1.加強(qiáng)既有建筑墻體的保溫功能,總的來說有四種做法:外墻的內(nèi)保溫,外墻的外保溫,墻體的夾芯保溫及綜合保溫法。
(1) 外墻的內(nèi)保溫:外墻的內(nèi)保溫就是在建筑外墻內(nèi)表面上加設(shè)保溫的材料,然后在其上做內(nèi)表的粉刷及涂料,保溫材料與建筑主體結(jié)構(gòu)之間有隔汽層。這種墻體施工比較簡(jiǎn)單,內(nèi)表面的構(gòu)造處理簡(jiǎn)單,而且不受室外雨水影響。雖然內(nèi)表面的保溫墻體在施工技術(shù),熱工的性能及傳質(zhì)等方面的研究進(jìn)行的比較早,且取得了一定的研究成果,但是它仍然有著自身無法克服的缺點(diǎn)。例如:間墻和樓板等導(dǎo)致保溫層出現(xiàn)斷點(diǎn)、產(chǎn)生熱橋,加大熱量損失;經(jīng)過保溫改造的墻體一般室內(nèi)的壁表面不會(huì)結(jié)露,但是墻體內(nèi)部有時(shí)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露的問題;特別是對(duì)于以有居住建筑的改造,內(nèi)保溫將嚴(yán)重的影響室內(nèi)的使用,使得工期時(shí)間延長;建筑物的使用面積由于保溫層的增加而減小,同時(shí)也影響到內(nèi)墻壁面的再裝飾,產(chǎn)生釘子無法打入或是無受力的特性;最重要的在于內(nèi)保溫將嚴(yán)重影響墻面的蓄熱的性能,對(duì)保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定不利。從上世紀(jì)80年代起,這種保溫方法已很少使用。
(2) 建筑的外保溫:外墻外保溫的墻體在歐美,主要以歐洲的德國為中心發(fā)展起來的,法國及北歐各國(如瑞典)及北美加拿大等國家既有住宅建筑的節(jié)能改造已經(jīng)全部采用外保溫[6]。著種墻體是在建筑外墻外表面上做保溫的材料,覆蓋以防水層,然后設(shè)外墻裝修的構(gòu)造。這種保溫方式目前已經(jīng)被接受,新建的建筑物中已有70%左右使用外保溫體系。這種保溫的體系對(duì)施工操作程序與保證質(zhì)量措施要求嚴(yán)格,建筑墻體的外飾面及保溫層與承重結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。但是,外保溫的改造墻體施工過程中不必移動(dòng)室內(nèi)的家具,不影響居民正常的居住。雖然外保溫的工程比內(nèi)保溫的每平方米的造價(jià)要高一些,但只要設(shè)計(jì)適合,單位面積的造價(jià)高得并不是很多,尤其是由于外保溫比內(nèi)保溫多增加了使用面積近2%,事實(shí)上使單位使用面積造價(jià)下降,同時(shí)建筑的外飾面還可以依據(jù)建筑的立面設(shè)計(jì)而得到修改,所以在既有的建筑節(jié)能改造中廣泛使用。
外保溫的墻體優(yōu)越熱工性能也是其得到廣泛的應(yīng)用的主要原因:同別的保溫方法相比,這種方法保溫材料是完整連續(xù)的,對(duì)建筑物的柱、梁、墻角等敏感的部位處理容易,避免了熱橋和內(nèi)表面的結(jié)露;保溫層設(shè)在墻體外表面,可以很好地保護(hù)外墻砌體免受太陽輻射的影響,減小建筑墻體的應(yīng)力損害;中國的居住建筑所采用的重質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)使用外保溫還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn),即熱容量很大,使建筑物的熱穩(wěn)定性能較好,不但在冬季能起到保溫作用,而且保溫的材料還可以在夏季對(duì)建筑墻體起到很好的隔熱作用,增加了室內(nèi)的舒適度。在間歇給暖停暖時(shí),墻的內(nèi)壁面溫度比較高不易結(jié)露,而且室溫波動(dòng)小。
(3) 夾芯保溫:夾芯保溫在國外地區(qū)就是向墻內(nèi)的空氣間層中填入高效的保溫材料,是一種最廉價(jià)、最迅速的解決方法。但是中國的既有居住建筑,多數(shù)為粘土實(shí)心磚墻體,一般不設(shè)有空氣層,也就不適用用填充保溫材料的辦法來解決保溫問題的條件了。
(4) 綜合保溫方法:該保溫方法是指同時(shí)使用多種保溫的方法。但是如沒有特殊需要,一般不必采用綜合保溫法。
通過以上的分析得出在麗陽小區(qū)目前的既有的建筑改造的條件下,最合適采用外保溫方法進(jìn)行節(jié)能的改造。
2. 保溫材料的選擇
建筑墻體常見保溫材料有:XPS板材保溫層,EPS板材保溫層,聚氨酯保溫巖棉保溫等方法。
(1) 擠塑板的全稱是擠塑聚苯乙烯泡沫板,簡(jiǎn)稱擠塑板,又名是XPS板。聚苯乙烯泡沫塑料由膨脹性EPS和連續(xù)性擠出型XPS兩種組成,與EPS板材相比較,XPS板是第三代的硬質(zhì)發(fā)泡保溫材料,從工藝上它克服了EPS板繁亂的生產(chǎn)工藝,具有EPS板無法代替的優(yōu)越性能。它是由聚苯乙烯樹脂和其它添加劑經(jīng)過擠壓過程制造出來的擁有連續(xù)均勻的表層及閉孔式蜂窩結(jié)構(gòu)的板材,這些蜂窩構(gòu)造的板,完全不會(huì)出現(xiàn)間隙,此種閉孔式結(jié)構(gòu)的保溫的材料可具有不同的壓力(150-500Kpa)而且擁有同等低值的導(dǎo)熱系數(shù)(僅為0.028W/M.K)與經(jīng)久不衰的良好保溫和抗壓性能,抗壓的強(qiáng)度可達(dá)220-500Kpa。
適用的范圍:建筑外墻保溫;耐火的等級(jí):B1級(jí)/難燃;導(dǎo)熱的系數(shù):0.032W/(m·k);工作的溫度:離火自熄(℃);材料密度:35(kg/m3);備注:離火自熄,氧指數(shù)26。
(2) 聚苯乙烯泡沫板又叫做泡沫板、EPS板是由包含揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性的聚苯乙烯珠粒,經(jīng)過加熱預(yù)發(fā)后在模具中加溫成型的白色的物體,其中有微細(xì)閉孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要利用與建筑的墻體,屋面的保溫,復(fù)合板的保溫,冷庫、車輛、空調(diào)及船舶的保溫隔熱,裝潢雕刻,地板的采暖等用途非常普遍。
適用的范圍:建筑外墻的保溫;導(dǎo)熱系數(shù):0.032W/(m·k);工作的溫度:離火自熄(℃);密度:35(kg/m3);耐火的等級(jí):B1級(jí)/難燃及備注:離火自熄,氧指數(shù)26。
(3) 巖棉,又名巖石棉、是礦物棉的一種。是以天然巖石及礦物等為原材料 , 制成的蓬松狀的短細(xì)纖維。
適用的范圍:建筑內(nèi)保溫、工業(yè)鍋爐、設(shè)備管道等;耐火的等級(jí):A級(jí)/不燃;導(dǎo)熱的系數(shù):0.026~0.035W/(m·k);工作的溫度:-260~700(℃);密度:≤150(kg/m3);備注:遇水后失效,不宜用在建筑外保溫。
(4) 聚氨酯發(fā)泡,聚氨酯的發(fā)泡材料的重要原料之一是聚氨酯硬泡組合聚醚。聚氨酯硬泡組合聚醚又稱作白料,與聚合MDI共稱為黑白料。適用于建筑保溫、保冷、太陽能、、冷庫熱、水器、恒溫庫、啤酒罐及冷藏等要求保溫保冷的各種場(chǎng)合。在我國應(yīng)用程度遠(yuǎn)不及XPS和EPS,但其現(xiàn)場(chǎng)操作中異氰酸酯是毒物質(zhì)。
適用的范圍:建筑外墻的保溫;耐火等級(jí):B1級(jí)/難燃;導(dǎo)熱的系數(shù):≤0.025W/(m·k);工作的溫度:≤120(℃);密度:≥30(kg/m3)及備注:離火自熄,氧指數(shù)28。
綜上分析,決定在我國運(yùn)用份額較多的XPS和EPS中選擇一種作為建筑外墻改造的施工的材料。
下面從多個(gè)角度分析XPS板材在施工各方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):擠塑板XPS具有極度與特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,所有的閉孔發(fā)泡讓封閉的泡孔形成均勻,輕質(zhì)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)造成的高強(qiáng)。因此該板材非常便于搬運(yùn),而且容易切割,固定簡(jiǎn)單;具有高熱阻與低線性膨脹率的特性,是優(yōu)良的隔熱保溫材料。在70%[7]相對(duì)溫度下連續(xù)幾年都能維持極低的導(dǎo)熱系數(shù),因此它普遍適用于公寓、大樓與廠房等建筑物的隔熱保溫;非常高的抗壓強(qiáng)度,擠塑板的結(jié)構(gòu)形成均厚的蜂窩壁緊密的相連且壁間沒有縫隙,所以它的抗壓強(qiáng)度極高可達(dá)到336Kpa以上,可以在浸泡24小時(shí)后仍可以維持不變,這是其他的材料如EPS發(fā)泡聚苯乙烯所不及的性能;極低吸的水性,擠塑板擁有完全的閉孔式結(jié)構(gòu)構(gòu)造,正面和反面都沒有縫隙,使冷凝,漏水和冰解凍循環(huán)等情況所產(chǎn)生的濕氣不可以滲透,吸水性的性能極度低,使板材的性能能夠達(dá)到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)揮。經(jīng)過分析研究最終選定本次節(jié)能改造的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇XPS板材。
保溫層板材的厚度參照節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)厚度推薦值,建筑各部分所選用的XPS板材厚度分別為:外墻35mm、地下室頂板45mm厚,門窗洞口、挑檐、外墻造型、空調(diào)板處為20mm。
建筑外墻XPS系統(tǒng)節(jié)能改造的施工流程
1. 基層處理,基層為煤矸石磚墻,用1:3水泥砂漿做找
平層。
2. 配置聚合物粘結(jié)砂漿
根據(jù)聚合物粘結(jié)砂漿粉料,按照粉料:水=1:0.25(重量比)的配合比配制粘結(jié)砂漿,嚴(yán)格計(jì)量,機(jī)械攪拌,確保攪拌均勻,拌好的粘結(jié)砂漿在靜停十分鐘后還需二次攪拌才能使用,配好的砂漿應(yīng)注意防曬避風(fēng),一次配制量應(yīng)控制在可操作時(shí)間內(nèi)用完,一般不應(yīng)超過2小時(shí),超過可操作時(shí)間后不準(zhǔn)再度加水(膠)使用。
3. 粘貼擠塑板
粘貼擠塑板時(shí)應(yīng)將基體墻體上的脫模劑、混凝土殘?jiān)?、灰土等雜物必須清理干凈,充分保證粘結(jié)砂漿與基層的侵濕參透,提高砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度。將粘貼面采用界面劑處理,以增強(qiáng)擠塑板與墻體的粘接力。
粘結(jié)方法采用點(diǎn)框法,是在擠塑板的周邊抹80-100MM寬、10MM厚的粘結(jié)砂漿,并在周邊留出50MM的排氣通道,然后在中間抹直徑100MM、10MM厚的粘結(jié)砂漿圓餅,其間距為20MM,且粘結(jié)砂漿的粘接面積不得少于擠塑板面積的50%。排板時(shí)按水平順序排列,上下錯(cuò)峰1/2板長粘貼,陰陽角處應(yīng)做錯(cuò)茬處理。
粘板應(yīng)用專用工具輕柔,均勻擠壓擠塑板,使粘結(jié)砂漿與墻面接觸緊密,并與相鄰擠塑板齊平,粘結(jié)砂漿擠出時(shí)用鏟刀刮平,保證粘結(jié)密實(shí),粘結(jié)擠塑板時(shí),隨時(shí)用2M靠尺和托線板檢查平整度和垂直度,粘板時(shí)注意清除板邊溢出的粘結(jié)砂漿,使板與板之間無“碰頭灰”,板縫拼嚴(yán),縫寬超過2MM時(shí)應(yīng)用相應(yīng)厚度的擠塑板片填塞,相鄰兩板拼縫高差不大于1.5MM,否則應(yīng)用鋼絲刷打磨平整。