民用建筑围护结构节能的质量控制和检测

民用建筑围护结构节能的质量控制和检测

(安徽省建筑科学研究设计院 章茂木)

随着我省建筑节能工作的全面推进，加速推进民用建筑节能工程的质量控制与监督管理工作，已迫在眉睫。根据目前我国相继出台的：

《民用建筑节能管理规定》；

《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）JGJ26-95； 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001； 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005； 《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004； 《胶浆聚苯颗粒外墙外保温系统》JG158-2004； 《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2004；

《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》JGJ129-2000等。

建设部即将出台《建筑节能工程施工验收规范》和《居住建筑节能设计标准》（均已在网上公示）。

这些给节能建筑的质量控制和监督管理提供了政策及技术依据。

本讲是围绕《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004、《胶浆聚苯颗粒外墙外保温系统》JG158-2004、《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2004等标准，谈围护结构节能的质量控制和检测。

先谈节能设计与其有关的几个概念：

1、建筑物体型系数（建筑屋与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值）： 寒冷地区（JGJ26-95规定）居住建筑宜控制在0、30及0、30以下，若超过度0、30，则屋顶和外墙应加强保温；（GB50189-2005规定）公共建筑的体型系数应小于或等于0、4，不满足时必须按规定进行全衡判断。

寒冷地区：指我省的淮北、亳洲、部分的宿洲等地区

夏热冬冷地区（JGJ134-2001规定）居住建筑的条式建筑屋不应超过0、35，点式建筑屋不应超过0、40。

2、窗墙比（窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值）：

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寒冷地区（JGJ26-95规定）对居住建筑朝北：0、25；朝东、西：0、30；朝南：0、35，超规定值时，应调整外墙和屋顶的传热系数；（GB50189-2005规定）对寒冷地区公共建筑规定，如：窗墙比在≤0、7的范围内，根据不同朝向选择；外窗的传热系数K（W/m2·K）：应在≤3、5到≤2、0范围内，取值确定。

夏热冬冷地区（JGJ134-2001规定）对居住建筑外窗的面积不应过大。并对不同朝向、不同窗墙面积比的外窗的传热系数，进行了规定。

如：窗墙比 在从≤0、25到≤0、5的范围内，根据不同朝向选择；外窗的传热系数K（W/m2·K）：应在4、7到2、5范围内，取值确定。

（GB50189-2005规定）对夏热冬冷地区公建规定：

如：窗墙比在≤0、7的范围内，根据不同朝向选择；外窗的传热系数K（W/m2·K）：应在≤4、7到≤2、5范围内，取值确定。

3、围护结构传热系数（围护结构两侧空气温差为1K，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量）：

寒冷地区（JGJ26-95规定）居住建筑围护结构传热系数不应超过限值 如：（我省的淮北、亳洲、部分的宿洲等地区）

屋顶 体型系数≤0、3， K为0、80；当大于0、3时，K为0、6； 外墙 体型系数≤0、3， K为1、10∽1、40； 体型系数大于0、3时， K为0、80∽1、10 （GB50189-2005规定）寒冷地区公共建筑围护结构传热系数规定 屋面 体型系数≤0、3，K≤0、55；

当大于0、3又≤0、40时，K≤0、45。

外墙 体型系数≤0、3，K≤0、60；

当大于0、3又≤0、40时，K≤0、50。

夏热冬冷地区（JGJ134-2001规定）对居住建筑围护结构传热系数规定

屋面 K≤1﹑0；D≥3．0或K≤0﹑8；D≥2．5 外墙 K≤1﹑5 ；D≥3．0或K≤1﹑0；D≥2．5

（GB50189-2005规定）对公建围护结构传热系数规定 屋面 K≤0﹑7

外墙（包括非透明幕墙） K≤1﹑0；

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4、民用建筑围护结构：

是指建筑物或房间各面的围护体，包括墙体、屋面、门窗、楼板、地面等。按是否同室外空气直接接触与其在建筑中的位置，又可分为外围护和内围护结构，外围护结构的保温隔热是民用建筑节能的重要内容。

外围护结构包括建筑的外墙体（包括外门窗）、屋面、底层地面。 下面分四个方面讲：

一、民用建筑围护结构的保温节能技术应用 1.屋面保温节能

屋面的保温技术，目前主要采用板、块状保温材料；松散保温材料；现浇保温材料，按设计要求进行屋面铺设和现浇。此类保温材料取材广泛，可根据不同屋面形式（如上人、不上人、种植、车载等屋面）选择不同的保温材料（应按不同等级要求，做好屋面防水）。

应满足《公共建筑节能设计标准》GB50189公建屋面：K≤0﹑7的要求； JGJ134-2001对居住建筑屋顶：K≤1﹑0；D≥3．0或K≤0﹑8；D≥2．5

2.地面（楼底部和楼板）保温节能

地面保温节能，我国主要采用的仍然是板、块状保温材料及保温浆料、现浇保温材料，此类材料取材广泛，按设计要求选择应用。

应满足JGJ134居住建筑： 楼底部自然通风的架空楼板K≤1﹑5； 楼板和分户墙K≤2﹑0

3.外墙保温节能

对外墙采取保温措施，其目的是提高其保温隔热性能，降低建筑物的采暖、空调使用能耗。在技术可采取外墙外保温、内保温和自保温，建设单位可根据建筑的使用功能和要求自由选择。

应满足GB50189公建：外墙（包括非透明幕墙）K≤1﹑0；

JGJ134居住建筑：外墙K≤1﹑5 ；D≥3．0或K≤1﹑0；D≥2．5

① 国内常采用的外墙外保温系统技术（重点讲）

外墙外保温是国家重点推广的建筑保温工程技术。在JGJ144标准的“基本规定”中对外墙外保温工程提出明确的要求：

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应能适应基层的正常变形而不产生裂缝或空鼓； 应能长期承受自重而不产生有害变形； 应能承受风荷载的作用而不产生破坏；

应能耐受室外气候的长期反复作用而不产生破坏； 在罕遇地震发生时不应从基层上脱落； 应采取防火构造措施； 应具备防水渗透性能；

外保温复合墙体的保温、隔热和防潮性能应符合国家现行相关设计标准；各组成部分应具有物理-化学稳定性。所有组成材料应彼此相容并应具有防腐性； 在正确使用和正常维护的条件下，使用年限不应少于25年。

这里仅介绍目前在国内应用较为成熟的几种外墙外保温系统，《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004已对这几种系统规定了构造和技术要求。

“EPS板”是可发性的聚苯乙烯珠粒，经加热预发泡后形成的EPS颗粒(保温浆料用材)，在模具中加热成型而制取的具有封闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。

“XPS板”：是用EPS颗粒和破碎的废旧塑料粒子经高温、高压工艺，挤压成型具有导热系数低、抗拉和抗弯强度高，但表观密度大（25~35kg/m3）、产品自身变形较EPS板大。

（1）、EPS板薄抹灰外墙外保温系统（外粘法）

是将EPS板用胶粘剂固定在结构墙体的基层上作为保温层，在薄抹的抗裂砂浆面层中满铺玻纤网格布、面层处理、涂料饰面层。

JGJ144强调:建筑物高度在20米以上时，在受负风压作用较大的部位宜使用锚栓辅助固定。

《膨胀聚苯板薄摸灰外墙外保温系统》JG149-2003对该系统的基本构造、系统性能、各种组成材料的性能等，都作出了详细的规定。

要注意本系统的具体特性和各组成材料的技术指标要求。如：耐碱玻纤网的耐碱断裂强力、塑料锚栓的抗拉承载力、抹面胶浆的柔韧性等。

当JG149与JGJ144技术要求不一致时，应严格执行JGJ144标准。

（2）、胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统

在结构基层上抹界面砂浆（增强粘结），胶粉EPS颗粒经搅拌后喷涂或抹在墙上，形成

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保温层，满铺耐碱玻纤网，抗裂砂浆薄抹面层，最后是饰面层（可粘面砖）。

JGJ144强调：厚度不宜超过100mm；现场取样的保温浆料干密度不应大于250㎏/m3且不应小于180㎏/m3，现场检验保温层厚度应符合设计要求，不得有负偏差。

《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》JG158-2004对该系统的基本构造、系统性能、各组成材料的性能等，都作出了具体的规定。

注重标准：对面砖饰面系统组成材料的技术控制指标（如：面砖、热镀锌电焊网、锚栓抗拉承载力等）。

当JG158与JGJ144技术要求不一致时，应严格执行JGJ144标准。

（3）、EPS板现浇砼外墙外保温系统（简称无网现浇系统） 该系统以现浇砼外墙作为基层，EPS板为保温层：

a、先将EPS板内表面沿水平方向开有钜齿槽，并将其表面的内、外均涂满界面砂浆，； b、施工时，将EPS板置于外模板内侧并安装锚栓辅助固定；

c、浇注砼后墙体与EPS板及锚栓结合一起，脱模后EPS板表面抹抗裂砂浆，内夹满铺的玻纤网，外表以涂料为饰面层。

JGJ144强调：无网现浇系统EPS板两面必须预喷刷界面砂浆。

（4） EPS钢丝网架板现浇砼外墙外保温系统（有网现浇系统）

该系统是以现浇混凝土为基层，将EPS单面钢丝网架板[注：用钢丝网架与EPS材料制成板（腹丝穿透型），单面挑头]置外墙外模板内侧，安装Φ6钢筋辅助固定；

浇砼后，单面钢丝挑头、Φ6钢筋与砼墙面连结一起；

EPS单面钢丝网架板外抹掺外加剂水泥砂浆形成厚抹面层，外表做饰面层可做面砖；以涂料饰面时，薄抹抗裂砂浆内夹满铺玻纤网布。

JGJ144强调：有网现浇系统EPS单面钢丝网架板厚度、每平方米腹丝数量和表面荷载值应通过试验确定。EPS单面钢丝网架板构造设计和施工安装应考虑现浇混凝土侧压力影响，抹面层厚度应均匀，钢丝网应完全包覆于抹面层中。“EPS单面钢丝网架板质量要求”见JGJ144表6．4．2。

（5）机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统（简称机械固定系统）由机械装置固定、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、掺外加剂的水泥砂浆厚抹面层和饰面层构成。以涂料做饰面层时，应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。

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机械固定系统不适用加气混凝土和轻集料混凝土小型空心砌块基层。

JGJ144强调：“机械固定系统锚栓、预埋金属固定件数量应通过试验确定，并且每平方米不应小于7个。单个锚栓拔出力和基层力学性能应符合设计要求”；

“机械固定系统金属固定件、钢筋网片、金属锚栓和承托件应做防锈处理”。同时，对该系统还作出了其它相关规定。

（6）EPS板薄抹灰外墙外保温（外粘、挂）

此法与第一种区别是：EPS板除粘结并用锣栓锚固在墙体基层上（用于特殊外墙外保温工程上），其它施工与第一种相同。

当然还有：XPS板薄摸灰系统、聚氨酯硬泡沫防水保温、矿物棉喷涂绝热层、膨胀珍珠岩胶浆喷涂隔热层、水泥基复合保温砂浆建筑保温系统（采用保温材料：膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠、EPS颗粒等）。

这些保温系统在我省建设工程中已有应用。

目前，由于标准、规范不健全，大都套用JG158和JG149标准。

特殊情况，企业应针对自身系统产品特点，依据JGJ144标准的“基本规定”和系统的“性能要求”，制定能满足设计、施工的技术要求和质量控制及验收的可行的“技术方案”，经地方行政主管部门审查备案后，进行应用试点，待条件成熟后推广应用。

对所选择应用的各种外墙外保温系统技术，在工程的设计、施工、质量监督过程中，应严格执行相关的现行国家标准、规范和标准图集。

②外墙内保温技术

a.干挂内保温：有木龙骨和轻钢龙骨两种，保温材料大多采用矿棉、岩棉和玻璃棉制品，石膏板、纸面石膏板或纤维水泥压力板等保护。 b.胶粉EPS颗粒胶浆外墙内保温系统（内粉刷）

c.水泥基复合保温砂浆（外墙内粉刷）：无机保温砂浆类，目前江苏已用在外墙内、外保温中应用。

d.EPS或XPS板外墙内粘贴保温。

内保温系统，由于存在热桥缺陷、占用使用空间、影响使用功能等。建设 部已明确规定为“不宜推荐的应用技术”。

③外墙自保温

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建筑外墙的自保温可通过三个方面的技术途径：

（1）、首选导热系数低、热阻值大、容重低、强度合适的新型墙材，如：轻质砼小砌块（承重或非承重）、加气砼（粉煤灰或硅砂）、保温复合外墙板等。

（2）、可根据工程项目特点，利用保温隔热材料设计复合墙体以降低建筑外墙体的传热系数，从而达到保温隔热目的。

如：将保温层设计在墙体内，形成结构层--保温层--结构层--饰面层，通过构造设计形成保温复合墙体。此种做法北方为多。

（3）、利用新型墙材产品自身空洞，通过对产品保温的二次加工或墙体施工过程的保温处理，达到提高墙体的热工性能目标。

如：在单排孔小型空心砌块孔洞内置EPS块；

单、双排孔砌块的孔洞内填置保温材料（EPS颗粒、膨胀珍珠岩等）；新型墙材空心制品的空腔内填充保温砂浆、无机发泡材料（工厂化生产）等。

4、外门窗节能

外门窗在建筑的围护结构中绝热性能最差，成为影响建筑节能的主要因素之一。就我国目前典型的围护部件而言，外门窗的能耗约占建筑围护部件总能耗的40～50﹪。

因此，增强外门窗的保温隔热性能，减少门窗能耗，是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。

外门应选择保温门。

外窗玻璃：应优先选择中空玻璃、中空玻璃氩气填充、Low-E中空玻璃、真空玻璃、低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）、阳光控制镀膜玻璃（热反射）、彩色吸热玻璃等；

外窗型材：应优先选择断热型材，如：铝木复合、钢塑复合、铝塑复合等材料。

二、围护结构节能检测和质量控制对保证节能建筑质量的重要作用 认为应该有三个方面的重要作用：

1. 贯彻落实国家对建筑节能法律、法规和标准的保障作用

我国自98年开始实施《节能能源法》对建筑节能作出了规定，要求建筑物提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明能耗。

《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》国发办（2005）

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33号文：

2005年建设部发布143号部长令，于2006年元月一日全面实施《民用建筑节能管理规定》，并出台一系列技术规程、标准（前面已讲）。

技术标准、规范的出台和实施，标志着从居住建筑到公共建筑，设计、施工、验收都必须满足建筑节能标准规定的要求。

为确保节能建筑满足标准规定，达到节能目标，对节能建筑实施过程的质量控制和各环节的检测，将起到极其重要的监督、保障作用。

2、给节能建筑的设计、施工提供重要的技术依据

民用建设设计和施工是依据前述的建设部出台的各项建筑节能技术标准和规程，而这些标准和规程又建立在可靠的对材料检测数据基础之上。

无论是保温复合材料、各保温类原材料、围护结构保温系统所采用的其它材料，还是围护结构自保温的墙体材料，都必须经过严格技术参数测试，以准确可靠的数据提供设计人员作详实的热工计算，确保节能建筑在设计阶段满足节能标准要求。

同时，检测数据也给施工及工程监理人员，对节能建筑在建设过程中的质量控制提供了重要的技术依据。

3、保证政府职能部门对节能建筑的工程验收及节能评价的有效性

建设部即将出台的《建筑节能工程施工验收规范》明确规定：建筑节能工程为单位建筑工程的一个分部工程，就围护结构而言，它的子分部工程有：墙体、幕墙、门窗、屋面、地面等五大项。它的分项工程有：

① 墙体子分部：主体结构基层、保温材料、饰面层；

② 幕墙子分部：主体结构基层、隔热材料、保温材料、幕墙玻璃、单元式幕墙板块、遮阳设施；

③ 门窗子分部：玻璃、遮阳设施；

④ 屋面子分部：基层、保温隔基层、防水层、面层。

⑤ 地面子分部：基层、保温隔基层、隔离层、保护层、防水层、面层。 对建筑节能工程验收规定：各检验批应按主控和一般项目验收。 主控项目：必须全部合格；

一般项目：检验应合格，当采用计数检验时，应有90%以上的检查点合格，且其余检查点不得有严重缺陷。

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节能建筑的评价是建立在各检验批的准确的检测数据、完整的施工操作依

据和建设过程各环节的质量验收记录的基础上，进行综合分析评定的。检测数据的准确可靠是评价节能建筑有效性的极其重要的依据。

三、建筑节能检测的分类和能力

建筑节能检测分为试验室检测和现场检测两种类型。 1. 试验室检测（目前为主）：

是对建筑围护结构的构件体系和产品的性能进行检测，其范围较广，这里仅谈节能检测。例如：对不同的外墙外保温体系的各种性能进行检测，门窗的热工检测等。

2. 建筑节能的现场检测

就目前而言，现场检测由于受气候条件、现场环境等多方面因素的约束和影响、检测复杂、需要的时间也长，目前，主要用于科研、验证节能建筑的节能效果与设计计算是否相符。

目前用于施工现场质量检查和现场检测的有：建筑用红外线热相仪进行保温缺陷的检查、现场门窗三性检测和部分墙体热工性能检测。 按照《建筑节能工程施工验收规范》（讨论稿）规定：

围护结构节能性能现场检验的主要项目将包括

① 墙体、屋面的传热系数、隔热性能； ② 幕墙的气密性能；

③ 外窗的气密性（建议：增加水密性和抗风压）； ④ 合同约定项目； ⑤必要时可检验其它项目。

目前新的现场检测方法、设备及相应的标准，正在研究或制定过程，相信， 不久会付诸实施。

四、围护结构的节能检测内容

节能检测必须是法定的、有相应资质的检测单位检测。

鉴于围护结构的检测内容较广，本讲主要围绕JGJ144、JG158、JG149标准及相关节能设计标准谈节能检测内容：

（一） 墙体节能检测

采用新型墙体材料时，应首先提供墙材的导热系统，应用于民用建筑工程的，要做墙

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体传热系数检测。这里重点讲外墙外保温系统节能检测内容：

1.型式检验（试验室检验）

外墙外保温系统在应用前，提供该项系统技术的企业应提供型式检验报告，型式检验报告有效期为2年，出具型式检验报告的单位必须具备相应资质并经法定计量认证的单位。型式检测报告应具备下列内容：

（1） “JGJ144规定”外墙外保温系统性能检验项目有：

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耐性试验；②抗风荷载试验（即抗风压）；③抗冲击性；④吸水量试验；⑤耐冻

融性能试验；⑥热阻检测（复合墙体热阻）；⑦抹面层不透水性；⑧保护层水蒸汽渗透阻。

同时还应提供（系统性能）：

① 对胶粉EPS颗粒浆料外墙外保温系统应提供抗拉强度检验报告，且破坏部位不得位于各层界面；

②

系统的胶粘剂与水泥砂浆的拉伸粘结强度（干燥、浸水48小时）；胶粘剂与EPS

板拉伸粘结强度，且破坏部位应位于EPS板内（干燥、浸水48小时）；

③

玻纤网径向和纬向耐碱拉伸断裂强力的指标要求，详见《外墙外保温工程技术

规程》JGJ144-2004“性能要求”。

（2）“JGJ144规定”外墙外保温系统组成材料性能型式检验项目有： a. EPS板（保温材料）：

①密度（容重）；②导热系数；③水蒸汽渗透系数；④压缩性能；⑤抗拉强度（干）；⑥尺寸稳定性；⑦燃烧性能。（XPS板可参照执行）

b﹒胶粉EPS颗粒保温浆料(保温材料)：

①干密度；②导热系数；③水蒸汽渗透系数；④压缩性能；⑤干燥和浸水48小时的抗拉强度；⑥线性收缩率；⑦软化系数；⑧燃烧性能级别。 c﹒EPS钢丝网架板：

提供①腹丝穿透型和非穿透型热阻检测报告；②腹丝镀锌层检测报告。 d﹒所有其它的外墙外保温系统组成材料都应提供下列型式报告： ①抹面胶浆；②抗裂剂及抗裂砂浆；③界面剂。 e﹒其它型式报告：

① 饰面材料（确保与系统组成材料的相容性）应符合设计要求和相关标准规定； ② 锚栓技术性能检测报告，应符合设计要求和相关标准规定；

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/taxa.html