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摘要:我国建筑节能的核心就是对建筑物围护结构和采暖系统进行革新,节能工作已成为我国可持续发展的重要保证。本文根据当前我国建筑节能现状和我国建筑保温节能的政策要求,分析了建筑外墙保温节能的重要性,并重点探讨了现代外墙保温技术及应用,以期达到共同提高的目的。
关键词:现代建筑;外墙保温技术;外保温
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。随着对节约能源与保护环境的要求的不断提高,必须引进和开发更多的新型节能技术和材料,并在住宅建筑中大力推广使用。在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,提高外墙外墙保温技术水平必要的。
1当前建筑工程外墙保温技术
在建筑中,外围护结构是直接接触自然界的,受外界影响最大,其能量损耗也是最为明显,所以建筑外围护结构保温是建筑节能技术中的一个重要环节。目前在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨醋泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
1.1建筑外墙内保温
外墙内保温多数情况下是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能目的的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点,但同时也存在着一些缺陷。比如,内保温不能隔断粱、横墙与柱子在墙体中形成的热桥,造成冬天室内墙体的温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温差约在10℃左右,与室内的温差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
1.2建筑外墙外保温技术
外墙外保温是目前大力提倡的一种建筑物绝热方法。建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡、超轻的聚苯颗粒保温料浆以及玻化微珠保温砂浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。
1.2.1聚苯顆粒保温料浆外墙外保温
将聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)加工破碎成0.5 mm~4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温料浆;将保温浆料抹在墙体外侧作为保温层,并在外表面再做抗裂保护层、抗渗保护层和饰面层;可避免外墙保温工程中因使用条件恶劣造成的墙体表面空鼓、面层出现裂纹等现象。这与其他外墙外保温技术相比,在达到同样保温效果的前提下,其建筑造价低。
适用范围寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。
1.2.2EPS板薄抹灰外墙外保温
EPS板,即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。该技术以聚合物砂浆作粘结剂,将EPS板固定在墙体外侧(也可采用以锚栓做辅助的粘结固定方式),并在外表面涂刷一道界面剂,然后抹聚合物砂浆底层,用作粘结剂或保护层;抹聚合物砂浆后立即压入网格布,并使其紧贴底层聚合物砂浆,不得使网格布皱褶、空鼓、翘边;待底层聚合物砂浆干至不粘手时,再抹面层聚合物砂浆,抹灰厚度以盖住网格布为准;表干后施工装饰面层。
适用范围新建建筑和旧有房屋节能改造的各种外墙外保温工程;也可用于外墙内外保温和阳台的内外保温。
1.2.3玻化微珠保温砂浆是一种干粉型无机高性能新型墙体保温材料,保温体系由保温隔热层和抗裂防护层两部分组成。保温隔热层采用了玻化微珠做轻骨料,替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为保温型干混砂浆的轻骨料,预拌在干粉改性剂中,形成单组份无机干混料保温砂浆,现场加水搅拌即可使用,可直接抹于干状墙体上,弥补了用聚苯颗粒和普通膨胀珍珠岩作轻骨料的其它传统保温砂浆中诸多缺陷和不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在料浆搅拌中体积收失率大、易造成产品后期保温性能降低和空鼓开裂等现象,同时又弥补了聚苯有机材料的防火性能差、高温产生有害气体和抗老化耐侯性低、施工中反弹性大以及易受虫蚁噬蚀等缺陷。
玻化微珠保温砂浆及其相应体系的抗裂砂浆适应于多层及高层建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌块、烧结砖和非烧结砖等围护墙内、外保温抹灰工程、以及地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等防火保温工程,也适用于各类旧建筑物的保温改造工程。
1.4外墙外保温技术的优劣势
外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
因外保温是铺设在建筑物外表面,要经受室外温度、风雨气候的影响,所以其施工技术相对严格一些,施工难度较大,造价相对于室内保温也要高一些。因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。
2建筑工程外墙外保温技术的应用
外墙外保温施工技术要点主要有以下几方面:保温可靠、联结安全、表面防裂、使用耐久。
2.1保温可靠
保温可靠是指保温层应提供足够大的传热阻,设计和施工中尽量减少热桥的影响,使复合外墙的平均传热系数符合国家节能标准的要求,满足节能设计要求的指标。保温层的传热阻主要是由EPS板的导热系数和厚度决定的。导热系数由生产厂家保证,选用厚度不得低于设计要求。在气候温暖地区,保温计算所得EPS板厚度可能较小,但从隔热角度考虑,EPS板的厚度不宜小于30mm。外保温可能产生热桥的部位远少于内保温,可是外门窗口侧面对外墙平均传热系数的影响不可忽视,在设计和施工中应伽置当的保温处理。
2.2联结安全
联结安全是指外保温系统与基层墙体必须有足够高的联结强度,绝不允许在长期使用中出现剥离、脱落现象。这就要求EPS板与基层墙体联结牢固,抹面胶浆与EPS板粘结牢靠。EPS板与基层墙体的联结一般采取单纯猫结,或粘钉结合、以猫为主两种方式。粘贴EPS板常用“点框粘”的方法,即在每块EPS板的周边涂布一圈胶猫剂,在中部按梅花点布里涂布一些胶枯剂,使最终粘结面积不低于EPS板面积的30%。依靠胶粘剂提供的压剪粘结强度克服外保温系统的自重,靠拉伸粘结强度抵抗风压(负压)。本做法外保温系统的自重较轻,所受重力≤150N/m2;胶粘剂(抹面胶浆)与EPS板的粘结强度远远低于它与水泥砂浆等基层墙体的粘结强度,因此,只要胶粘剂[高空的最大风压(负压)」与EPS板的拉伸粘结强度抵抗高空风压(负压)有足够大的安全系数,就不必担心使用本系统的安全问题。正在编制的国家建筑行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》规定:胶粘剂或抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结强度不得低于0.1N/m时。
考虑到最不利因素,假定施工中在30%的粘结面积中因各种气候操作原因只有一半猫实,那么胶粘剂提供的粘结力为:0.1×30%×50%×106=15000 (N/m2)。抵抗风压(负压)的安全系数K=15000/800=18.75。
可见,只要胶乳剂或抹面胶浆与EPS板的拉伸戮结强度能达到行业标准要求,本做法外保外墙外保温施工技术要点温系统用于l00m高度内的高层建筑完全不必有安全方面的担心。
关键词:现代建筑;外墙保温技术;外保温
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。随着对节约能源与保护环境的要求的不断提高,必须引进和开发更多的新型节能技术和材料,并在住宅建筑中大力推广使用。在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,提高外墙外墙保温技术水平必要的。
1当前建筑工程外墙保温技术
在建筑中,外围护结构是直接接触自然界的,受外界影响最大,其能量损耗也是最为明显,所以建筑外围护结构保温是建筑节能技术中的一个重要环节。目前在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨醋泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
1.1建筑外墙内保温
外墙内保温多数情况下是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能目的的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点,但同时也存在着一些缺陷。比如,内保温不能隔断粱、横墙与柱子在墙体中形成的热桥,造成冬天室内墙体的温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温差约在10℃左右,与室内的温差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
1.2建筑外墙外保温技术
外墙外保温是目前大力提倡的一种建筑物绝热方法。建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡、超轻的聚苯颗粒保温料浆以及玻化微珠保温砂浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。
1.2.1聚苯顆粒保温料浆外墙外保温
将聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)加工破碎成0.5 mm~4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温料浆;将保温浆料抹在墙体外侧作为保温层,并在外表面再做抗裂保护层、抗渗保护层和饰面层;可避免外墙保温工程中因使用条件恶劣造成的墙体表面空鼓、面层出现裂纹等现象。这与其他外墙外保温技术相比,在达到同样保温效果的前提下,其建筑造价低。
适用范围寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。
1.2.2EPS板薄抹灰外墙外保温
EPS板,即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。该技术以聚合物砂浆作粘结剂,将EPS板固定在墙体外侧(也可采用以锚栓做辅助的粘结固定方式),并在外表面涂刷一道界面剂,然后抹聚合物砂浆底层,用作粘结剂或保护层;抹聚合物砂浆后立即压入网格布,并使其紧贴底层聚合物砂浆,不得使网格布皱褶、空鼓、翘边;待底层聚合物砂浆干至不粘手时,再抹面层聚合物砂浆,抹灰厚度以盖住网格布为准;表干后施工装饰面层。
适用范围新建建筑和旧有房屋节能改造的各种外墙外保温工程;也可用于外墙内外保温和阳台的内外保温。
1.2.3玻化微珠保温砂浆是一种干粉型无机高性能新型墙体保温材料,保温体系由保温隔热层和抗裂防护层两部分组成。保温隔热层采用了玻化微珠做轻骨料,替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为保温型干混砂浆的轻骨料,预拌在干粉改性剂中,形成单组份无机干混料保温砂浆,现场加水搅拌即可使用,可直接抹于干状墙体上,弥补了用聚苯颗粒和普通膨胀珍珠岩作轻骨料的其它传统保温砂浆中诸多缺陷和不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在料浆搅拌中体积收失率大、易造成产品后期保温性能降低和空鼓开裂等现象,同时又弥补了聚苯有机材料的防火性能差、高温产生有害气体和抗老化耐侯性低、施工中反弹性大以及易受虫蚁噬蚀等缺陷。
玻化微珠保温砂浆及其相应体系的抗裂砂浆适应于多层及高层建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌块、烧结砖和非烧结砖等围护墙内、外保温抹灰工程、以及地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等防火保温工程,也适用于各类旧建筑物的保温改造工程。
1.4外墙外保温技术的优劣势
外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
因外保温是铺设在建筑物外表面,要经受室外温度、风雨气候的影响,所以其施工技术相对严格一些,施工难度较大,造价相对于室内保温也要高一些。因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。
2建筑工程外墙外保温技术的应用
外墙外保温施工技术要点主要有以下几方面:保温可靠、联结安全、表面防裂、使用耐久。
2.1保温可靠
保温可靠是指保温层应提供足够大的传热阻,设计和施工中尽量减少热桥的影响,使复合外墙的平均传热系数符合国家节能标准的要求,满足节能设计要求的指标。保温层的传热阻主要是由EPS板的导热系数和厚度决定的。导热系数由生产厂家保证,选用厚度不得低于设计要求。在气候温暖地区,保温计算所得EPS板厚度可能较小,但从隔热角度考虑,EPS板的厚度不宜小于30mm。外保温可能产生热桥的部位远少于内保温,可是外门窗口侧面对外墙平均传热系数的影响不可忽视,在设计和施工中应伽置当的保温处理。
2.2联结安全
联结安全是指外保温系统与基层墙体必须有足够高的联结强度,绝不允许在长期使用中出现剥离、脱落现象。这就要求EPS板与基层墙体联结牢固,抹面胶浆与EPS板粘结牢靠。EPS板与基层墙体的联结一般采取单纯猫结,或粘钉结合、以猫为主两种方式。粘贴EPS板常用“点框粘”的方法,即在每块EPS板的周边涂布一圈胶猫剂,在中部按梅花点布里涂布一些胶枯剂,使最终粘结面积不低于EPS板面积的30%。依靠胶粘剂提供的压剪粘结强度克服外保温系统的自重,靠拉伸粘结强度抵抗风压(负压)。本做法外保温系统的自重较轻,所受重力≤150N/m2;胶粘剂(抹面胶浆)与EPS板的粘结强度远远低于它与水泥砂浆等基层墙体的粘结强度,因此,只要胶粘剂[高空的最大风压(负压)」与EPS板的拉伸粘结强度抵抗高空风压(负压)有足够大的安全系数,就不必担心使用本系统的安全问题。正在编制的国家建筑行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》规定:胶粘剂或抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结强度不得低于0.1N/m时。
考虑到最不利因素,假定施工中在30%的粘结面积中因各种气候操作原因只有一半猫实,那么胶粘剂提供的粘结力为:0.1×30%×50%×106=15000 (N/m2)。抵抗风压(负压)的安全系数K=15000/800=18.75。
可见,只要胶乳剂或抹面胶浆与EPS板的拉伸戮结强度能达到行业标准要求,本做法外保外墙外保温施工技术要点温系统用于l00m高度内的高层建筑完全不必有安全方面的担心。