保温形式可用于新建墙体，也可以用于既有建筑外墙的改造，是目前大力推广和发展的一种建筑保温节能技术。

外墙外保温的优点为：

（1）提高主体结构的耐久性

采用外墙外保温时，内部的砖墙或混凝土墙将受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内，使内部的主体墙冬季温度提高，湿度降低，温度变化较为平缓，热应力减少，因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危害大为减轻，寿命得以大大延长。其它由于大气破坏力如：雨、雪、冻、融、干、湿等对主体墙的影响也会大大减轻，事实证明，只要墙体和屋面保温材料选择适当，厚度合理，施工质量好，外保温可有效防止和减少墙体和屋面的温度变形，从而有效的提高主体结构的耐久性。

（2）改善人居环境的舒适度

在进行外保温后，由于内部的实体墙热容量大，室内能蓄存更多的热量，使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓，室温较为稳定，生活较为舒适；也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用，有利于节能。而在夏季，外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响，使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见，外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉。室内居民实际感受到的温度，既室内温度。而通过外保温提高外墙内表面温度即使室内的空气温度有所降低，也能得到舒适的热环境，由此可见，在加强外墙外保温，保持室内热环境质量的前提下，适当降低室温，可以减少采暖负荷，节约能源。

（3）可以避免墙体产生热桥

外墙既要承重又要起保温作用，外墙厚度必然较厚。采用高效保温材料后，墙厚可以减薄。但如果采用内保温，主墙体越薄，保温层越厚，热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露、甚至发霉和淌水，而外保温则可以避免这种问题。由于外保温避免了热桥，在采用同样厚度的保温材料条件下，外保温要比内保温的热损失减少约，从而节约了热能。

（4）可以减少墙体内部结露的可能性

外保温墙体的主体结构温度高，所以相应的饱和蒸气压高，不易使墙体内部的水蒸气凝结成水，而内保温的情况正好相反，在主体结构与保温材料的粘结处易产生结露现象，降低了保温效果，还会因冻融造成结构的破坏。

（5）优于内保温的其他功能

a、采用内保温的墙面上难以吊挂物件，甚至设置窗帘盒、散热器都相当困难。在旧房改造时，从内侧保温的存在使用户增加搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦，产生不必要的纠纷，还会因此减少使用面积，外保温则可以避免这些问题的发生。

b、我国目前许多住户在入住新房时，先进行装修。而装修时，房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题。外保温有利于加快施工进度。如果采用内保温，房屋内部装修、安装暖气等作业，必须等待内保温做好后才能进行。但采用外保温，则可以与室内工程平行作业。

c、外保温可以使建筑更美观，只要做好建筑的立面设计，建筑外貌会十分出色。特别在旧房改造时，外保温能使房屋面貌大为改观。

d、外保温适用范围十分广泛。既适用于采暖建筑，又适用于空调建筑；既适用于民用建筑，又适用于工业建筑；既可用于新建建筑，又可用于既有建筑；既能在低层、多层建筑中应用，又能在中高层、高层建筑中应用；既适用于寒冷和严寒地区，又适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区。

e、外保温的综合经济效益很高。虽然外保温工程每平方米造价比内保温相对要高一些，但技术选择适当，单位面积造价高的并不多。特别是由于外保温比内保温增加了居住使用面积近2%，实际上使单位使用面积造价得到降低

由于外保温具有以上的优点，所以外墙外保温技术在许多国家得到长足的发展。现在，在一些发达国家，往往有几十种外墙外保温体系争奇斗艳，使保温效果越来越好，建筑质量日益提高。但是，外墙外保温结构的保温层与外界环境直接接触，没有主体结构的保护，这就产生了很多影响保温层保温效果和寿命的问题，只有充分了解和掌握外墙外保温的这些薄弱环节，才能使外墙外保温的优点体现出来，从而促进外墙外保温技术的进一步发展。

（1）防火问题

尽管保温层处于外墙外侧，尽管采用了自熄性聚苯乙烯板，防火处理仍不容忽视。在房屋内部发生火灾时，大火仍然会从窗户洞口往外燃烧，波及窗口四周的聚苯保温层，如果没有相当严密的防护隔离措施，很可能会造成灾害，火势在外保温层内蔓延，以至将整个保温层烧掉。

（2）抗风压问题

越是建筑高处，风力越大，特别是在背风面上产生的吸力，有可能将保温板吸落。因此，对保温层应有十分可靠的固定措施。要计算当地不同层高处的风压力，以及保温层固定后所能抵抗的负风压力，并按标准方法进行耐负风压检测，以确保在最大风荷载时保温层不致脱落。

（3）贴面砖脱落问题

所有的面砖粘结层必须能经受住多年风雨侵蚀、温度变化而始终保持牢固，否则即使个别面砖掉下伤人，后果将不堪设想。

（4）墙体外表面裂缝及墙体潮湿问题

外保温面层的裂缝是保温建筑的质量通病中的重症，防裂是墙体外保温体系要解决的关键技术之一，因为一旦保温层、保护层发生开裂，墙体保温性能就会发生很大的变化，非但满足不了设计的节能要求，甚至会危机墙体的安全。保温墙体裂缝的存在，降低了墙体的质量，如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。

2.3.2  施工特点

在住宅建筑外墙外保温技术是将保温层设置在墙体外侧，然后用耐碱玻纤网布和聚合物砂浆组成的纤维增强层或钢丝网防水水泥砂浆做保护层，在保护层上进行饰面。

（1）施工期间室外空气温度应高于5度；

（2）基底准备：在施工前，首先应对基层墙体进行清理、修补。墙面松动应剔凿清除，孔洞应以掺加膨胀剂的砂浆或细石混凝土填补密实；不平的表面应事先抹平；墙面应无油污、灰尘、风化物、涂料等有碍粘结的材料；如果墙面过干，应在粘贴保温板前一天用水湿润一遍；在清理干净的墙面上薄薄地涂一层界面剂，以增加粘结强度；界面剂干后4h后再贴保温板；

（3）保温板的粘贴：聚苯板的粘结可用点粘法、条粘法或点框法。把聚苯板按水平方向呈“品”字形安装，板与板之间拼缝高度不得超过115mm，在阳角与阴角的垂直接缝处保温板应交错咬合排列，粘结时轻轻按揉拍压保温板；门窗洞口收边处加贴翻边网布，翻边时两个面的网布宽度都不小于60mm，洞口四角部位按45度角斜向加贴网布。保温板粘贴后，先刷一道界面剂，再将玻璃纤维网布横向铺满于聚苯板上，纤维布之间相互搭接，搭接宽度不少于80mm-100mm；

（4）在保温板中间部位用冲击钻穿透墙体内深30mm-40mm处，将胀钉（镀锌螺丝）套上塑料胀管塞入孔内胀紧，固定在墙与板之间。镀锌螺丝的个数可根据板的重量及面积来确定；

（5）在铺贴玻璃纤维布的整体表面上抹底层聚合物水泥砂浆，其面积宜比玻璃纤维网布的长度和宽度大一些，抹灰的厚度掌握在4mm-6mm。抹灰时必须将玻璃纤维布完全压埋在底层砂浆内，不使其与外界水分接触（网格布受潮后，其极限强度会明显降低）；

（6）为防止首层墙面受到撞击后在抹灰面层与保温材料内造成孔洞，在首层窗台以下墙面加贴一层玻璃纤维网格布。底层墙外表面在墙体防潮以下，要做防潮处理，以防止地面水分通过毛细作用被吸到保温层中影响保温层的使用寿命，防潮处理采用涂刷氯丁型的防水/涂料，待涂料表面干燥后再在其表面上喷涂一层界面剂即可做保温施工。

2.3.3  应用情况

外保温不仅适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑，也适用于南方需夏季隔热地区的空调建筑；既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造；旧房改造。目前，全国有许多既有建筑由于外墙保温效果差，耗能量大，冬季室内墙体结露、发霉，居住环境差。采用外墙外保温进行节能改造时，不影响居民在室内的正常生活和工作。

3  外墙保温材料的选择

3.1    保温材料的选择

绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境，另一方面也节约了能源。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能源”。

外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前发达国家均对绝热材料的生产和应用十分重视。

用于建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板、岩（矿）棉板、玻璃棉毡等。以上各种材料所具有的一个共同特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。

岩（矿）棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。岩棉不燃烧，价格较低，在满足保温隔热性能的同时，还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，但其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件，它的价格较岩棉为高。

聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好，机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀，因此在外墙保温中其占有率很高。

目前，我国外墙保温技术发展很快，节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。由于节能材料的不断革新，外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时，要加强新型节能材料的开发和利用，从而真正地实现建筑节能。

3.2    增强网的选择

依据外墙保温板的特性，在增强网的选择上也依据一定的要求。 玻纤网格布作为抗裂保护层软赔进的关键增强材料在外墙外保温技术中的应用得以快速发展，一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度，另一方面由 于能有效分散应力，将原本可以产生的款裂缝分散成许多较细裂缝，从而形成抗裂作用。由于保温层的外保护开裂砂浆为碱性，玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就 具有了决定性的意义。从耐久性上分析，高耐碱纤维网格布要比无碱网格布和中碱网格布的耐久性好得多，至少能够满足25年的使用要求，因此，在增强网的选择 上，建议使用高耐碱的网格布。

3.3    外保护层材料的选择

由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够，直接作用在保温层外面，耐候性差，而引起开裂。为解决这一问题，必需采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，并在砂浆中加入适量的纤维，抗裂砂浆的压折比小于3，如外饰面为面砖，水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片光，钢丝网片孔距不宜过小，也不宜过到面砖的短边应至少覆盖在两个以上网孔上，钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。

   无空腔构造提高体系的稳定性：采用做防火外保温板的设计中，保温层主要承受的重力和风压，由于防火外墙板保温强度的限制，使保温层开裂，甚至脱落。为了提高保温板的强度，应尽可能提高粘结面积，采用无空腔，以满足抗风压破坏的要求