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摘要：建筑幕墙已经在建筑工程中广泛应用多年，在2005年国家全面实施建筑节能设计要求后，建筑幕墙增加了保温系统。但在建筑幕墙设计、安装施工过程中，由于在建筑设计单位、幕墙深化施工单位和土建施工单位三者之间工程分包不明、权责不清，也因技术规范和管理缺失，保温系统在建筑幕墙中的热工、防水、防火等方面中出现了新问题，旨在分析其主要成因，并探讨相应的部分解决方法。
关键词：非透明幕墙；保温系统；热工；防水；防火
1前言
当今世界，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日益加强，其中又以墙体外保温的发展最为迅速。尽管在16世纪就已出现墙体外保温技术，但只是在1973年世界石油危机以后，墙体外保温技术才在许多国家得到长足发展。现在一些发达国家，往往有几十种外墙外保温体系逐鹿市场，保温效果也越来越好。相比之下，我国墙体外保温技术发展起步较晚。经过20余年的发展，我国早期提出的建筑节能“三步走”目标（第一步实现节能30%、第二步实现节能50%、第三步实现节能65%）的标准框架目前基本实现。20年来，墙体外保温从无到有，从小到大，从弱到强，已成为我国北方地区新建墙体最主要的保温方式。随着保温节能的推广，我国目前建筑保温节能的规模已处于世界领先的地位，但频繁发生的火灾也给其继续发展敲响了警钟。我国已有模塑、挤塑聚苯、聚氨酯、岩棉、酚醛、浆料等多种保温材料，做法也出现贴、喷、抹、模板内置等方式，但在目前的技术条件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑保温节能系统中的使用更为广泛，这是产生保温节能防火安全性问题的原因，尤其是使用不具阻燃性能的聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫时，火灾能量巨大，带来较大的社会影响。
2技术性要求
2.1热工性能
热工性能是建筑外墙保温系统的重要因素，要求系统连续、完整，避免保温材料降低或者缺失形成热桥。而在建筑幕墙中应用时，存在的主要问题就是因结构、幕墙构件形成热桥，造成保温材料不连续，保温系统不闭合完整。在轻质幕墙中，保温系统一般是在饰面板的后面增加保温板材，但通常仅在型材龙骨之间填保温材料，型材没有保温措施，甚至一些项目中在较大尺寸的钢构件位置也直接取消保温层，在干挂幕墙中，在饰面板的后面增加保温板材，当保温板材不贴附墙体时，保温系统则以轻质幕墙保温系统设计；当保温材料贴附墙体时，多数项目也只是在传统的构造基础上，龙骨间填塞保温材料，型材也按以往的方式不做任何的隔热处理。在幕墙保温系统中因设计师的漠视，型材龙骨形成了热桥，传递大量的热量，型材表面出现冷凝，材料受此影响产生不同应变，热桥边缘位置将在几个冬、夏更替后，出现裂缝，系统气密性下降，保温性能下降。根据JGJ/T151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中第4.3.5条，“若幕墙与墙体之间存在热桥，当热桥的总面积不大于墙体面积1%时，热桥的影响可忽略；当热桥的总面积大于实体墙部分面积的1%时，应计算热桥的影响”，幕墙型材龙骨面积一般占幕墙表面积的10%～15%，比例随型材构件尺寸加大而加大，随型材应用间距减小而加大。根据幕墙传热系数计算公式（1）简化计算，型材按采取隔热措施，保温材料为玻璃棉，保温性能受热桥影响非常明显。然而工程中设计和审查都忽略了型材的热桥计算，仅以主体部位的传热系数代替保温系统的保温性能，这也是型材未设置隔热、保温措施的主要原因。
为降低建筑能耗，应保证幕墙保温系统的连续、完整性，部分建筑节能设计规范也要求“采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应填满保温材料”，将此部分认为是非透明部分，以降低窗墙面积比。然而，玻璃幕墙被计入外墙非透明部分，或者说幕墙保温系统完整性的认定原则，必须满足两个条件：一定厚度的保温材料，与透明玻璃型材边框处紧密连接。在建筑节能设计分析、审查时，很多都将“防火封挡高度”、“结构梁高、背衬墙宽”等与幕墙保温系统完整范围混淆，将“隔墙、楼板或梁”在玻璃幕墙面的投影面积从外窗面积中扣除，以此降低窗墙比，事实上，这是不符合非透明幕墙传热机制的，保温材料与玻璃面板之间没有闭合，室内外已通过面板进行热交换，即使在玻璃后侧的结构部分做再厚的保温材料，对建筑能耗也无济于事。根据判定原则，可以有效扣除的，仅是同时满足两个必要条件时，保温材料围护范围的玻璃面板完整区域，二者缺一不可。
2.2防水性能
建筑幕墙保温系统的防水性能要求一般体现在开式幕墙中，防止进水幕墙内部的雨水影响，开式幕墙常用的是石材、陶板、混凝土等重量较大的饰面板，并采用干挂幕墙安装施工。保温系统防水做法是在保温材料表面采用配套防水材料，如防水透气膜，铝箔、铝板等，或利用外墙保温板薄抹灰保温系统中的聚合物抗裂砂浆罩面（配套网格布）。利用保温材料配套面层作为幕墙保温系统防水层，主要问题集中在板材表面自身防水层破损较高和板材之间、板材不平整产生的缝隙不密封、甚至缺失。不能满足保温材料的防水要求，尤其保温材料都是吸水率较高的玻璃棉和岩棉等纤维类材料，保温材料吸收了飘进幕墙内部的雨水、空气中的水汽，重量会逐渐增加，减弱了保温系统保温性能，并降低了系统的安全性，水分还会进一步渗透，在室内表面出现霉斑、水渍，甚至在冬季较低温度时保温材料内部出现结晶水冻胀问题，安全隐患更大，影响的程度与建筑幕墙系统的防水性、保温系统防水层破坏程度和保温材料的吸水率有关。有效的解决方式是加强在施工、监理、验收阶段中的管理，避免防水层破坏，板缝隙内补充防水密封胶，保证防水层的完整，最好在保温系统表面增加一道完整防水层设置。
2.3防火性能
对保温材料进行界面处理只能阻止小火焰对保温系统的攻击，只有在采取了有效的构造措施后，才能真正改善或提高系统整体构造的防火安全性能，控制火势的蔓延。例如，可以增加保温材料表面保护层的厚度，从而有效地减小材料的热释放量和热释放速率峰值，并改善其火焰传播特性，提高系统的防火等级。在国外还常使用高强度岩棉作为聚苯的防火隔离带，使外保温系统的防火性能大大增强。另外，目前应用的某些保温装饰一体化产品完美地解决了传统外墙保温中的防火难题，将保温材料完全封闭起来，杜绝了保温层遇火即燃的可能；独立的板块式结构，还可避免连片燃烧快速蔓延的问题。工厂规模化生产、在现场干作业的施工特点，几乎完全杜绝了保温材料与火源见面的问题，是用于解决施工过程火灾的一个不错的尝试。
3结束语
我国幅员辽阔，外保温市场的需求巨大，外保温技术的发展速度很快。而且，不同地区、不同气候条件对外保温的技术要求必然不同，这就决定了我国外保温系统的种类必然是多样化的，呈现百花齐放、百家争鸣的局面，这就是外墙保温技术未来的发展方向。但不论是怎样的保温材料和系统构造，对其热工性能、防水性能和防火性能的要求都应该是相同的。通过对国外先进技术的借鉴和针对中国国情的自主创新，开发出多种能彻底解决大部分现有外墙保温系统耐火性差等弊病的外墙保温系统。
参考文献
[1]岳志铁.建筑幕墙保温系统应用研究[J].绿色建筑，2015，7（05）：70-73.
[2]卓萍，王国辉，杜霞，张晓颖，胡胜利.我国建筑外保温系统发展动态及趋势[J].消防科学与技术，2011，30（01）：8-11.
[3]朱春玲，季广其，鲍宇清，钱选青，周宁，王庆生，崔荣华，黄振利，宋长友.外墙外保温系统窗口火试验研究[J].建设科技，2011（07）：60-63+67.
[4]陈雷.粘钉结合幕墙饰面岩棉板外保温系统施工技术探析[J].安徽建筑，2013，20（04）：59-61.