建筑节能设计中外墙保温技术论述论文_张建军

建筑节能设计中外墙保温技术论述论文_张建军

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摘要:建筑节能系统的一个非常重要的组成部分是建筑保温节能技术,而建筑保温节能技术的核心技术是外墙保温技术。进入二十一世纪以来,人们越来越关注节能与环保,那么在建筑施工中采用先进的外墙保温技术和新型的保温材料是建筑学的必经之路。

关键词:外墙;保温建筑节能;设计

1 外墙外保温设计的优势

1.1 外部的保温设计可以延长建筑物的寿命

而外墙内保温的构想就使得外墙和内墙同时处于两个不同的温度环境下,内墙和楼板都处在室内的环境中,温度变化以年为单位变化范围在六十摄氏度到八十摄氏度,所以建筑的结构长年处于这种变化中。这种不恒定的变化建筑结构就会使墙壁多处产生裂痕,导致地下室等地势低的地方漏水。不同的温度产生不同变形的原理运用于在夹心保温和保温层的刚性厚抹布上,在保温层的外面贴一些保温石材实际上也会出现外壁破坏的现象。这种结构保护了主体结构不被一些酸碱盐等物质之间的相互反应而被腐蚀,这样的结构相对延长了建筑物的使用年限。

1.2 外保温可以消除热桥现象

外墙既有承载重量的作用,又有保温的作用。所以这就使得外墙的厚度相对来说比较厚。建筑上采用了这种高效的保温建筑材料以后,墙的厚度得以变薄。但是如果换一种保温方式,采用内保温,主墙体的厚度越是薄,那么保温层的厚度相对来说就会比较厚,这样就更会出现热桥现象。在气温较低的冬天,这种现象加剧了热量的消耗,使得外墙表面出现潮湿。而外保温的方式就不会出现这种情况的,采用相同厚度的保温材料,外保温比内保温要节约热能。

2 外墙外保温技术的应用

聚苯颗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。

2.1 EPS 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。

2.2 EPS 板与墙体一次现浇注成型外墙外保温

该技术是将内侧面开有水平方向齿槽,并在内外侧表面均满喷界面砂浆的 EPS 板,置于墙体外模板内侧,同时设置若干锚栓作为辅助固定件,待浇灌混凝土后,墙体与 EPS 板一次浇筑成型为复合墙体。模板拆除后,在 EPS 板外侧表面再抹(或不抹)聚苯颗粒保温浆料找平层,表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,在施工过程中,由于外墙主体和保温层一次成活,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,且保证了施工人员的安全。适用范围:多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程。

3 外墙外保温设计的注意事项

3.1 外保温的安全性

保温层与结构层、保温层与保护层以及保护层与饰面层应有良好的粘结性能和安全的构造措施。

(1)风荷载对外保温的影响。外保温由于受风荷载的作用特别是高层建筑,建筑外墙承受风荷载较大,墙体部分会产生很大负风压(吸力),再加上外保温材料自重作用,容易产生脱落。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计时,应尽可能提高粘结面积,采用无空腔,减少空腔,并在此基础上做好补充的机械固定防护措施,以提高建筑的抗风压性能。

(2)外保温材料大多数为有机材料,而基层材料通常为各种砖、砌块或混凝土属无机材料,两者自身材性不相容,黏结性不好容易产生脱落。在设计时保温层与基层之间的粘结必须有一定的强度,目前工程上常用专用粘结胶粘结或锚钉机械固定两种连接方式,为确保外保温系统粘结可靠、牢固。

(3)外保温的保温层多为轻质多孔材料,剪力强度较低,所以高层建筑外保温系统中饰面

(4)层不宜采用面砖。如粘贴面砖,其高度最好不要超过24 m,且必须有可靠的固定措施,以防止面砖脱落伤人。

3.2 外保温技术裂缝控制

当前外保温技术虽然取得了一定的成效,积累了些许经验,但是外保温仍存在着一些技术缺陷,归纳起来,主要体现在外保温体系的耐候性、使用寿命(一般建筑要求25年)以及容易出现裂缝等现象。

由于常年经受季节变化、室外气温变化,外墙外保温面层比较容易出现裂缝现象,这是保温建筑的质量通病中的重症,防裂是墙体保温体系要解决的关键技术之一。裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝。肉眼可见的裂缝范围一般以0.05mm为界,小于0.05mm的裂缝成为微观裂缝,宏观裂缝是微观裂缝的扩展的结果。裂缝产生的原因是很复杂的,由于外保温层设在外墙的外侧,直接承受来自自然界的各种因素的影响,就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,保温层外的抗裂防护层只有3~20mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在受热相同的情况下,外保温抗裂防护层温度变化速度比无保温情况下主体外墙温度变化速度提高8~30倍。从建筑构造的角度看,提高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。因此,聚苯保温板在上墙以前应要求足够的养护时间(42天),而实际在施工中,往往达不到上述要求,因而,施工完成以后在保温板的灰缝处出现裂缝。此外,保温层和抗裂砂浆的导热系数相差达20多倍,这样在夏季由于太阳辐射使抗裂砂浆热量集中,温度高达50~70℃,而突然降温时,由于保温板的热容量较大,抗裂砂浆层抗温差35~65℃,抗裂砂浆的柔韧性不满足要求,很容易出现裂缝现象。

就构造层材料而言,如砂子粒径,砂浆含泥量过高,易引起裂缝,保护层胶浆吸水率过大,冬天则容易涨裂;就网格布而言,网格布的搭接长度不够、网眼太大或太小(一般要求80%强度保留率)、铺装不够规范等都可能引起面层裂缝。

3.3 外保温的耐久性措施

外保温系统应解决好保温层、保护层与饰面层的抗老化和耐候性问题。即外保温应经过耐候性试验,在正常使用和维护条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少于 25 年。为了提高外墙外保温耐久性通常我们可以考虑如下措施:

(1)提高保温板和基层墙体的粘接强度防止保温板的脱落;

(2)提高防护砂浆的柔韧性、防水能力、增强聚苯保温板的养护强度、加强粘接砂浆的颗粒级配以及网格布的有关技术性能等,使外保温面层出现裂缝的可能性降低;

(3)做好建筑外保温的防水措施:外保温体系应遵循“合理设防、复合防水、因地制宜、综合治理”的原则,采用“逐层渐变、柔性抗裂、以抗为辅、以放为主”的技术路线,使外保温层各构造层外侧的柔性高于内侧的变形量以免面层出现裂缝从而不利于其防水性能。

结语

总之,建筑外墙的保温施工技术随着施工材料与施工技术的不断发展形成日趋多样化的技术方式,从而在充分满足建筑外墙保温性能需求的前提下,还实现了建筑物整体的节能设计需求。因此,这也就要求我们要不断加强专业知识学习,从而全面提升建筑施工的质量和效用。

参考文献:

[1]袁龙.外墙外保温施工技术[J].技术与市场,2011,(09).

[2]李凯.节能建筑设计技术研究[J].科技资讯,2008,(04).

[3]刘良生.浅谈绿色建筑节能设计存在问题对策[J].中国新技术新产品,2012,(05).

论文作者:张建军

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/10

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