建筑外墙保温隔热技术探析

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  摘要:在建筑围护结构中,墙体所占比重最大,因而外墙体的保温施工相当重要。外墙外保温技术是当前被大力推广的建筑外墙绝热节能方法,本文重点介绍了当前三种外墙保温隔热技术。
  关键词:挤塑式聚苯乙烯隔热保温板;胶粉聚苯颗粒;聚氨酯
  中图分类号:TE867 文献标识码: A
  前言
  我国建筑以混凝土结构、砌体结构及混合结构体系为主,由于这些结构形成的建筑自身特点,在实施建筑节能时通常采用外墙附贴保温隔热系统构造的方式。为了满足节能50%的建筑设计标准要求,国内企业引进国外节能技术或对其进行改造后组织生产用于建筑物的节能,这方面的技术有:EPS薄抹灰外墙外保温系统;机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术:如胶粉EPS颗粒外墙外保温系统;EPS现浇混凝土外墙外保温系统;这些技术系统的应用工程已达上千万平方米,有的应用已超过上亿平方米,技术比较成熟,标准配套,代表了我国当今技术主潮流。 
  随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的建筑节能标准和公共建筑节能标准,最近几年国内研发了挤压聚苯板(XPS)外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合外保温技术以及聚氨酯(PU)高效外保温技术,这些技术正在日益成熟;但是应该注意的是:在工程应用挤压聚苯板(XPS)系统时不能使用普通挤压聚苯板和再生板,应该使用墙体专用板;而聚氨酯(PU)技术目前仅以现场喷涂和专用板薄抹灰粘贴技术比较成熟。下文就这几种外墙保温技术进行分析。
  一、挤塑式聚苯乙烯隔热保温板
  XPS 保温板就是挤塑式聚苯乙烯隔热保温板,它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物,通过加热混合同时注入催化剂,然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板.它的学名为绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(简称XPS),XPS具有完美的闭孔蜂窝结构,这种结构让XPS板有极低的吸水性(几乎不吸水)、低热导系数、高抗压性、抗老化性(正常使用几乎无老化分解现象)建筑物屋面保温、钢结构屋面、建筑物墙体保温、建筑物地面保湿、广场地面、地面冻胀控制、中央空调通风管道等。
  XPS挤塑聚苯板外墙外保温技术在应用过程中需考虑下列问题:
  (1)材料要求
  符合《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料》GBT10801.2-2002标准。
  
  (2)外墻使用外保温技术导致XPS挤塑聚苯
  板的聚合物砂浆保护层承受相当大的热应力。由于聚苯板的保温隔热性能特别好,在南方盛夏季节持续高温其保护层温度可达到80℃,此时如突降暴雨所引起的温差以及墙面阳光照射部位及和背阴部位的温差可达50℃,易引起保护层开裂。同时,高温加速聚苯乙烯等有机材料老化。因此,提高保护层的抗裂性和聚苯板的抗老化性是施工技术和材料技术的重要研究课题。
  (3)在设计中需要注意聚苯板分隔缝的设置、保护层间断部位(门窗洞口、阳角等)以及不同构造的结合部位的处理是否得当。聚苯板膨胀螺栓锚固不能仅仅视为粘结固定的补充,膨胀螺栓的设置数量应该按不考虑粘结固定作用情况下,膨胀螺栓的锚固作用也能单独承受负风压的设计荷载。
  (4) XPS挤塑聚苯板外墙外保温技术对施工环境的要求比较高。施工现场环境温度和基层墙面温度不得低于5℃,风力不得大于5级。施工面上应避免阳光直晒,必要时可在脚手架上搭设防晒布,遮蔽墙面。雨天施工要采取有效措施,防止雨水冲刷墙面。
  (5)施工中应保持墙面基层干燥,聚苯板要铺设平整、拼接严密,防止接缝处高差过大,聚合物砂浆保护层抹厚要均匀。虽然各聚苯板生产厂家的技术说明书中都明确使用XPS外墙外保温技术后,外墙饰面可选用面砖等块材,但在高层建筑中还是以涂料为宜。为防止外墙涂料中的有机溶剂对聚苯板溶蚀而造成墙面空鼓,不能使用强溶剂型涂料,最好使用无机涂料。
  二、胶粉聚苯颗粒
  胶粉聚苯颗粒由胶粉料、聚苯颗粒轻料和水泥混拌组成,现场加水即可使用(即胶粉聚苯颗粒保温砂浆),其保温性能较好,施工简单,粘结力强外面加以罩面砂浆,纤维增强抗裂能够解决面层空鼓裂等问题。胶粉聚苯颗粒施工要点如下:
  1、材料控制 
  (1)界面处理砂浆的配制:用JN界面砂浆加水,用砂浆搅拌机搅拌均匀。
  (2)聚苯颗粒保温浆料的配制:先开机,将30~40kg水倒入砂浆搅拌机内,然后倒入一袋(25KG)粉料搅拌3~5分钟后,再倒入一袋(180L±20L)聚苯颗粒继续搅拌3分钟,搅拌均匀后倒出。该浆料应随搅随用,在4h内用完,严禁人工搅拌。 
  (3)抗裂砂浆的配制:抗裂剂:抗裂抹面砂浆用砂浆搅拌机搅拌均匀。搅拌3分钟倒出,抗裂砂浆不得任意加水,应在2h内用完。
  2、基层处理:清扫浮尘、流挂,除去表面油污,墙面凸起物大于10mm的就剔除,再用清水冲洗干净后晾干。在进行界面处理前将墙面浇水润湿。界面处理剂施工方法同上。 
  3、根据设计厚度做好保温材料灰饼(灰饼应用保温砂浆做)。保温层粉刷前土建应该做好门窗四周的封堵工作。 
  4、檐口、窗台、窗楣、雨棚、阳台、压顶以及突出墙面部位,顶面应用水泥砂浆做出坡度,下面做滴水线。 
  5、材料配制:严格控制各保温材料、抹面砂浆的水灰比、稠度。水灰比为1:0.85,稠度均控制在5-7cm。抹面砂浆水灰比为1:0.75,稠度控制在6-8cm。 
  严格控制投放料顺序、配合比和搅拌时间,搅拌各种保温材料时,应根据搅拌机的容积,确定投放料的数量,用计量桶预先加入一定量的水,然后再投放材料。各种材料的搅拌时间应比普通水泥砂浆均延长一倍。各种材料搅拌后必须在4小时内用完。落地灰清除杂物后,按4份材料投1份的落地灰掺和后方可使用。 
  6、保温层施工:保温层施工,应根据粉刷厚度,分遍施工,每遍厚度在20mm左右。涂抹时应抹平压实,待保温材料固化干燥后,浇水养护,以备下一遍抹灰。每遍抹灰时间间隔一般在24小时以上。待达到设计厚度后,先用大杠刮平,再用铁抹子提浆抹平压实。 
  7、保温层养护:保温层施工结束后,待保温材料固化后(约5天,用手按不动表面,可以进行抹面保护层施工),开始浇水养护,养护根据天气情况。确定浇水次数,以表面不发白为宜。 
  8、压入热镀锌钢丝网:先用抹面砂浆刮糙,固化后固定钢丝网,再抹砂浆,待抹面砂浆达到一定强度后,方可进行弹线粘贴面砖。钢丝网铺设应从顶层开始沿边角处钉挂,钢丝网应横向铺设,钉挂钢丝网时,先将钢丝网的一头(距50mm处)折成L角,以便于转弯搭接,用直径不小于1.5mm的钢丝做成V型卡子先固定住钢丝网,然后按梅花型打孔或注射安装锚固件。窗口和线条、阴阳角等零星部位为便于施工,可采用160g/㎡玻纤网格布做抹面处理。
  三、聚氨酯
  聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。硬质聚氨酯具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生熔滴等优异性能,在欧美国家广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等作为保温隔热和防水材料。欧美等发达国家的建筑保温材料中约有49%为聚氨酯材料,而在我国这一比例尚不足10%。其施工过程如下:
  1、门窗口等部位的遮挡聚氨酯预制件粘结完成后喷施硬泡聚氨酯之前,应充分做好遮挡工作。
  2、用喷枪或滚刷将聚氨酯防潮底漆均匀喷刷,无透底现象,喷涂两遍,时间间隔为2小时。湿度大的天气,适当延长时间间隔,以第一遍表干为标准。 
  3、喷涂硬泡聚氨酯。保温层开启聚氨酯喷涂机将硬泡聚氨酯均匀地喷涂于墙面之上。多层喷法:沿墙体顶角开始喷涂,先顶0.5mm的底层,之后每层厚度20mm多次进行喷涂、使聚氨酯泡沫形成多层发泡。使冷库保温效果达到更佳,同时对聚氨酯泡沫的强度达到更高,不会产生开裂、脱落。     
  4、喷刷聚氨酯界面砂浆。聚氨酯保温层修整完毕并聚氨酯保温应充分熟化24——48h之后,再进行聚氨酯界面砂浆施工工序,用喷斗或滚刷均匀地将聚氨酯界面砂浆喷刷于硬泡聚氨酯保温层表面。均匀覆盖不能有漏喷或漏刷,在喷完聚氨酯界面砂浆12--24h后,在进行下道工序的施工。注意雨天不能喷刷聚氨酯界面砂浆。
  5、吊垂直线。在距楼层顶部约100mm和距楼层底部约100mm,同时距大墙阴或阳角约100mm处,根据垂直控制通线做垂直方向灰饼(楼层较高时应两人共同完成),作为基准灰饼,再根据两垂直方向基准灰饼之间的通线,做墙面找平层厚度灰饼,每灰饼之间的距离按1.5m左右间隔粘贴。灰饼可用胶粉聚苯颗粒浆料做,也可用废聚苯板裁成50mm×50mm小块粘贴。待垂直方向灰饼固定后,在两水平灰饼间拉水平控制通线,具体做法为将带小线的小园钉插入灰饼,拉直小线,使小线控制比灰饼略高1mm,在两灰饼之间按1.5m左右间隔水平粘贴若干灰饼或冲筋。
  6、找平层抹胶粉聚苯颗粒。抹胶粉聚苯颗粒保温浆料时,其平整度偏差不应大于±4mm,抹灰厚度略高于灰饼的厚度。保温浆料抹灰按照从上至下,从左至右的顺序抹。涂抹整个墙面后,用杠尺在墙面上来回搓抹,去高补低。最后再用铁抹子压一遍,使表面平整,厚度一致。保温面层凹陷处用稀浆料抹平,对于凸起处可用抹子立起来将其刮平。待抹完保温面层30min后,用抹子再赶抹墙面,先水平后垂直,再用托线尺检测后达到验收标准。保温浆料施工时要注意清理落地灰,落地灰应及时少量多次重新搅拌使用。
  7、铺设镀锌钢丝网。抹胶粉聚苯颗粒保温层(72小时后)镀锌纲网铺平,用胀钉和压片压紧,各钉压紧力应均匀,钢网对接。钢网与保温层贴紧局部间隙不得过大。
  8、将配好的抗裂抹面胶浆从钢丝网的中央向四周用抹子抹平,应将钢丝网没入胶浆之内找平层.施工完成3-7天且保温层施工质量验收以后,即可进行抗裂层施工。
  四、防火隔离带外墙外保温系统
  (一)材料要求
  防火隔离带保温材料选用岩棉带,燃烧性能等级应为A级防火隔离带。岩棉带主要性能应符合表1的规定,其他性能指标应符合《建筑外墙外保温用岩棉制品》GB/T 25975。
  表1 巖棉带主要性能要求及试验方法
  
  
  
  玻纤网单位面积质量≥160g/m2,锚栓抗拉承载力≥0.80kN,
  (二)施工要点
  1、防火隔离带采取隔层设置,具体做法为混凝土墙体或各种砌体墙体—粘结砂浆—岩棉带—锚栓—玻纤网—抗裂砂浆。
  2、防火隔离带设置位置为奇数楼层的窗口上口至上一层的楼板标高处。高度方向尺寸为600mm,厚度应与外墙外保温系统厚度相同。
  3、防火隔离带抹面层和外墙外保温系统抹面层为同一材料、同时施工制作,应将保温材料和锚栓完全覆盖,防火隔离带抹面层厚度不应小于5mm。
  4、设置水平分隔缝时,宜设置在防火隔离带与保温系统的分界线上。
  5、防火隔离带保温板应与基层墙体满粘,当保温板密度较大时,应有支撑加固措施。防火隔离带保温层施工应与外墙外保温系统保温层一起自下而上按顺序进行,不得在外墙外保温系统保温层中预留位置,然后再粘贴防火隔离带保温板。
  6、粘贴保温板防火隔离带保温板与外墙外保温系统保温板之间应拼接严密,宽度超过2mm的缝隙应用外墙外保温系统保温材料或阻燃型发泡聚氨酯填塞。
  7、当采用粘贴岩棉带防火隔离带时,应使用锚栓辅助联结,锚栓间距应不大于0.5m,锚栓距离保温板端部应不小于0.1m,岩棉带长度应不小于0.4m。
  8、在隔离带位置还应加铺玻纤网格布,玻纤网格布应先于大面玻纤网格布铺设,上下超出隔离带宽度应不小于100mm,左右可对接,对接位置离隔离带拼缝位置应不小于100mm。大面玻纤网格布的上下如有搭接,搭接位置距离隔离带应不小于200mm。见图2。
  
  
  
  图2玻纤网格布搭接示意图
  9、当隔离带紧邻窗口顶部时,在粘贴前应做翻包处理,具体要求见图3翻包网左右平拼,不搭接,拼缝位置离隔离带拼缝处至少100mm。
  
  
  
  图3 翻包玻纤网格布做法
  结束语
  外墙外保温技术是当前被大力推广的建筑外墙绝热节能方法,在外墙保温施工中应优选外墙外保温技术,并根据实际情况选择新技术,做好施工中的控制。
  参考文献
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