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摘要:我國北方地區因所處地理緯度偏高,氣候寒冷,季節性差異較大,建筑外墻墻體節能成為工程設計和施工中的一個必須解決的課題。
在建筑中,外墻圍護結構的熱損耗較大,墻體又是護結構的主要組成部分,按價值工程原理,發展外墻保溫技術成了實現建筑節能的重要環節,不僅能節約大量能源,還能給住戶提供一個舒適的環境,帶來許多實惠。
1外墻保溫技術的發展
在我國20世紀90年代初開始實施了外墻內保溫技術,已有了較長一段時間,其造價低,施工方便,技術相對成熟,但存在不少缺點,諸如減少了住戶的使用面積;“熱橋”問題不易解決;易出現結露現象,保溫隔熱效果差;容易出現內保溫面層的開裂;影響住戶的二次裝修;裝修過程中對保溫層的破壞又大,產生新一輪的建筑垃圾;房產商原本可以作為一個賣點,往往又得不到住戶的支持;不利于對既有建筑的節能改造。故其適用性近年來逐步的被外墻外保溫所取代。
在國外發達國家,外墻外保溫技術已有幾十年的應用歷史,經過多年的實踐,證明采用該保溫系統的建筑,使用壽命延長;壽命期費用減少;同樣可以采取各種外裝飾效果;減少了外墻裂縫、滲水現象的出現;隔熱節能效果明顯優于內保溫;節省保溫材料40%左右,綜合經濟效益顯著,是一種積極主動型的外保溫技術,適用范圍廣泛。
2外墻外保溫技術的應用
外墻外保溫體系是將憎水性、低收縮率的保溫材料通過粘結或錨固牢固地置于建筑物墻體外側,并在其外側施工裝飾層的方法。在住宅工程中,目前主要流行有聚苯顆粒漿料外墻外保溫、聚苯板薄抹灰外墻外保溫、現場模板澆注硬泡聚氨酯外墻外保溫等幾種外保溫技術。
在我國,由于建筑圍護結構的保溫隔熱水平差。采暖系統的熱效率低,我國單位建筑面積采暖能耗為氣候條件相近的發達國家的3倍左右?!稛峁ひ幏丁泛汀豆澞軜藴省穼嵤┖?,研制并開發了多種節能型墻體,如粘土空心磚、混凝土空心砌塊等。以及復合墻體。復合墻體的基層墻體可為傳統的粘土實心磚、混凝土墻等,也可為新型的粘土空心磚、混凝土空心砌塊等。所采用的輕質高效保溫材料有膨脹聚苯乙烯、擠塑聚苯乙烯、巖棉、玻璃棉等。
3為什么要做外墻外保溫
外墻內保溫是將保溫材料置于外墻體的內側。它的優點在于:(1)它對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不甚高。紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求,取材方便;(2)內保溫材料被樓板所分隔,僅在一個層高范圍內施工,不需搭設腳手架。但是,在多年的實踐中,外墻內保溫也顯露出一些缺陷,如:a.許多種類的內保溫做法,由于材料、構造、施工等原因,飾面層出現開裂;b.不便于用戶二次裝修和吊掛飾物;c.占用室內使用空間;d.由于圈梁、樓板、構造柱等會引起熱橋,熱損失較大;e.對既有建筑進行節能改造時,對居民的日常生活干擾較大。因此,在我國北方大部分地區采用外墻外保溫做法。
4外墻外保溫工程的幾種做法
外墻夾心保溫:外墻夾心保溫是將保溫材料置于同一外墻的內、外側墻片之間,內、外側墻片均可采用傳統的粘土磚、混凝土空心砌塊等。因此,這些傳統材料的防水、耐候等性能均良好,對內側墻片和保溫材料形成有效的保護,對保溫材料的選材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用;對施工季節和施工條件的要求不十分高,不影響冬期施工。近年來,在黑龍江、內蒙古、甘肅北部等嚴寒地區得到一定的應用。由于在非嚴寒地區,此類墻體與傳統墻體相比偏厚,且內、外側墻片之間需有連接件連接,構造較傳統墻體復雜以及地震區建筑中圈梁和構造柱的設置,尚有熱橋存在,保溫材料的效率仍然得不到充分的發揮。
外墻外保溫:近年來,隨著我國節能工作的不斷深入,節能標準的提高,用于外墻外保溫的材料和技術不斷改進,外墻外保溫由于其優越性而日益受到人們的重視。對比其它外墻保溫技術,它有以下優點:(1)適用范圍廣:外保溫不僅適用于北方需冬季保溫地區的采暖建筑,也適用于南方需夏季隔熱地區的空調建筑;既適用于新建建筑,也適用于既有建筑的節能改造。(2)保溫效果明顯:由于保溫材料置于建筑物外墻的外側,基本上可以消除在建筑物各個部位的“熱橋”影響。
從而充分發揮了輕質高效保溫材料的效能,相對于外墻內保溫和夾心保溫墻體,它可使用較薄的保溫材料,達到較高的節能效果。(3)保護主體結構:置于建筑物外側的保溫層,大大減少了自然界溫度、濕度、紫外線等對主體結構的影響。隨著建筑物層數的增加。溫度對建筑豎向的影響已引起關注。國外的研究資料表明,由于溫度對結構的影響,建筑物豎向的熱脹冷縮可能引起建筑物內部一些非結構構件的開裂,外墻采用外保溫技術可以降低溫度在結構內部產生的應力。(4)有利于改善室內環境:外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能,而且增加了室內的熱穩定性。它在一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕,提高了墻體的防潮性能,可避免室內的結露、霉斑等現象,因而創造了舒適的室內居住環境。(5)擴大室內的使用空間:與內保溫相比,采用外墻外保溫使每戶使用面積約增加1.3~1.8m2。(6)利于舊房改造:目前,全國有許多既有建筑由于外墻保溫效果差,耗能量大,冬季室內墻體結露、發霉,居住環境差。采用外墻外保溫進行節能改造時,不影響居民在室內的正常生活和工作。(7)便于豐富外立面:在施工外保溫的同時,還可以利用聚苯板作成凹進或凸出墻面的線條,及其它各種形狀的裝飾物,不僅施工方便。而且豐富了建筑物外立面。特別對既有建筑進行節能改造時,不僅使建筑物獲得更好的保溫隔熱效果,而且可以同時進行立面改造,使既有建筑煥然一新。近年來,許多建筑相繼采用外保溫墻體,取得了許多經驗。保溫效果良好,墻面無裂縫出現,還利用外保溫做成許多裝飾線腳,受到業內人士的矚目。
5我國現有主要的外墻外保溫技術
5.1膨脹聚苯乙烯板加薄層抹灰并用玻璃纖維網加強的做法
這是目前在我國使用最多的一種外保溫墻體,其中聚苯板在基層墻體上的固定方式有三種:(1)采用粘結膠漿固定;(2)采用機械固定物固定;(3)以上兩種固定方式的結合。這種做法有如下的優越性:由于它在歐洲的英、法、德等國家及美國已沿用了近四十年,此項技術已形成體系,粘結層、保溫層與飾面層可配套使用,有較多較成熟的技術文件;保溫材料采用膨脹聚苯乙烯,其價格不十分昂貴,使整個系統價格適中,便于用戶接受;無復雜的施工工藝,一般施工單位經過簡短培訓后,便可掌握施工要領,便于技術的推廣;集保溫、防水和裝飾功能于一體,具有多功能性;整個系統具有較強的耐候性、良好的防水和水蒸氣滲透性能;有多種顏色和紋理的面層涂料可供選擇,與整個系統配套使用。目前,這種做法在東北、西北等地已得到廣泛的應用,均采用了這種做法。但由于其對施工的環境溫度要求為4℃,故不適合冬期施工。
5.2采用擠塑聚苯乙烯為外保溫材料的墻體
擠塑聚苯乙烯是近年來發展起來的一種新型保溫材料。目前,擠塑聚苯乙烯與涂層墻體的固定方式主要采用機械固定件。這種材料的優點在于:(1)擠塑聚苯乙烯具有致密的表層及閉孔結構內層。其導熱系數大大低于同厚度的膨脹聚苯乙烯,因此具有較膨脹聚苯乙烯更好的保溫隔熱性能。對同樣的建筑物外墻,其使用厚度可小于其它類型的保溫材料;(2)由于內層的刀孔結構。因此它具有良好的抗濕性,在潮濕的環境中,仍可保持良好的保溫隔熱性能;(3)適用于冷庫等對保溫有特殊要求的建筑,也可用于外墻飾面材料為面磚或石材的建筑,(4)由于擠塑聚苯乙烯與基層墻體的固定方式土要采用機械固定件。在冬季可照常施工。目前,在東北及西北等地區都有采用這種材料做為外墻外保溫的建筑。但擠塑聚苯乙烯的價格尚偏高,因此適用于檔次較高的建筑。其施工工藝和節點構造尚有待于進一步完善。
5.3采用單面鋼筋網架聚苯板的外墻外保溫
這是近年來發展起來的、用于現澆混凝土建筑中的一種外墻保溫體系。它有以下優點:(1)這種體系在施工時,是將鋼絲網架聚苯板置于將要澆注的外墻外模的內側,外保溫板和墻體一次成活,拆模后保溫板與墻體合二為一,因此節省了人力、時間以及安裝費用;(2)所選用的鋼絲網架聚苯板塊大、質輕,易于施工;(3)施工操作易掌握,冬季可照常施工;(4)聚苯板外側掛有鋼絲網,外飾面可用面磚。目前,此體系主要用于現澆混凝土多、高層住宅,它的構造節點、安裝工藝等也有待于進一步完善。
5.4保溫膏料體用于外墻外保溫
關鍵詞:建筑節能,外墻保溫技術,節能材料前言
建筑節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容,是貫徹國民經濟可持續發展的重要組成部分。國家建設部在1995年頒布了《城市建筑節能實施細則》等文件,把《民用建筑節能設計標準〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列為強制性標準,同時建設部又于2000年10月1日了第76號令《民用建筑節能管理規定》,對不符合節能標準的項目,不得批準建設。
在這樣一系列的節能政策、法規、標準和強制性條文的指導下,我國住宅建設的節能工作不斷深入,節能標準不斷提高,引進開發了許多新型的節能技術和材料,在住宅建筑中大力推廣使用。但我國目前的建筑節能水平,還遠低于發達國家,我國建筑單位面積能耗仍是氣候相近的發達國家的3倍~5倍。北方寒冷地區的建筑采暖能耗已占當地全社會能耗的20%以上,且絕大部分都是采用火力發電和燃煤鍋爐,同時給環境帶來嚴重的污染。所以建筑節能還是本世紀我國建筑業的一個重要的課題。
在建筑中,護結構的熱損耗較大,護結構中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節能技術的發展是建筑節能技術的一個最重要的環節,發展外墻保溫技術及節能材料則是建筑節能的主要實現方式。
1外墻保溫技術
節能保溫墻體施工技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩大類。
1.1內保溫技術及其特點
外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長,技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應用內保溫技術。
被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。
但內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。
1.2外保溫技術及其特點
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種。
1.2.1外掛式外保溫
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉
氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。
該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝飾面。
還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設計的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設計。
這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大,且施工占用主導工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。
1.2.2聚苯板與墻體一次澆注成型
該技術是在混凝土框—剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題,其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時,聚苯板起保溫的作用,可減少圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬,影響后序施工。
其中內置的聚苯板可以是雙面鋼絲網的,也可以是單面鋼絲網的。雙面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內側鋼絲網架與墻體外側配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、L型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結合性能也較好。與雙鋼絲網相比較,單面鋼絲網技術因取消了內側鋼絲網和安裝保溫板前的板外側抹灰,節省了工時和材料。
其造價可降低10%左右。
但此兩種做法都采用了鋼絲網架,造價較高,且鋼材是熱的良導體,直接傳熱,會降低墻體的保溫效果。
我們對于混凝土與無網架聚苯板一次成型復合墻體進行了試驗研究。試驗結果表明,在混凝土中水泥漿量合適的條件下,直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板,是完全可能的。當我們對聚苯板的背面進行處理之后,其與混凝土的粘接力進一步提高(其平均粘接強度可以達到0.07Mpa,而且破壞均發生在聚苯板內)。此技術取消了鋼絲網架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經過對其長期耐久性論證之后,工程中可以推廣使用。
1.2.3聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。
該施工技術簡便,可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。例如與聚苯板外保溫相比較,每平方米可降低25元左右。在天津云瑯新居高層外墻保溫工程中采用的就是此種技術。
此外,節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層,把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以現場發泡)等填入夾層中,形成保溫層。
2外墻保溫節能材料
節能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護或者熱工設備、阻抗熱流
傳遞的材料或者材料復合體,既包括保溫材料,也包括保冷材料。絕熱材料的意義,一方面是為了滿足建筑空間或熱工設備的熱環境,另一方面是為了節約能源。隨著世界范圍內能源的日趨緊張,絕熱材料在節能方面的意義日顯突出。僅就一般的居民采暖的空調而言,通過使用絕熱圍護材料,可在現有的基礎上節能50%~80%。據日本的節能實踐證明,每使用1噸絕熱材料,可節約標準煤3噸/年,其節能效益是材料生產成本的10倍。因此,有些國家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的第五大“能源”。
外墻保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護,開發和應用高效的保溫絕熱材料是保證建筑節能的有效措施。目前世界各發達國家,均對絕熱材料的生產和應用十分重視,之所以建筑節能工作做得好,與他們重視和發展保溫材料是分不開的。
2.1絕熱材料的性能
絕熱,就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞,因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導熱系數。
從材料的組成上看,一般有機高分子的導熱系數都小于無機材料;非金屬的導熱系數小于金屬材料;氣態物質的導熱系數小于液態物質,液態物質小于固體。所以在條件允許的情況下,應盡量使用有機高分子材料或無定形的無機材料,這對于保溫絕熱是有利的。
從材料的結構上看,當材料的表觀密度降低、孔隙率增大,材料內部的孔隙為大量封閉的微小孔時,材料的導熱系數是比較小的。對于泡沫塑料制品,要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16~40kg/m3。
由于孔隙的存在,材料在潮濕的環境下,不可避免地要吸水,而水的導熱系數(0.5815W/m·K)比靜止空氣的導熱系數(0.0233W/m·K)要大很多,因此,當環境濕度增大時,材料的平衡含水率增大,材料的導熱系數將會降低。所以作為保溫絕熱材料,材料自身的吸濕率要盡量低,如不可避免時,要對材料進行憎水處理或用防水材料包覆。
另外,保溫絕熱材料還必須能抵抗一定的沖擊荷載,具有與使用環境相一致的機械強度。其粘結性能要好,還得有小的收縮率及與環境相適應的耐久性。
2.2常用的保溫絕熱材料
能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫的節能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、巖(礦)棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。以上各種材料所具有一個共同的特點就是在材料內部都有大量的封閉孔,它們的表觀密度都較小,這也是作為保溫隔熱材料所必備的。它們的性能對比見表1。
巖(礦)棉和玻璃棉有時統稱為礦物棉,它們都屬于無機材料。巖棉不燃燒,價格較低,在滿足保溫隔熱性能的同時還能夠具有一定的隔聲效果。但巖棉的質量優劣相差很大,保溫性能好的密度低,其抗拉強度也低,耐久性比較差。
玻璃棉與巖棉在性能上有很多相似之處,但其手感好于巖棉,可改善工人的勞動條件。但它的價格較巖棉為高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為主要原料,經發泡劑發泡而制成的內部具有無數封閉微孔的材料。其表觀密度小,導熱系數小,吸水率低,隔音性能好、機械強度高,而且尺寸精度高,結構均勻。因此在外墻保溫中其占有率很高。
硬質聚氨酯泡沫塑料具有非常優越的絕熱性能,它的導熱系數之低(0.025W/(m2·K))是其他材料所無法與之相比的。
同時其特有的閉孔結構使其具有更優越的耐水汽性能,由于不需要額外的絕緣防潮,簡化了施工程序,降低工程造價。但因其價格較高、而且易燃,這就限制了它的使用。
聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。保溫膠粉
表1常用保溫絕熱材料的主要性能
材料名稱表觀密度(kg/m3)最高使用溫度(℃)抗壓強度(MPa)導熱系數[W/(m·K)]吸水率(%)
巖棉保溫板80~150,-268~350,—,0.047~0.052,—
玻璃棉氈40~60,-120~400,—,≤0.035,—
聚苯乙烯泡沫塑料板16~30,-80~75,0.12~0.18,0.033~0.044,<0.1
聚苯顆粒保溫料漿≤220,-50~75,≥0.01,<0.07
料采用預混干拌技術在工廠將水泥與高分子材料、引氣劑等各種添加劑混均后包裝,使用時按配比加水在攪拌機中攪拌成漿體后再加入聚苯顆粒,充分攪拌后形成塑性良好的膏狀體,將其抹于墻體干燥后便形成保溫性能優良的隔熱層。此種材料施工方便,保溫性能良好。其中聚苯顆??梢圆捎霉I品,也可以采用廢舊聚苯保溫板經機械破碎后的顆粒,這對于防制白色污染、保護環境十分有益的。但此種保溫材料吸水率較其他材料為高,使用時必須加做抗裂防水層。抗裂防水保護層材料由抗裂水泥砂漿復合玻纖網組成,可長期有效控制防護層裂縫的產生。
3結語
目前我國外墻保溫技術發展很快,是節能工作的重點。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不可分的,建筑節能必須以發展新型節能材料為前提,必須有足夠的保溫絕熱材料做基礎。節能材料的發展又必須與外墻保溫技術相結合,才能真正發揮其作用。正是由于節能材料的不斷革新,外墻保溫技術的優越性才日益受到人們重視。所以在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用,從而真正地實現建筑節能。
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關鍵詞:鋼結構建筑;保溫;外墻
1.前言
進入21世紀,我國建筑產業化進程將更加迅速,如何采用新技術、新材料,為居民提供安全舒適、經濟合理、功能齊全的建筑,也就成為房地產業一項迫切的任務。鋼結構建筑由于適宜工廠大批量生產,工業化、商品化程度高,可以將設計、生產、施工、安裝一體化,提高建筑產業化水平,因而在建筑市場有著良好的發展前景。
鋼結構無論是結構性能,使用功能及經濟效益上,都具有一定的優越性。鋼結構建筑具有適合工業化生產、環保、可再利用的特點,有利于建筑行業的科技進步、勞動生產率的提高、工程質量的改善。發展鋼結構建筑能帶動建材、冶金、化工和機械等產業的發展,提高建筑建設水平和提高居民居住水平,促進國民經濟增長,都有重要的意義。
1.鋼結構住宅外墻保溫材料類型和應用
社會的進步、行業的發展、資源的節約、環保的要求、建筑的功能化、材料的現代化是新型墻體保溫材料發展的必然趨勢,目前市場上主要分為以下幾種鋼結構節能建筑外墻保溫材料:
a、磚:主要包括多孔磚和空心磚、粉煤灰磚(多孔磚)等。
b、“塊”:指建筑砌塊,主要有實心砌塊和空心砌塊。如小型混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等。
c、“板”:主要指建筑板材,有硅酸鈣板、GRC板、蒸壓加氣混凝土板、石膏墻板、鋼絲網架水泥夾芯板、復合輕質夾芯隔墻板等。
目前外墻保溫材料主導產品以混凝土小型空心砌塊、空心磚和輕質板材為主,也是應用最多的外墻保溫材料。
對于低層建筑,應用的外墻保溫材料種類很多,發展趨勢是環保節能的綠色墻材。
目前在多層、小高層及高層建筑中,混凝土小型空心砌塊和加氣混凝土砌塊的應用占主導地位。一些輕質、高強、保溫的墻板,如鋼絲網架水泥聚苯乙烯夾芯板等,目前在高層框架、接層建筑中也有大量的應用。
在國家經貿委下發的外墻保溫材料革新“十五”規劃中指出,以框架結構為主的高層建筑,應積極發展滿足建筑功能要求,保溫隔熱性能優良,輕質高強,便于機械化施工的各類內、外墻板;多層砌筑結構和高層框架結構,承重外墻保溫材料應重點發展承重混凝土小型空心砌塊和承重利廢空心磚;非承重外墻保溫材料應以利廢的各類非承重砌塊和輕板為主。對于以工廠化制造為重要特點的鋼結構建筑,以應用工廠預制的高性能板材作為外墻結構較適宜。對于多層和小高層,應全部使用綠色節能墻板。對于高層建筑,應以墻板為主,對不適合使用墻板的部位,可以使用砌塊類外墻保溫材料,但需要對外墻進行處理,以滿足節能保溫的要求。
2.國內外墻體外墻材料發展現狀
隨著國家可持續發展戰略的實施,對建筑物節能的重視程度和要求越來越高。在2004年中央經濟工作會議上,總書記提出,要大力發展節能省地型建筑。今年,總理在政府工作報告中也提出,鼓勵發展節能省地型建筑與公共建筑。
在建筑物的外墻結構方面,我國正在大力鼓勵發展綠色建材。主要是嚴格限制粘土磚的生產與使用,大力推廣各種非粘土磚的、輕型、大尺寸的塊材與板材,同時,使已廣泛使用的綠色外墻保溫材料進一步提高生產率、利用工業廢渣、節約能耗,使產品系列化與配套化。
目前,新型外墻保溫材料的發展趨勢和方向主要有以下幾個方面:
1)大量利用工業廢渣代替部分或全部天然資源的外墻保溫材料。
用工業廢渣代替粘土制造實心磚或空心磚,并以空心磚為主。例如,粉煤灰磚、煤研石磚、礦渣磚、煤渣磚等。某些工業廢渣經一定的加工處理可代替部分水泥制作混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊與墻板、纖維水泥板、硅酸鈣板等。其中利用最廣的是粉煤灰。廢棄的泡沫聚苯乙烯經破碎后作為輕集料,與水泥或粉煤灰+水泥混合制成砌塊或墻板。
2)用壓蒸法制造外墻保溫材料。
用壓蒸法制造塊狀或板狀外墻保溫材料可少用或不用水泥,用石灰或電石代替全部或部分水泥;與非壓蒸的水泥制品相比,可使生產周期由14-28天縮短至2-3天;產品與非壓蒸的水泥制品相比,具有高比強度、低干縮率、高防火性能等。目前在國內主要是加氣混凝土(ALC)砌塊與條板和壓蒸纖維增強水泥板與硅酸鈣板。用水泥以外的其它膠凝材料(石膏、菱苦土等)制造外墻保溫材料。利用農業廢棄物代替木質纖維制造人造板,用無石棉纖維水泥板替代石棉水泥板。大力推廣與發展復合墻體與復合墻板。建筑物的外墻、屋面與窗戶是降低建筑能耗的關鍵所在,而其中外墻是關鍵。迄今為止,世界上尚沒有一種單一材料即可滿足保溫隔熱,又可滿足作為外墻的其它多種要求。因此只能采取復合技術,也即采用復合墻體或復合墻板以達到建筑節能的目標。
3.典型的外墻保溫材料介紹
1)輕質保溫復合墻板
單一的塊狀或板狀的建筑材料均不能滿足建筑節能的要求,必須與一些高效的熱絕緣材料相復合,如巖棉板、玻璃棉、膨脹珍珠巖、阻燃聚苯乙烯泡沫板、聚氨醋泡沫板、酚醛泡沫樹脂板等。通常采取現場復合方式施工,按保溫材料的布置位置可分為外保溫、內保溫與夾芯保溫三種,目前以外墻外保溫應用最為廣泛。
目前我國生產和使用的預制復合墻板主要有巖棉復合外墻板、彩色壓型板聚苯乙烯(或巖棉、聚氨酷)復合墻板和鋼絲網架水泥夾芯板等?;炷翈r棉復合外墻板系由150mm厚鋼筋混凝土結構承重層、50mm厚的巖棉保溫層和50mm厚混凝土飾面層所組成,此種復合墻板是承重板,在若干城市內曾推廣應用,但因使用中常發生板面出現裂縫、接縫滲漏等問題,故現己很少采用。彩色壓型鋼板復合墻板全國生產能力己達1000余萬平方米,因價格較高,主要用于工業與公共建筑中。鋼絲網架水泥夾芯板是在工廠內將低碳冷拔鋼絲焊成三維空間網架,中間填充輕質保溫芯材(主要用阻燃的聚苯乙烯泡沫板)而制成的半成品,在施工現場再在夾芯板的兩側噴抹水泥砂漿或直接在工廠內全部預制完成。據統計,目前此種夾芯板全國年生產能力己逾1000萬。
2)礦物棉、巖棉、玻璃棉:具有保溫隔熱性能好(λ=0.047W/(m·K),S24=0.56W/(m2·K)),耐一定的溫度,防火性能好及吸聲、隔音等優點;且干法施工,施工效率高。缺點是吸濕性強,應注意防潮;松散材料在墻面鋪設、固定并保持平整度較困難。
3)泡沫塑料及多孔聚合物:主要有聚苯乙烯泡沫塑料(包括擠塑型和發泡型)和聚氨脂泡沫塑料,具有保溫性能好(聚苯乙烯:λ=0.042W/(m·K),S24=0.35W/(m2·K);聚氨脂:λ=0.033W/(m·K),S24=0.36W/(m2·K)),吸聲(吸聲系數α2000=0.84)、隔音,且吸水率低及干法作業等優點。缺點是對罩面砂漿防裂要求較高,整體造價偏高,防火性能有待改善。
4)膨脹珍珠巖及其制品:保溫隔熱性能較好(水玻璃珍珠巖板:λ=0.062W/(m·K),S24=1.76W/(m2·K)),蓄熱能力較強,防火、耐腐蝕,吸聲、隔音,無毒、無味,價格低廉,干法施工。缺點是材料吸水率較高,質脆,應注意防潮、防裂。
5)硅酸鈣絕熱制品:保溫隔熱性能較好,熱穩定性好(硅鈣板:ρ≤250kg/m3時,λ=0.048W/(m·K),S24=1.76W/(m2·K)),耐熱防火(耐熱溫度可達1000度),強度較高,耐水、耐腐蝕,吸聲、隔音,且可加工性好,干法施工。缺點是生產工藝相對較復雜,產品價格偏高。
參考文獻:
關鍵詞:外墻保溫;建筑節能;保溫材料
1.前言
隨著國民經濟的快速發展,我國人民的生活水平普遍提高,人們對于住房的消費需求也在快速增長,住宅建設已經成為我國國民經濟的一個新的增長點??梢灶A計,在今后很長一段時間內,我國住宅建設還有較大的增長,與此同時,人們對住宅的舒適性也會提出更高的要求,居民家庭將大量購置空調和采暖設備,大中城市則以發展集中供暖為主,而這一切都須以消費大量能源為前提。我國是人均資源短缺的國家,能源緊缺是制約我國經濟發展的主要矛盾,因此,建筑節能就成為緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活環境質量、減輕環境污染、實行可持續發展戰略目標的關鍵一環。推廣建筑節能將是我國發展住宅建設的一項長期國策。目前,在建筑中常使用的外墻保溫主要有內保溫、外保溫、內外混合保溫等方法,下面就三種保溫方法進行論述。
2.外墻內保溫技術分析
外墻內保溫就是在外墻的內側使用苯板、保溫砂漿等保溫材料,從而使建筑達到保溫節能作用的施工方法。該施工方法具有施工方便、對建筑外墻垂直度要求不高、施工進度快等優點。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應用內保溫技術。
然而,外墻內保溫所帶來的質量問題也隨之而來。外墻內保溫的一個明顯的缺陷就是結構冷(熱)橋的存在使局部溫差過大導致產生結露現象。
另外,在冬季采暖、夏季制冷的建筑中,室內溫度隨晝夜和季節的變化幅度通常不大(約10℃左右),這種溫度變化引起建筑物內墻和樓板的線性變形和體積變化也不大。但是,外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較大。
當室外溫度低于室內溫度時,外墻收縮的幅度比內保溫隔熱體系的速度快;當室外溫度高于室內氣溫時,外墻膨脹的速度高于內保溫隔熱體系,這種反復形變使內保溫隔熱體系始終處于一種不穩定的墻體基礎上,在這種形變應力反復作用下,不僅使外墻易遭受溫差應力的破壞,也易造成內保溫隔熱體系的空鼓開裂。
內保溫影響居民的二次裝修,內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。
3.內外混合保溫技術分析
內外混合保溫,是在施工中外保溫施工操作方便的部位采用外保溫,外保溫施工操作不方便的部位做內保溫,從而對建筑保溫的施工方法。
從施工操作上看,混合保溫可以提高施工速度,對外墻內保溫不能保護到的內墻、板同外墻交接處的冷(熱)橋部分進行有效的保護,從而使建筑處于保溫中。然而,混合保溫對建筑結構卻存在著嚴重的損害。外保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室內溫度的影響,溫度變化相對較小,因而墻體處于相對穩定的溫度場內,產生的溫差變形應力也相對較小;內保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室外環境溫度的影響,室外溫度波動較大,因而墻體處于相對不穩定的溫度場內,產生的溫差變形應力相對較大。局部外保溫、局部內保溫混合使用的保溫方式,使整個建筑物外墻主體的不同部位產生不同的形變速度和形變尺寸,建筑結構處于更加不穩定的環境中,經年溫差結構形變產生裂縫,從而縮短整個建筑的壽命。
工程保溫做法中采用內外保溫混合使用的做法是不合理的,比做內保溫的危害更大,該方法已很少使用。
4.外墻外保溫技術分析
1)適用范圍廣。外保溫不僅適用于北方需冬季保溫地區的采暖建筑,也適用于南方需夏季隔熱地區的空調建筑。既適用于新建建筑,也適用于既有建筑的節能改造。
2)保溫效果明顯。由于保溫材料置于建筑物外墻的外側,基本上可以消除在建筑物各個部位的“熱橋”影響。從而充分發揮了輕質高效保溫材料的效能,相對于外墻內保溫和夾心保溫墻體,它可使用較薄的保溫材料,達到較高的節能效果。
3)保護主體結構。置于建筑物外側的保溫層,大大減少了自然界溫度、濕度、紫外線等對主體結構的影響。隨著建筑物層數的增加,溫度對建筑豎向的影響已引起關注。國外的研究資料表明,由于溫度對結構的影響,建筑物外向的熱脹冷縮可能引起建筑物內部一些非結構構件的開裂,外墻采用外保溫技術可以降低溫度在結構內部產生的應力。
4)有利于改善室內環境。外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能,而且增加了室內的熱穩定性。它在一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕,提高了墻體的防潮性能,可避免室內的結露、霉斑等現象。因而創造了舒適的室內居住環境。
5.保溫材料的選擇
5.1保溫材料的選擇
現施工的建筑中,保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主擠密苯板具有密度大,導熱系數小等優點,它的導熱系數為0.029W(m.K),而抗裂砂漿的導熱系數為0.93W(m.K),兩種材料的導熱系數相差32倍,而聚苯板的導熱系數為0.042W(m.K),同抗裂砂漿相差22倍。因此擠密苯板與聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板。一聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成。膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結材料一般采用熟石灰粉一粉煤灰一硅粉一水泥為主要成分的無機膠凝體系。該類材料的導熱系數一般為0.06w(m.K),與抗裂砂漿相比相差16倍。
5.2增強網的選擇
玻纖網格布作為抗裂保護層軟賠進的關鍵增強材料在外墻外保溫技術中的應用得以快速發展,一方面它能有效的增加保護層的拉伸強度。另一方面由于能有效分散應力,將原本可以產生的裂縫分散成許多較細裂縫。從而形成抗裂作用。由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性。玻纖網格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有了決定性的意義。
5.3保護層材料的選擇
由于水泥砂漿的強度高、收縮大、柔韌性變形不夠,直接作用在保溫層外面,耐候性差,而引起開裂。為解決這一問題。必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網,并在砂漿中加入適量的纖維。
抗裂砂漿的壓折比小于3.如外飾面為面磚。在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網片光。鋼絲網片孔距不宜過小。也不宜過到。面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網孔上,鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。
5.4無空腔構造提高體系的穩定性
在采用聚苯板作外保溫的設計中。保溫層主要承受的是重力和風壓,由于聚苯板強度的限制,使保溫層開裂,甚至脫落。為了提高保溫板的強度,應盡可能提高粘結面積,采用無空腔,以滿足抗風壓破壞的要求。
6.外墻體外保溫施工要點
6.1施工工藝
當基層墻體施工并驗收合格后,就可進行保溫層施工,其具體施工工藝為:清理、找平基層彈、掛控制線安裝、找平底端托板檐材料工具準備配粘結膠漿粘貼翻包網格布粘貼苯板檢查校平填塞板縫打磨找平安裝裝飾線條(用苯板制成)或分格縫釘錨固釘保溫層驗收。
6.2施工要點
施工工藝看起來十分簡單。但實際上操作起來卻十分復雜。在要求材料的質量合格的前提下。對實際操作施工人員也要求具有一定技術水平和責任心。否則,將直接影響整個體系的質量。
6.3保護層施工要求
保護層的做法一般為“一布二漿”。在有加強要求的部位為“兩布三漿”。保護層施工時應先鋪設翻包網格布和加強網格布。然后進行墻面標準網的施工。
7.結語
建筑外墻保溫是近年來新興的施工方法,由于內保溫、混合保溫等方法在設計中的缺陷,建議采用外保溫,并按照逐層漸變,柔性釋放應力的原則,選擇材料及施工方法,以達到保溫、抗裂的目的。同時應大力發展和更新節能材料,使外墻保溫技術得到更好的發展,更好地發揮其作用,從而真正地實現建筑節能。
參考文獻:
關鍵詞:結構墻體;粘結層;保溫層;抹面膠漿;玻璃纖維網格布
一、概述:
因我區氣候寒冷,屬于采暖居住地區,居住建筑都應該采取節能措施。為了改變我區落后的節能步伐,盡快趕上全國節能先進城市,我區根據,<<國家建筑節能強制性標準2008.3.1日實施>>積極鼓勵發展下列建筑節能技術和產品:
(一)新型節能墻體和屋面的保溫、隔熱技術與材料;
(二)節能門窗的保溫隔熱和密閉技術;
因此就《外墻外保溫工程技術規程》JGJ144-2004在我區實施,新的居住節能設計標準要求節能65%,也就是在保證相同的室內環境參數條件下,與未采用節能措施相比,全年采暖、通風、空調和照明的總能耗減小65%。這樣就要求居住建筑必須采用外墻外保溫設計系統方能達到這一新的節能標準。
我們現在的居住建筑,設計上基本都采用了外墻外保溫系統。目前外墻外保溫系統主要有:膨脹聚苯板(EPS)薄抹灰外墻外保溫系統,膠粉EPS顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統,膨脹聚苯板(EPS)現澆混凝土外墻外保溫系統,EPS鋼絲網架板現澆混凝土外墻外保溫系統,機械固定EPS板鋼絲網架板外墻外保溫系統等五種。這五中外墻外保溫系統中,我們現在在施工中接觸較多的有:EPS鋼絲網架板現澆混凝土外墻外保溫系統(即有網現澆系統),膨脹聚苯板(EPS)薄抹灰外墻外保溫系統,膠粉EPS顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統。前一種在我們施工的工程中多用于現澆混凝土框架剪力墻結構的外墻外保溫系統,后兩種多用在多層多孔磚砌體結構。
二、外墻外保溫節能技術的應用和質量保證
現就外墻外保溫節能技術的應用和質量保證進行案例闡述:
工程概況:新疆烏市公交公司一廠住宅樓:建筑面積3800.8平方米,總高度:21.8米。全面采用膨脹聚苯板(EPS)薄抹灰外墻外保溫系統。
(一)首先:要了解其外墻外保溫的系統應用,應先清楚本案例住宅樓外墻外保溫體系的組成和結構,依次為:結構墻體、粘結層、保溫層、抹面膠漿、玻璃纖維網格布、飾面層。其中粘結層一般由粘結膠漿構成,視需要可附加鉚釘,如基面不符合粘貼要求,還需采用機械法固定。保溫層一般是阻燃型聚苯乙烯泡沫板(EPS),也可以是擠塑板(XPS)等,厚度按各地節能要求選擇。防護層是由抹面膠漿和玻璃纖維網格布組成。飾面層可選用防開裂性、拒水性、透氣性和耐候性等較好的外墻涂料等。目前,國內推廣應用外保溫體系常見的問題是表面開裂、空鼓和滲水。開裂和滲水的外墻外保溫比不做外墻外保溫的影響還壞,而且很難修復。防護層是決定整個外保溫體系性能的關鍵,防護層做好了,外墻外保溫的抗裂性就有了基本保證。
在對本案例住宅樓外墻外保溫體系的施工中還應該著重掌握《外墻外保溫工程技術規程》JGJ144-2004中的幾個強制性條文的要求。即該規范第4.0.2、4.0.5、4.0.8、4.0.10條、5.0.11、6.2.7、6.3.2、6.4.3、6.5.6、6.5.9有關規定。應該注意設計圖紙是否對外保溫工程的密封及防水措施進行設計,尤其是對一些重要部位、節點的構造詳圖。除了現澆式外墻外保溫系統外,還應注意施工時基層施工質量是否滿足下到工序的施工?;鶎討獔詫?、平整,潔凈無油污,凸起、空鼓、疏松的部位應剔除或找平,并在保溫層施工前對基層進行處理。EPS板表面不應長期,應在安裝后及時抹灰。薄抹面層施工時,玻纖網不得直接鋪在保溫層表面,應該滿鋪薄抹面層中,不得干搭接,不得外露。EPS板薄抹灰系統建筑物在20m以上的承受負風壓作用的部位應使用錨栓輔助固定。在這一系統中的EPS板寬度不宜大于1200mm,高度不宜大于600mm?;鶎右矐涍^處理,并且不得有脫層、空鼓、裂縫,面層不得有粉化、起皮、爆灰。膠粘劑應均勻地涂抹在EPS板背面,并且涂抹面積不得小于板面積的40%。還應該注意對檐口等處的包邊處理,對裝飾縫、門窗四角、陰陽角處的局部加強施工的質量監督。膠粉EPS保溫顆粒外墻外保溫施工,重點檢查施工玻纖網是否滿鋪在薄抹面層中,保溫層施工厚度是否達到設計要求,是否分層對保溫漿料進行抹灰。并且分層抹灰每層之間時間間隔宜在24小時以上,每層厚度不宜超過20mm。否則就會出現裂紋等一系列的質量問題。
(二)其次:外墻外保溫是目前實現建筑節能最行之有效的節能方式,作為其外墻飾面材料的應用,建筑涂料是首選。根據國家JG149—2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》的規定,涂料必須與薄抹灰外保溫系統具有很好的相容性,性能指標應符合外墻建筑涂料的相關標準。除了要達到有效的節能和理想的裝飾效果外,還應該關注其他一些問題。
溶劑型涂料不能用于外墻外保溫體系。因為外墻外保溫體系一般采用聚苯乙烯(EPS、XPS)或聚氨酯(PU)等為保溫層,根據相似相溶原則,溶劑材料,如苯和甲苯等能溶解聚苯乙烯,醋酸丁酯和二甲苯等能溶解聚氨酯,聚苯乙烯保溫層被溶蝕而使外墻外保溫層表面凹凸不平。
1、涂料的拒水透氣性
國家標準JG149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》中規定,外保溫系統的5mm厚防護層,浸水24h,吸水量要≤500g/㎡;外保溫系統防護層和飾面涂層一起水蒸氣濕流密度要≥0.85g/(㎡.h)。在JGJ144—2004《外墻外保溫工程技術規程》對此規定有些不同。以JG149-2003中的規定來看,對于外墻面,就吸水性來說,一般外層要求比內層低,也就是說外飾涂層要低于防護層,即涂層吸水量要少于500g/㎡,這樣才能使比較少的水進入墻體;就水蒸氣濕流密度來說,一般外層要求比內層高,也就是說外飾涂層要高于防護層,即涂層水蒸氣濕流密度要遠遠大于0.85g/(㎡.h),這樣水蒸氣才能暢通無阻地排出。
對于外墻外保溫體系,其吸水量(拒水性)和水蒸氣濕流密度(透氣性)是要同時滿足的,所以要綜合平衡。從拒水透氣的角度看,JG149-2003標準對外墻外保溫飾面用涂料的要求比普通外墻涂料高得多,有些符合產品標準要求的外墻涂料卻達不到此要求,有些可以通過與底涂搭配的涂層系統予以解決。涂料的耐久性JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術規程》中規定,外墻外保溫工程的使用年限不應少于25年。外墻涂料使用年限不僅與外墻涂料的質量有關,而且與基層、施工、使用環境條件、所用顏色和維護保養等因素有關。一般約為8~15年,使用年限達30年的也有報道。因此應盡量選用耐久性好的外墻涂料,尤其是色漿,優先選擇保色性好的無機色漿,另外要及時做好維護翻新的工作。
2、涂料的顏色
涂料的顏色主要牽涉到太陽能的吸收和反射問題。當太陽輻射能入射到不透明的涂層表面時,一部分能量被吸收,另一部分能量被反射,而透過的能量可忽略不計。吸收能量與入射總能量的比值,稱為涂層的吸收系數(α);反射能量與入射總能量的比值,稱為涂層的反射系數(ρ)。α+ρ=1。吸收系數和反射系數隨涂層溫度和入射輻射能的波長而改變。顏色與太陽輻射能反射系數的關系,這些顏料的粒徑都不大于50μm。
對于外墻外保溫飾面的要求來說,我們希望夏天更多地反射太陽的熱能,而希望冬天更多地吸收太陽能。一般來說,熱傳遞有三種:傳導、對流和輻射。太陽輻射熱是影響建筑熱過程的主要熱源。夏天溫度高,輻射熱大,另外保溫層密度低,隔熱性差,涂層顏色影響大。冬天溫度低,輻射熱少,保溫層導熱系數低,涂層顏色影響小。因此,外墻外保溫飾面涂料顏色的選擇應以夏天隔熱為主。也就是說,不能選擇太深的顏色,如最低明度值應大于20‰。
參考文獻:
[1]《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》郎四維付祥釗;中國建筑科學研究院[2]重慶大學,北京100013
與內保溫節能技術不同,外保溫節能的技術更加先進與科學,其優越性是顯而易見的,如果內節能保溫和外節能保溫在材料選用、尺寸厚度相同的情況下,外保溫方式的保溫效果更加明顯。此外,外節能保溫技術的適用范圍更為廣闊,不論是改造后的舊樓、破樓,還是新建的建筑,外保溫技術一律適用。除了以上幾個方面,外保溫技術的優點主要集中在以下幾個方面:由于其設置方位的特殊性,即設置在建筑護結構的外側,所以能夠對建筑主體起到很好的保護作用,使得建筑能夠更加禁得住時間和外部因素的考驗,擴大了建筑的空間,使住戶住的放心、住的安心。
2外墻外保護技術在建筑設計中運用的可行性分析
經過各種反復而大量的科學實驗和數據分析,已經證實這種具有技術和理論支持的外墻外保溫技術擁有極大的可行性,并且隨著技術的不斷完善和發展,相信外墻外保溫技術的推廣只是時間上的問題。但是,在實際的建筑外墻施工中,此技術的實施還是存在一定的技術難度,這也是由于當前施工技術與工藝不十分完善所導致,但這并不影響此技術受到建筑行業和施工單位的青睞。外墻外保溫技術不同于外墻內保溫,它具有更廣泛的適用性和更優良的保溫效果在施工完成后,擁有更長的使用壽命,還能一定程度上增加建筑室內空間,降低冷凝結露問題的出現,使建筑物的更適宜居住和使用。而且,此種保溫技術的應用還能提高建筑物護墻體的耐久性,降低建筑物的形變和裂縫率,從而保證建筑物的結構完整和安全,尤其是對經常出現暴雨雪天氣的地區,此技術更具有適用性。另外,此技術具有極大的適用性,不論是新樓層施工,還是舊樓層施工,都能夠有效運用,這也決定了其必然會被推廣到建筑施工行業。雖墻體綜合造價略有增加,但節省采暖設備投入,使用后空調采暖費用降低,節約能源,節土利廢,綜合效益明顯。當然,這些因素都直接為其在建筑設計中的廣泛運用提供了可能。
3外墻外保溫技術在建筑設計中的具體運用
3.1基層處理。
科學合理的處理墻體外表面對墻體外表面的基本要求是清潔干凈,不允許有任何灰塵、砂礫停留表面,一旦發現有污染物粘連,要立即清理干凈,達到施工的要求,此外,墻體外表面必須呈90°,不能有任何彎曲,最大偏差控制在5mm以內,一旦超出這個數據,要及時處理,處理的常用材料是水泥砂漿。
3.2涂界面砂漿。
在界面涂料的管理和控制工作中,是按照20:35的比例來進行配合和分析的,其水泥砂漿和中砂的配合比是以1:1:1.2為主的綜合性配合方式,這對于提高工程施工技術和質量至關重要,但是在配合的過程中一定要注意,嚴謹在水泥混凝土配和完成之后再進行加水,避免出現漏水和漏漿的現象。
4結語
[關鍵詞]外墻保溫建筑材料建筑節能
建筑節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容,是貫徹國民經濟可持續發展的重要組成部分。國家建設部在1995年頒布了《城市建筑節能實施細則》等文件,把《民用建筑節能設計標準〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列為強制性標準,同時建設部又于2000年10月1日了第76號令《民用建筑節能管理規定》,對不符合節能標準的項目,不得批準建設。
在這樣一系列的節能政策、法規、標準和強制性條文的指導下,我國住宅建設的節能工作不斷深入,節能標準不斷提高,引進開發了許多新型的節能技術和材料,在住宅建筑中大力推廣使用。但我國目前的建筑節能水平,還遠低于發達國家,我國建筑單位面積能耗仍是氣候相近的發達國家的3倍~5倍。建筑節能還是我國建筑業的一個重要的課題。
一、外墻保溫技術
節能保溫墻體施工技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩大類。
1.內保溫技術及其特點。外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長,技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應用內保溫技術。被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。
但內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性,決定了其必然要被外保溫所替代。
2.外保溫技術及其特點。外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種。
(1)外掛式外保溫外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉
氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝飾面。這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大,且施工占用主導工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。
(2)聚苯板與墻體一次澆注成型
該技術是在混凝土框—剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題,其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時,聚苯板起保溫的作用,可減少圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬,影響后序施工。
二、外墻保溫節能材料
節能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護或者熱工設備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復合體,既包括保溫材料,也包括保冷材料。絕熱材料的意義,一方面是為了滿足建筑空間或熱工設備的熱環境,另一方面是為了節約能源。隨著世界范圍內能源的日趨緊張,絕熱材料在節能方面的意義日顯突出。僅就一般的居民采暖的空調而言,通過使用絕熱圍護材料,可在現有的基礎上節能50%~80%。據日本的節能實踐證明,每使用1噸絕熱材料,可節約標準煤3噸/年,其節能效益是材料生產成本的10倍。因此,有些國家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的第五大“能源”。
1.絕熱材料的性能。絕熱,就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞,因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導熱系數。
從材料的組成上看,一般有機高分子的導熱系數都小于無機材料;非金屬的導熱系數小于金屬材料;氣態物質的導熱系數小于液態物質,液態物質小于固體。所以在條件允許的情況下,應盡量使用有機高分子材料或無定形的無機材料,這對于保溫絕熱是有利的。
從材料的結構上看,當材料的表觀密度降低、孔隙率增大,材料內部的孔隙為大量封閉的微小孔時,材料的導熱系數是比較小的。對于泡沫塑料制品,要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16~40kg/m3。
2.常用的保溫絕熱材料。能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫的節能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、巖(礦)棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。以上各種材料所具有一個共同的特點就是在材料內部都有大量的封閉孔,它們的表觀密度都較小,這也是作為保溫隔熱材料所必備的。
巖(礦)棉和玻璃棉有時統稱為礦物棉,它們都屬于無機材料。巖棉不燃燒,價格較低,在滿足保溫隔熱性能的同時還能夠具有一定的隔聲效果。但巖棉的質量優劣相差很大,保溫性能好的密度低,其抗拉強度也低,耐久性比較差。