专利名称：防冷凝外保温墙体结构的制作方法21世纪，能源短缺仍然制约着社会的可持续发展，为完成“十一五”规划和2015年远景规划，在建筑上采用保温材料进行保温隔热，是最有效的节能方式，其效果也是最为显著的。目前，外墙外保温是建设部大力推广的提高建筑物围护结构保温隔热的措施。但是在南方湿度大、雨水多的地区，尤其在冬季使用空调的建筑，为了节约能耗一般墙上或窗上没有通风换气设置，一旦保温节能墙体的结构布置不合理，室内产生大量的生活水蒸气或室外渗入的雨水和湿分会被墙体内部吸收和集聚，在冬季就会引发墙体内部受潮冷凝，造成湿积累过大，增加墙体传湿负荷，从而增大整个墙体的传热系数，使全年能耗迅速上升。同时墙体内、外表面易出现较大面积的黑斑、长毛、发霉等现象，由于这些霉菌长期在潮湿环境下形成污染物，从而对室内空气质量造成不良影响，不仅影响人们的生活舒适度，又严重影响建筑整体的结构强度，降低其使用寿命。
本发明的目的是为解决上述问题，提供一种新型的外保温结构墙体，从根本上克服建筑墙体内部易受潮冷凝、霉变、不透气的致命缺陷，能全面性地、突破性地提高建筑物围护结构的保温节能性能以及室内居住的舒适度。本发明的技术方案如下:由室内向室外包括内饰板、基层承重墙体、阻燃型保温材料层、外饰板，其特征在于:上述内饰板与基层承重墙体之间依次设有内侧空气层、水蒸气阻碍层，并且内饰板上下均设有内层通孔，利用空调的回风口使内侧空气层形成负压，让内侧空气层与室内形成空气对流；上述阻燃型保温材料层与外饰板之间依次设有水分扩散层、防水层、外侧空气层，并且外饰板上下均设有使外侧空气层与室外联通形成空气对流的外层通孔。本发明的有益效果:外饰板与保温材料之间有空气层且外饰板上下开有斜向下小孔，目的让保温系统内外快速达到压力平衡，在雨季可减少室外由于压差渗入系统内的雨水，外空气层与室外联通形成对流，减少水蒸气侵入围护墙体，并且渗入的少量雨水通过外饰板的下孔排出。空气导热系数较小，可减小保温层外侧的温度梯度，从而减小由于剧烈温度变化产生的热应力。保温材料外侧的水分扩散层具有吸放湿功能，当保温材料层湿分过大时，水分扩散层中有着较低的水蒸气分压力，使保温系统的湿向外发生迁移，达到透湿效果；水分扩散层外再覆盖一层防水层，由于防水层允许湿分迁移但不允许液态水通过，所以在雨水渗入情况下可很好的起到防水作用。内饰板将基层承重墙体与室内隔开中间留有空气层，内饰板上下开有孔，在内饰板上孔处利用机械系统抽风强制将空气层形成负压，室内环境为正压，这样使内侧空气层形成对流，减少湿分进入基层承重墙体，在冬季还可以使空调的热风通过空气层，将热量传给壁面，让壁面温度高于露点温度，不至于基层承重墙体的壁面发生冷凝。本发明提出的防冷凝外保温结构墙体透湿性能较好，可降低湿分对传热系数的影响，从而达到降低能耗的目的。由于有效地防止了外保温系统内的湿积累，这一防冷凝外保温结构也适用于多种气候地区，解决了因保温系统内透湿性不好对外保温系统的耐久性、结构强度和保温性能的影响。内饰板可使用石膏板，利用螺栓固定在基层承重墙体上，且固定件缝隙利用密封材料进行密封，防止水蒸气与螺栓接触导致锈蚀。水蒸气阻碍层可以采用聚乙烯薄膜、PE薄膜，这两种薄膜可以阻止室内产生的大量生活水蒸气进入基层墙体，尤其是聚乙烯薄膜可以阻止在基层墙体室内侧表面可能产生的冷凝液态水进入。阻燃型保温材料层可为无机保温材料如玻璃棉等，它与基层承重墙体之间，采用胶黏剂粘于找平层并以固定件固定，固定件缝隙利用密封材料进行密封，由于保温层内无冷凝之忧，保温材料的性质稳定，不会因保温材料内的湿积累引起蜕变。水分扩散层为胶合板或定向刨花板。胶合板具有吸放湿能力，因此在保温层外侧贴有胶合板达到吸湿防湿的功效；同时，水分扩散层材料与保温层材料的线膨胀系数和弹性模量相差较小，当系统受温湿应力的时候，避免了传统外保温系统由于相邻材料变形速度差过大而造成的开裂问题。防水层为防潮纸、或高分子弹性涂层材料、或聚乙烯薄膜、或浙青防水材料。其中高分子弹性涂层材料不仅能阻止液态水进入，还能让气态水排出，在保证系统水蒸气渗透系数满足标准的前提下，降低系统及保温材料的吸水量，使保温层内无冷凝之忧，能有效避免在寒冷、潮湿地区冻胀力对外保温系统的破坏。外饰板为纤维水泥板或混凝土板或装饰挂板。具有较好的耐候性能，保证防水层在比较良好的温、湿度环境下发挥其防水功效，使防水层免受紫外线的照射以延缓防水层的老化。内层通孔由内层上通孔和内层下通孔组成；并且开孔面积之和与内饰板面积之比大于等于2%，且开孔面积之和与内侧空气层的体积之比大于等于0.05 (Ι/m)，有利于在空气层中形成有效的对流，强化防潮和防霉菌，同时有一定的隔声作用。开孔面积的上限以不影响内饰板功能和安装以及不削弱内饰板的强度为宜。外层通孔由上通孔和下通孔组成，且开口方向由内向外为斜向下方式，以防止雨水进入系统，并且开孔面积之和与外饰板面积之比大于等于2%，且开孔面积之和与外空气层的体积之比大于等于0.05 (Ι/m)，以利于外空气层与室外联通形成对流，减少水蒸气侵入外保温系统，并且渗入的少量雨水可以顺利通过外饰板的下通孔排出。开孔面积的上限以不影响外饰板功能及其安装和不削弱外饰板的强度为宜。外侧空气层与室外联通，能平衡系统内外压力，很好地阻止外界水分进入系统。由于空气层导热系数较小，等于在系统内部增加了一层柔性过渡层，使整个系统柔性渐变，热量逐层传递，这样水分扩散层和保温材料层也不会因为内部存在较大温度梯度而使自身温度变形差较大，导致发生弯曲变形。内侧空气层与室内形成空气对流内层通孔的有益效果:在冬季当室内产生大量的生活用水蒸气后，内侧空气层的空气与室内空气产生对流，将空气层的湿分带走并进入空调的回风口，减少了墙体内部的湿积累，大大降低基层承重墙体的冷凝率，从而起到保温隔湿的作用。不同气候地区的内外侧空气层可取厚度范围有较大区别，以北京、哈尔滨、南京三个城市为例，按建筑节能设计标准要求，经计算得这三个城市的内外侧空气层可取厚度范围分别为 18 — 30mm、25-60mm、10_25mm。。图1:防冷凝外保温墙体结构示意图；图2:防冷凝外保温墙体靠室内侧的正面图；图3:防冷凝外保温墙体靠室外侧的正面图；图4:内部节点处理示意图；图5:室内侧边界处理示意图；图6:室外侧边界处理示意图；图7:北京地区不同空气层厚度的墙体传热系数；图8:哈尔滨地区不同空气层厚度的墙体传热系数；图9:南京地区不同空气层厚度的墙体传热系数；图中标号名称:1.外饰板，2.外侧空气层，3.防水层，4.水分扩散层，5.阻燃型保温材料层，6.水泥砂浆找平层，7.基层承重墙体，8.水蒸气阻碍层，9.内侧空气层，10.内饰板，11.内层通孔，12.固定件，13.外层通孔，14.回风口。6、基层承重墙体7、聚乙烯薄膜8、内侧空气层9、石膏板10。石膏板的上下开孔面积之和与内侧空气层体积之比不小于0.05 (Ι/m)，空气层的厚度在IOmm 60mm之间,取20mm,清理基面,在基层承重墙体靠室内侧紧贴一层聚乙烯薄膜做防水用并固定，然后通过螺栓12将石膏板固定在基层承重墙体上，固定间隙须用密封材料进行密封，固定件间距为200mm。阻燃型保温材料与基层承重墙体之间用1:3水泥砂浆找平，阻燃型保温材料通过胶黏剂固定在基层承重墙体靠室外侧，保温材料外覆盖一层胶合板，胶合板外侧再覆一层高分子弹性涂层材料作为防水层，防止渗入的少量雨水侵入保温材料。通过固定件锚栓12固定件将阻燃型保温材料、胶合板和高分子弹性涂层材料固定在基层承重墙体，缝隙利用密封材料进行密封，固定件间距为200mm。墙体最外面使用水泥板，钻孔及安装固定件，缝隙处填密封材料。由于传统外保温结构的外饰板是紧贴在保温材料上，易在风压的作用下，使雨水穿过表面缝隙或固定件空隙喷湿保温材料或交接缝，随后在压力差作用下进入墙体内部，所以现在外饰板上下开有外层通孔13，通过外饰板与防水层之间的空气层，与室外形成压力平衡，减少外部湿分渗入到墙体内部，并且渗入的少量雨水可通过下面的外层通孔13排出。2、参数计算实例( I)外保温墙体传热传湿数学模型建筑墙体高度和宽度远大于厚度，假设室内外温差和水蒸气压力差作用下的热湿传递仅沿墙体厚度方向，并且假设:a.材料各向同性；b.材料中不存在宏观的液体流动；c.材料导热系数是温度和总含湿量的函数；d.各相处于热平衡状态；e.不考虑墙体内外壁面处的蒸发潜热；f.不考虑温湿梯度对墙体内外壁面处湿平衡的影响。则关于每层多孔材料的能量和质量守恒方程式分别为[苏向辉.建筑围护结构内热湿耦合迁移特性研究[D].南京:南京航空航天大学，2002.(p29)]:1 V ….vl、 7

一种防冷凝外保温墙体结构，属于墙体结构技术领域。该结构特征在于上述内饰板(10)与基层承重墙体(7)之间依次设有内侧空气层(9)、水蒸气阻碍层(8)，并且内饰板(10)上下均设有内层通孔(11),上方的内层通孔(11)与空调的回风口(14)相连以使内侧空气层(9)形成负压，让内侧空气层(9)与室内形成空气对流；上述阻燃型保温材料层(5)与外饰板(1)之间依次设有水分扩散层(4)、防水层(3)、外侧空气层(2)，并且外饰板(1)上下均设有使外侧空气层(2)与室外联通形成空气对流的外层通孔(13)。本发明层次结构分明，具有良好的保温节能、透湿防潮性能，能从根本上克服建筑墙体内部易受潮冷凝、霉变、不透气的致命缺陷。