民用建筑外墙外保温的类型及其应用研究

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  摘要:本文结合工作经历和查阅有关文献,对民用建筑外墙外保温的常见类型进行了分析和研究,探讨了构造、适用范围、技术要求、优劣势等,具有较强的实用性和价值性,供参考。
  关键词:民用建筑;外墙;外保温;类型
  Abstract: this paper combining work experience and consult relevant literatures, civil building exterior insulation in the most common form of analysis and research, this article discussed the structural, scope, technical requirements, such as the advantages and disadvantages, which has practicability and value sex, for reference.
  Keywords: civil building construction; Exterior wall; External insulation; type
  
  
  中圖分类号:G267文献标识码:A 文章编号:
  
  1EPS板薄抹灰外墙外保温系统
  1.1构造
  以聚合物砂浆做胶粘剂,将EPS板固定在墙外侧(必要时可用锚栓做辅助固定,但胶粘剂应承受全部荷载),并在外表面涂刷聚合物抹面胶浆,以保证薄抹灰外墙外保温系统的机械强度和耐久性。由于聚苯板的膨胀系数和面胶浆的线膨胀系数不同,所以必须使用耐碱的纤玻网格布,将其铺设在抹面胶浆中,形成薄抹灰增强防护层,以提高防护层的机械强度和抗裂性。
  1.2适用范围
  (1)EPS板薄抹灰外墙外保温系统是国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统,EPS板导热系数较小,可满足严寒地区节能设计要求,广泛用于寒冷地区和严寒地区。
  (2)从经济方面考虑,该系统适用范围是设计要求EPS板厚度≥3cm的地区。若按节能50%计算,在夏热冬冷地区或夏热冬暖地区,选用<3cm厚的EPS板,EPS板薄抹灰外墙外保温系统就不是经济的节能选择方案。
  (3)用于各种新建民用建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑的节能改造。
  (4)用于多层建筑和高层建筑。
  (5)适用于涂料饰面。
  (6)适应于有抗震要求和物抗震要求的地区。
  (7)应用于无白蚁灾害的地区,因为白蚁对聚苯板有侵蚀作用,其破坏力不容忽视。
  1.3技术要求
  (1)基层墙体的挠度不应超过L/240(L为建筑层高或开间)。
  (2)在墙体的某些部位有抗冲击要求时,需对该保温系统进行加强措施处理。即在该系统的标准网布下再增设加强网布。
  (3)为了保证墙体的透气性能,基层墙体内表面不宜采用不透气材料,如乙烯类墙纸。
  1.4优势
  (1)在欧洲及美国,该保温系统已有30多的使用历史,技术已形成体系,粘结层、保温层与饰面层可配套使用,有较多较成熟的技术文件。例如在美国,使用此技术,已建成的建筑物高达44层。
  (2)保温材料采用膨胀聚苯乙烯,其价格并不十分昂贵,由此,整个系统价格经济,易于被用于接受。
  2胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统构造
  2.1构造
  由基层墙体、界面层、保温层、抗裂防护层和饰面层组成。保温层由胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成胶粉聚苯颗粒保温浆料抹于墙体表面形成饰面层不受限制,既可以是弹性涂料,也可以粘贴面砖或干挂石材。对于框架填充墙系统,也可以用胶粉聚苯颗粒保温浆料进行补充保温和提高面层的抗裂性能。由于饰面材料不同,又可分为涂料饰面保温浆料系统和面砖饰面保温浆料系统。
  2.2适用范围
  (1)胶粉聚苯颗粒外墙保温系统是国内研究开发工作较深入、应用量较大的一种外墙外保温系统,主要适用于夏热冬冷地区、夏热冬暖地区。
  (2)保温浆料的导热系数接近0.006W/(m•K),数值较大,其保温层的经济厚度为10cm以内,所以不适用与寒冷地区或严寒地区。
  (3)适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑的节能改造。
  (4) 适用于多层建筑和高层建筑。
  (5) 适用于涂料饰面建筑和面砖饰面建筑。
  (6) 本系统适用于抗震设防烈度≤8度的建筑。
  2.3技术要求
  (1)系统中胶粉聚苯颗粒保温浆料(简称胶粉聚苯颗粒)的厚度应符合国家和本地区现行的相关建筑节能设计标准的规定。
  (2)外饰面粘贴面砖时,抗裂防护层中的热镀锌电焊网要用塑料锚栓双向@500二锚固,确保外饰面层与基层墙体的有效连接。
  (3)热桥部位如门窗洞口、飘窗、女儿墙、挑檐、阳台、空调机搁板等部位应加强保温。
  2.4.优势
  (1)适用面广。
  (2)保温浆料的粘结层、保温层与装饰层已形成体系,便于配套使用。
  (3)对基层墙体平整度要求不高,易于在各种形状的基层墙体上施工。
  (4)由于胶粉聚苯颗粒密度大、导热系数大,保护层表面最高温度以及温度变化速率和变化幅度均低于EPS板薄抹灰系统,因此采用适当措施后,可采用面砖作为饰面层。当采用面砖饰面时,面砖粘结砂浆和钩缝材料应具有良好的可变形性,压折比≤3。
  (5)施工工艺比较简单,易于操作。
  (6)可用于修补墙体抹灰面层的裂缝。
  2.5.劣势
  (l)因为保温浆料是在施工现场进行搅拌而成,所以不能确保不同时间不同批次的胶粉浆料的密度一致,肯定存在个体差异性。
  (2)保温层较厚,为达到要求,保温层分层施工才能满足厚度要求。
  (3)胶粉浆料的吸水性高,两道抹灰施工中间要等水分排干,施工工期长。
  (4)不能保证保温浆料的材料质量,易造成保温层质量波动。因为有些保温浆料的材料中采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料。
  (5)现场施工时,施工工人的个体差异较大,容易出现偷工减料的现象,这就使整体的质量下降。
  3膨胀聚苯板与混凝土一次现浇外墙保温系统(无网现浇系统)
  3.1.构造
  以现浇混凝土做为基层,EPS板为保温层。EPS板内表面(与现浇混凝土接触的表面)沿水平方向开有矩形齿槽,内、外表面均满涂界面砂浆。在施工时将EPS板置于外模板内侧,并安装锚栓作为辅助固定件。通过浇灌混凝土后,墙体与EPS板以及锚栓结合为一体。EPS板表面抹抗裂砂浆薄抹面层,外表以涂料为饰面层,薄抹面层中需满铺耐碱玻纤网。
  3.2.适适用范围
  (1)适用于现浇混凝土剪力墙结构体系。
  (2)适用于严寒和寒冷地区。
  (3)适用于多层建筑和高层建筑。
  (4)适用于以涂料饰面的建筑物。
  3.3.技术要求
  (1)保温板与墙体必须连接牢固、安全可靠,所用尼龙锚栓每平方米)3个,锚入墙内长度不得小于50mm。
  保温板与墙体的自然粘结强度应大于保温板本身的抗拉强度。
  板与板之间的侧向高低槽应用苯板胶粘结(聚苯胶与聚苯板的粘结强度应大于聚苯板的抗拉强度,并不得溶解聚苯板)。
  (2)在建筑设计中,需对以下部位进行避免热桥的构造设计:窗口外侧四周墙面;突出墙面的出挑部位,如雨罩、室外空调机搁板、靠外墙阳台栏板、两户之间的阳台分隔板、窗台板、窗窿和装饰线条等。
  (3)在适用、经济和美观的条件下,窗户应尽可能靠墙外侧,以减少外窗口外侧四周墙面面积。窗框与墙体交接部位,除应有牢固连接外,之间的缝隙不得采用普通水泥砂浆填塞,而应采用保温材料。窗口四周抹灰层与窗框之间的界面宜用嵌缝油膏处理,以避免在两种不同材料的界面处开裂。
  3.4.优势
  这种保温体系在施工时是将钢丝网架聚苯板置于将要浇筑的外墙外模的内侧,外保温板和墙体一次成活,拆模后保温板与墙体合而为一,因此节省了人力、时间以及安装费用。施工易操作掌握,冬季可照常施工。
  3.5、劣势
  特殊部位设计施工较复杂,对保温性能产生影响。
  4 EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温(又称有网现浇系统)
  4.1.构造
  该系统以现浇混凝土为基层,EPS单面钢丝网架板置于外墙外模板内侧,并安装HRB2356钢筋作为辅助固定件。浇灌混凝土后,EPS单面钢丝网架板挑头钢丝和钢筋与混凝土结合为一体,EPS单面钢丝网架板表面抹掺外加剂的水泥砂浆形成厚抹面层,外表做饰面层。以涂料做饰面层时,应加抹玻纖网抗裂砂浆薄抹面层。
  4.2.适用范围
  (l)适用于现浇混凝土剪力墙结构体系。
  (2)由于有水泥砂浆厚抹面层,受力学性能要求的限制,保温板不宜过厚;又由于斜插穿透型腹丝热桥的影响,在寒冷地区特别是节能要求达到65%时,保温性能会受到一定限制。
  (3)适用于多层建筑和高层建筑,特别是风荷载较大的地区。
  (4)适用于涂料饰面建筑和面砖饰面建筑。
  4.3.技术要求
  (l)值得注意的是在此种构造系统中,穿透聚苯板的穿透型斜插腹丝与聚苯板面层的钢丝网架焊接在一起,形成大量的热桥,使墙体的实际保温效果大为降低。其解决的办法有二:一是严格限制EPS单面钢丝网架板每平方米斜插腹丝的数量,不得超过200根;二是采用胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层与有网聚苯板复合,以阻断斜插腹丝造成的热桥。
  (2)该保温系统要着重解决抗裂的问题。应设置抗裂分隔缝:水平抗裂分隔缝,在每层层间宜留水平抗裂分隔缝,层间保温板外钢丝网应断开,抹灰时嵌入层间塑料分隔条或泡沫塑料棒,外表用建筑密封膏嵌缝;垂直抗裂分隔缝,宜按墙面面积设簧,在板式建筑中不宜大于30m2,在塔式建筑中可视具体情况而定,宜留在阴角部位。
  4.4.优势
  该保温体系在施工时,是将钢丝网架聚苯板置于将要浇筑的外墙外模的内侧,外保温板和墙体一次成活,拆模后保温板与墙体合而为一,因此节省了人力、时间以及安装费用。施工易操作掌握,冬季可照常施工。
  4.5.劣势
  (1)特殊部位设计施工较复杂。
  (2)腹丝穿透容易产生热桥,同样厚度的保温墙体热阻值下降很多,靠增加墙体厚度来提高热阻,不利于节材、节地,不是发展方向。
  5机械固定钢丝网架膨胀聚苯板外墙外保温系统
  5.1.构造
  机械固定系统由机械固定装置、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(一般网架板抹灰可采用1:4水泥砂浆,内掺3%-5%抗裂剂) 和饰面层构成,该系统应按设计要求设置抗裂分隔缝。
  5.2.适用范围
  (1)主要适用于寒冷地区。由于有水泥砂浆厚抹面层,受力学性能要求的限制,保温板不宜过厚,在严寒地区使用会受到一定限制。
  (2)适用于混凝士和砌体结构外墙。不适用于加气混凝土和轻集料混凝土墙。
  (3)适用于涂料饰面建筑和面砖饰面建筑。以涂料做饰面层时,在完成水泥砂浆抹面层后,应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层,厚约3m。
  5.3.技术要求
  (1)EPS钢丝网架板必须是机械连续自动焊接而成,严禁手工焊网。
  (2)根据不同地区风荷载和建筑物高度,保温墙面所承受的最大风荷载、拉结筋和膨胀螺栓的拉拔力等参数由生产厂家提供,由设计人员进行验算。
  (3)中高层、高层建筑外墙外保温层的钢丝应有防雷接地措施。
  5.4.优势
  (1)机械固定EPS钢丝网架板外保温系统符合建筑节能需要,系统完善,使用率高。
  (2)施工简便,易于操作,钢丝抹灰层25mm厚,耐火性能超过1.2h;钢网抹灰基层可靠,适合粘贴面砖饰面。
  5.5.劣势
  以往多采用1:3水泥砂浆抹面,强度高,属刚性,抹灰层厚易产生干缩和温度裂缝,严重影响建筑物保温层的使用寿命和保温效果。
  6岩棉板外墙外保温系统
  6.1.系统构造
  岩棉板保温层用塑料膨胀锚栓配合热镀锌电焊网锚固在基层墙体七岩棉板外表面及热镀锌电焊网上均需喷涂喷砂界面剂,以提高岩棉板的防水性及热镀锌电焊网的防腐蚀性,同时也有利于将找平层材料与岩棉板牢固地粘结在一起。找平层采用胶粉聚苯颗粒保温浆料,起补充保温及找平双重作用,找平层厚度不应低于20mm。饰面层采用弹性涂料。
  6.2.适用范围
  (1)适用于需冬季保温、夏季隔热的多层及中高层新建民用建筑,也适用于既有建筑的节能改造工程。适用于气候干燥地区,气候湿热地区慎用。
  (2)适用于抗震设防烈度≤8度的建筑物。
  (3)适用于防火要求比较高的建筑物。
  (4)适用于系统的基层墙体为混凝土空心砌块、多空砖、空心砖、实心砖、加气混凝土砌块等砌体结构外墙建筑或全现浇钢筋混凝土外墙建筑。
  6.3.技术要求
  (l)热桥部位如门窗洞口、飘窗、女儿墙、挑檐、阳台、空调机搁板等部位应加强保温,不易用岩棉板进行保温的部位应抹胶粉聚苯颗粒保温浆料进行保温。
  (2)岩棉板需用外侧的热镀锌电焊网通过锚固件与基层墙体有效连接。
  (3)一旦岩棉板吸潮后,其强度损失十分明显,外保温系统必须保证其不吸水、不受潮。使用时应对岩棉作憎水处理,再对各面进行界面处理,以提高岩棉板的表面强度和防潮性能岩棉板上墙后不应长期暴露,应及时做好面层的防护。
  6.4.优势
  防火性能优异。
  6.5.劣势
  吸水率高,吸水后自重增加而下沉。
  7胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温系统
  7.1.系统构造
  胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温系统由于聚苯板内粘贴忌外找平层和板缝填充层均为胶粉聚苯颗粒粘结保温浆料(简称粘结保温浆料),故该做法也称为“三明治”做法。
  7.2.适用范围
  (1)适用于全国各地区需冬季保温、夏季隔热的多层及中高层新建民用建筑和工业建筑,也适用于既有建筑的节能改造工程。建筑高度不受限制。
  (2)适用于抗震设防烈度≤8度的建筑物。
  (3)适用于系统的基层墙体为混凝土空心砌块、灰砂砖、多孔砖、空心砖、实心砖、加气混凝土砌块等砌体结构外墙建筑或全现浇钢筋混凝土外墙建筑。
  7.3.技术要求
  (1)热桥部位如门窗洞口、飘窗、女儿墙、挑檐、阳台、空调机搁板等部位应加强保温,不易用聚苯板进行保温的部位应抹胶粉聚苯颗粒保温浆料进行保温。
  (2)膨胀聚苯板应预先开出梯形槽,每块板上还应开出两个用于透汽及粘贴加强用的塞孔(塞孔可为圆柱形、方柱形或纵截面为凸字形),膨胀聚苯板双面均应喷刷界面砂浆。
  (3)聚苯板之问应留有10mm宽的板缝以便透汽并有利于粘贴时不会在板四周形成空鼓。板缝及塞孔均用胶粉聚苯颗粒粘结保温浆料填实。
  7.4.优势
  该系统采用胶粉聚苯颗粒粘结保温浆料作为聚苯板与基层墙体的胶粘剂和聚苯板外的找平材料,通过界面砂浆使各层牢固的粘结形成复合保温层。该做法充分发挥了聚苯板优良的保温性能和胶粉聚苯颗粒保温系统优良的抗裂防火。保温层与结构层之间无空腔,各构造层均采用性能指标合理的逐层渐变材料,对抗震、抗风压和抗温度变形有利。
  
  参考文献:
  【1】江亿.超低能耗建筑技术及虑用.北京:中国建筑工业出版社,2004
  【2】鱼剑琳.建筑节能应用新技术.北京:化学工业出版社,2006
  
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