【摘 要】 隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)舒適性的要求也越來越高,必然引起建筑能耗的迅猛增長,長遠(yuǎn)發(fā)展我們必須通過改變建筑物自身構(gòu)造來降低能耗,通過采用外墻外保溫系統(tǒng),給建筑物穿上棉衣來保溫隔熱。本文著重介紹了外墻保溫的常見形式,并對(duì)各自的工藝要求進(jìn)行了說明,最后對(duì)外保溫控制技術(shù)進(jìn)行了綜合闡述。
【關(guān)鍵詞】 外保溫; 建筑能耗; 絕熱材料 控制技術(shù)
我國建筑總能耗約占社會(huì)總能耗的四分之一以上,我國既有建筑和新建建筑中90%以上仍屬于高能耗建筑,單位建筑面積能源消耗為發(fā)達(dá)國家3倍以上。對(duì)發(fā)展中國家來說,節(jié)能建筑勢在必行,不僅能節(jié)約能源開支,促進(jìn)長久發(fā)展,還能給住戶帶來許多切實(shí)的好處。隨著對(duì)節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境的要求的不斷提高,建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫技術(shù)也在日益加強(qiáng),尤其是外墻保溫技術(shù)得到了長足的發(fā)展,并成為我國一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能技術(shù)。在建筑中,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術(shù)及則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。
1.外墻保溫技術(shù)
外墻保溫從施工技術(shù)上主要分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫兩大類。
外墻外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比,技術(shù)合理,有其明顯的優(yōu)越性,使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋,增加建筑的有效空間;同時(shí)消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
目前比較常見的外墻保溫技術(shù)主要有以下幾種:
1.1 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?;炷翉?fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本,已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。該外掛技術(shù)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(wǎng)格布形成保護(hù)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(yù)先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設(shè)計(jì)的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設(shè)計(jì)。這種外掛式的外保溫安裝費(fèi)時(shí),施工難度大,且施工占用主導(dǎo)工期,待主體驗(yàn)收完后才可以進(jìn)行施工。在進(jìn)行高層施工時(shí),施工人員的安全不易得到保障。
1.2 聚苯板與墻體一次澆注成型(大模內(nèi)置)。
該技術(shù)是在混凝土剪力墻體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆注的墻體外側(cè),然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題,其優(yōu)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(shí),聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護(hù)保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會(huì)造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬,影響后序施工。其中內(nèi)置的聚苯板可以是雙面鋼絲網(wǎng)的,也可以是單面鋼絲網(wǎng)的。雙面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結(jié)合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網(wǎng)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(jié)合性能也較好。與雙鋼絲網(wǎng)相比較,單面鋼絲網(wǎng)技術(shù)因取消了內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)和安裝保溫板前的板外側(cè)抹灰,節(jié)省了工時(shí)和材料。其造價(jià)可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網(wǎng)架,造價(jià)較高,且鋼材是熱的良導(dǎo)體,直接傳熱,會(huì)降低墻體的保溫效果。
1.3 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(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)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(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國家級(jí)工法。這種工法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。該施工技術(shù)簡便,可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率;不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響,對(duì)有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平,直接用保溫料漿找補(bǔ)即可,避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí)該技術(shù)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(shí)現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重要突破。與別的外保溫相比較,在達(dá)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(jià)。此外,節(jié)能保溫墻體技術(shù)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(xiàn)場發(fā)泡)等填入夾層中,形成保溫層。
2. 外墻保溫控制技術(shù)
外墻保溫的質(zhì)量合格與否直接影響其使用性能,擁有完善合理的檢測技術(shù)也是必不可少的,就目前質(zhì)量控制方式主要有一下幾種:
1.保溫材料的厚度必須符合設(shè)計(jì)要求。
2.保溫板與基層及各構(gòu)造層之間的粘結(jié)或連接必須牢固。粘結(jié)強(qiáng)度和連接方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。保溫板材與基層的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)做現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)。
3.保溫漿料應(yīng)分層施工。當(dāng)采用保溫漿料做外保溫時(shí),保溫層與基層之間及各層之間的粘結(jié)必須牢固,不應(yīng)脫層、空鼓和開裂。
4.當(dāng)墻體節(jié)能工程的保溫層采用預(yù)埋或后置錨固件固定時(shí),錨固件數(shù)量、位置、錨固深度和拉拔力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。后置錨固件應(yīng)進(jìn)行錨固力現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)。
5. 耐候性檢測主要是模擬外保溫系統(tǒng)對(duì)日曬、雨林、冷凍等天氣情況的承受能力。具體操作為取寬度應(yīng)不小于2.5m,高度應(yīng)不小于2.0m,面積應(yīng)不小于6㎡的試樣。
5.1通過高溫-淋水循環(huán)80次,每次6h。
(1)升溫3h使試樣表面升溫至70℃并恒溫在(70+5)℃,恒溫時(shí)間應(yīng)不小于1h。
(2)淋水1h, 向試樣表面淋水,水溫為(15+5)℃,水量為(1.0~1.5)L/(㎡·min),
(3)靜置2h測出強(qiáng)度.
5.2加熱冷凍循環(huán)20次,每次24h。
(1)升溫8h,使試樣表面升溫至50℃并恒溫在(50+5)℃,恒溫時(shí)間應(yīng)不小于5h。
(2)降溫16h,使試樣表面降溫至-20℃并恒溫在(-20+5)℃,恒溫時(shí)間應(yīng)不小于12h。
(3)每4次高溫-降雨循環(huán)和每次加熱-冷凍循環(huán)后觀察試樣是否出現(xiàn)裂縫、空鼓、脫落等情況并做記錄。
(4) 試驗(yàn)結(jié)束后,狀態(tài)調(diào)節(jié)7d,檢驗(yàn)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。
經(jīng)80次高溫-淋水循環(huán)和20次加熱-冷凍循環(huán)后系統(tǒng)未出現(xiàn)開裂、空鼓或脫落,抗裂防護(hù)層與保溫層的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度不小于0.1MPa且破壞界面位于保溫層則系統(tǒng)耐候性合格。
6、鉆芯檢測法:鉆芯檢驗(yàn)外墻節(jié)能構(gòu)造可采用空心鉆頭,從保溫層一側(cè)鉆取直徑70mm的芯樣。鉆取芯樣深度為鉆透保溫層到達(dá)結(jié)構(gòu)層或基層表面,必要時(shí)也可鉆透墻體。檢測完后應(yīng)修補(bǔ)墻體。(當(dāng)外墻表層堅(jiān)硬不易鉆透時(shí),也可局部剔除堅(jiān)硬面層后鉆取芯樣。但鉆芯后應(yīng)恢復(fù)剔除前原有外墻的表面裝飾層)
結(jié)果評(píng)定:
(1) 保溫材料種類:對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙觀察、判斷保溫材料種類是否符合設(shè)計(jì)要求;
(2)保溫層構(gòu)造做法:觀察或剖開檢查保溫層構(gòu)造做法是否符合設(shè)計(jì)要求。
(3)保溫層厚度:用分度值為1mm的鋼尺,在垂直于芯樣表面(外墻面)的方向上量取保溫層厚度,精確到1mm;當(dāng)實(shí)測厚度的平均值達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的95% 及以上且最小值不小于設(shè)計(jì)厚度的90% 時(shí),應(yīng)判定保溫層厚度符合設(shè)計(jì)要求;否則,應(yīng)判定保溫層厚度不符合設(shè)計(jì)要求。
結(jié) 語
目前我國外墻保溫技術(shù)發(fā)展很快,是節(jié)能工作的重點(diǎn)。外墻保溫技術(shù)的發(fā)展與節(jié)能材料的革新是密不可分的,建筑節(jié)能必須以發(fā)展新型節(jié)能材料為前提,必須有足夠的保溫絕熱材料做基礎(chǔ)。節(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術(shù)相結(jié)合,才能真正發(fā)揮其作用。正是由于節(jié)能材料的不斷革新,外墻保溫技術(shù)的優(yōu)越性才日益受到人們重視。所以在大力推廣外墻保溫技術(shù)的同時(shí),要加強(qiáng)質(zhì)量檢測與控制,從而真正地實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。
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