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摘 要 本文对外墙外保温技术做了介绍,并针对我国现有外墙外保温技术的应用状况提出了一些建议。
关键词 建筑节能 外墙外保温 体形系数 聚苯乙烯泡沫板
能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。为使我国国民经济持续、稳定、协调发展,也为了提高环境质量,就必须节约使用能源。新疆冬天寒冷,夏天较热,在这种气候环境下,会对房屋的保温隔热性能提出更高的要求。建筑节能的技术途径为:采暖建筑的节能,主要依靠减少围护结构的散热以及提高供热系统的热效率这两个方面。要减少围护结构的散热,就必须做到以下几点:要控制建筑物体形系数;加强门窗、外墙、屋顶和地面的保温;采用高效保温复合材料,使用多层门窗;用空心砖、加气混凝土等新型墙体材料代替实心黏土砖;提高建筑物的气密性,选用密封性能好的门窗,并加密封条;用密封材料填实穿墙管线连接处裂隙;在夜间加强保温的条件下,适当开大南窗,以增加太阳热能的获得等。
在建筑节能日益受到重视的今天,由于外墙外保温突出的优越性,外墙外保温技术已经得到了迅速地发展,并将有更加广阔的市场。
一、外墙外保温的优越性
(1)外墙外保温能避免建筑物热桥;避免墙面冬季结露;可保护主体结构,减少温度应力,延长结构使用寿命;比内保温增大使用面积;在既有建筑节能改造时,不干扰原有建筑使用;使建筑物更为美观等等。
(2)由于我区国民居住建筑以砖混结构为主,具有“结构厚重,热容量大”的特点。在采用外墙外保温的条件下,建筑热稳定性良好,因而房屋冬暖夏凉,居住舒适,有利于改善人民生活。
二、外墙外保温体系的性能要求
1.保温性能。保温性能是外墙外保温质量的关键性指标。为此,应按所用材料的实际热工性能,经过热工计算得出足够的厚度,以满足节能设计标准对当地建筑的要求。与此同时,还应采取适当的建筑构造措施,避免局部产生热桥问题。在设计和施工中,应避免热桥对外墙的保温性能产生明显地影响,并避免影响墙面外观的美观。
2.稳定性。与基层墙体牢固结合,是保证外保温层稳定性的关键环节。外保温体系的稳定性是指在当地最不利的温度与湿度条件下,承受风力、自重以及正常碰撞等各种内外力相结合的负载条件时,保温层仍不致与基底分离、脱落。对于新建建筑,其外墙表面处理工作一般比较容易做好,但对于既有建筑,必须对其外表面面层状况进行认真的检查,并对面层存在的疏松、空鼓等情况,进行认真清理,以保证保温层与墙体紧密结合。当外墙保温板采用黏结剂或机械锚固件固定时,必须满足所在地区、所处高度及方位的最大风力,以及在潮湿状态下保持稳定的性能。在此说明一点,黏结剂应是耐水的,这样机械锚固件才不会被腐蚀。
3.耐火性能。在采用聚苯乙烯泡沫板作外保温材料时,必须采用阻燃型板材。在建筑表面及窗口等侧面,必须全部用防火材料严密包覆,不得有敞露部位。当建筑物超过一定高度时,应采取专门的防火构造处理,每隔一层设一防火隔离带。在每个防火隔断处或门窗口,表层网布及面层砂浆应折转至墙体基层处,并予以牢固固定,以保护聚苯乙烯泡沫板,并避免火势蔓延。针对以上情况,若采用厚型抹灰面层,则有利于提高保温层的耐火性能。
4.抗裂性能。(1)外保温墙体的面层、接缝、孔洞周边、转角等处,应采取密闭措施,使其具有良好的防水抗裂性能,避免雨水进入内部造成保温层破坏。(2)如果多孔面层或者面层中存在缝隙,在雨水渗入和严寒情况下,容易遭受冻胀破坏。
5.墙内凝结。(1)墙体内部和保温层内部水汽的凝结是有害的,应采取技术措施加以避免。(2)在新建墙体干燥过程中或在冬季条件下,当室内一侧的水蒸气向室外迁移时,在墙体或保温层内可能凝结。这种水蒸气的凝结,必将造成保温层的破坏。(3)当室内湿度较低或室内墙面隔汽状况良好时,可避免墙内或保温层内水汽凝结,造成保温层的破坏。
6.抗撞击性能。(1)外墙外保温体系,应能耐受正常的交通往来、搬运物品产生的碰撞。当经受一般性的、属于偶然或者故意的碰撞时,不致对外保温体系造成损害。(2)在其上安装空调或按常规方法放置维修设施时,面层不致开裂或者穿孔。
7.耐久性。外墻外保温构造的平均寿命,在正常使用与维护的条件下,应达到25年以上。这就要求外墙外保温体系的各种组成材料,如保温材料、黏结剂、固定件、加强材料、面层材料、隔汽材料、密封膏等等,应该具有化学性能与物理性能的稳定性。
三、外墙外保温技术的施工要求
1.膨胀聚苯乙烯。膨胀聚苯乙烯是由许许多多封闭的多面体蜂窝组成,其中聚苯乙烯只有约2%,其余约98%为空气。由于截留在蜂窝内的静止空气为热的不良导体,因而具有良好的保温性能。工程中使用的材料导热系数,一般在0.04l W/m·K以下。膨胀聚苯乙烯的多项性能与其密度关系甚大,使用时应确定其在稳定至恒重后单位体积的重量。因此,外墙外保温用的膨胀聚苯乙烯板,应采用密度为15 kg/m3~20 kg/m3为宜,其最小抗压强度为70 kPa。施工中,务必对进场的聚苯乙烯板进行认真检验。
2.玻璃纤维网格布。当用聚苯乙烯泡沫板作为保温层、用聚合物砂浆作为面层时,应该使用玻璃纤维网格布作为外保温层的加强材料。首先,这种玻璃纤维网格布应该不被腐蚀。其次,玻璃纤维网格布的网孔大小也很重要。若网孔尺寸适当,可使网格布外的砂桨互相穿透、结为一体,且面层砂浆中的应力又易于向网格布转移。再次,网孔尺寸一般为3.5 mm×3.5 mm~5 mm×51 mm。对于离地面2 m高以上的墙体,采用普通玻璃纤维网格布即可;对于地面以上至 2 m高处的墙体,为了抵抗人员往来、物品搬运对墙体可能产生的碰撞,在普通网格布里面,应再加一层更结实的耐撞击网格布予以加强。
3.机械锚固件。(1)固定保温板及其他配件的机械锚固件,在使用寿命期内,不应由于腐蚀而影响其性能。(2)每个机械锚固件的抗拉拔力,不得小于500 N。
4.做好外墙饰面层。外墙饰面层是防渗的第一道防线。贴面砖前,必须检查基层抹灰质量。若发现空鼓,则要返工重抹;若基层砂浆干燥,则在浇水湿润后,方可进行饰面施工。
四、外墙外保温发展展望
由于我国建筑节能工作正由北方采暖地区向南方地区推进、由居住建筑向公共建筑发展,同时由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受,故中国的外墙外保温工程正在快速增加;另外,加之既有建筑的节能改造已提上日程,而外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施。在我国加入WTO的情况下,许多国家的外墙外保温企业都将纷纷进入中国建筑市场,企图占有一席之地,国外一些有特色的、有竞争能力的技术将在中国站稳脚跟。中国许多外墙外保温企业,也必将自力更生,努力吸收国外先进技术,结合本国实际情况,不断创新,以更加经济合理的价位、更高的工程质量,赢得外保温市场更大的市场份额。
五、建议
(1)进一步加强政策法规的制定,使其不断完善,特别是要对每一条政策法规制定相应的实施细则。
(2)加大执法强制性力度,对拒不执行或执行不力的人进行教育;对教育无效的人,应采取行政的、法律的措施,加以处置。
(3)不仅要在住宅建筑实施节能规定,而且要在各类公共建筑和工业建筑中,尽快实行节能。
(4)对于建筑墙体,不仅要提出不同温度带的热阻值指标,而且要规定墙体不得超过相应的厚度,以促进节能材料和技术的顺利应用,实现墙体节能和墙体改革。
(5)加强屋面的保温、门窗的密封、保温窗框和中空玻璃的推广应用。
(6)改进供热系统,发展计量技术,实行计量收费。
关键词 建筑节能 外墙外保温 体形系数 聚苯乙烯泡沫板
能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。为使我国国民经济持续、稳定、协调发展,也为了提高环境质量,就必须节约使用能源。新疆冬天寒冷,夏天较热,在这种气候环境下,会对房屋的保温隔热性能提出更高的要求。建筑节能的技术途径为:采暖建筑的节能,主要依靠减少围护结构的散热以及提高供热系统的热效率这两个方面。要减少围护结构的散热,就必须做到以下几点:要控制建筑物体形系数;加强门窗、外墙、屋顶和地面的保温;采用高效保温复合材料,使用多层门窗;用空心砖、加气混凝土等新型墙体材料代替实心黏土砖;提高建筑物的气密性,选用密封性能好的门窗,并加密封条;用密封材料填实穿墙管线连接处裂隙;在夜间加强保温的条件下,适当开大南窗,以增加太阳热能的获得等。
在建筑节能日益受到重视的今天,由于外墙外保温突出的优越性,外墙外保温技术已经得到了迅速地发展,并将有更加广阔的市场。
一、外墙外保温的优越性
(1)外墙外保温能避免建筑物热桥;避免墙面冬季结露;可保护主体结构,减少温度应力,延长结构使用寿命;比内保温增大使用面积;在既有建筑节能改造时,不干扰原有建筑使用;使建筑物更为美观等等。
(2)由于我区国民居住建筑以砖混结构为主,具有“结构厚重,热容量大”的特点。在采用外墙外保温的条件下,建筑热稳定性良好,因而房屋冬暖夏凉,居住舒适,有利于改善人民生活。
二、外墙外保温体系的性能要求
1.保温性能。保温性能是外墙外保温质量的关键性指标。为此,应按所用材料的实际热工性能,经过热工计算得出足够的厚度,以满足节能设计标准对当地建筑的要求。与此同时,还应采取适当的建筑构造措施,避免局部产生热桥问题。在设计和施工中,应避免热桥对外墙的保温性能产生明显地影响,并避免影响墙面外观的美观。
2.稳定性。与基层墙体牢固结合,是保证外保温层稳定性的关键环节。外保温体系的稳定性是指在当地最不利的温度与湿度条件下,承受风力、自重以及正常碰撞等各种内外力相结合的负载条件时,保温层仍不致与基底分离、脱落。对于新建建筑,其外墙表面处理工作一般比较容易做好,但对于既有建筑,必须对其外表面面层状况进行认真的检查,并对面层存在的疏松、空鼓等情况,进行认真清理,以保证保温层与墙体紧密结合。当外墙保温板采用黏结剂或机械锚固件固定时,必须满足所在地区、所处高度及方位的最大风力,以及在潮湿状态下保持稳定的性能。在此说明一点,黏结剂应是耐水的,这样机械锚固件才不会被腐蚀。
3.耐火性能。在采用聚苯乙烯泡沫板作外保温材料时,必须采用阻燃型板材。在建筑表面及窗口等侧面,必须全部用防火材料严密包覆,不得有敞露部位。当建筑物超过一定高度时,应采取专门的防火构造处理,每隔一层设一防火隔离带。在每个防火隔断处或门窗口,表层网布及面层砂浆应折转至墙体基层处,并予以牢固固定,以保护聚苯乙烯泡沫板,并避免火势蔓延。针对以上情况,若采用厚型抹灰面层,则有利于提高保温层的耐火性能。
4.抗裂性能。(1)外保温墙体的面层、接缝、孔洞周边、转角等处,应采取密闭措施,使其具有良好的防水抗裂性能,避免雨水进入内部造成保温层破坏。(2)如果多孔面层或者面层中存在缝隙,在雨水渗入和严寒情况下,容易遭受冻胀破坏。
5.墙内凝结。(1)墙体内部和保温层内部水汽的凝结是有害的,应采取技术措施加以避免。(2)在新建墙体干燥过程中或在冬季条件下,当室内一侧的水蒸气向室外迁移时,在墙体或保温层内可能凝结。这种水蒸气的凝结,必将造成保温层的破坏。(3)当室内湿度较低或室内墙面隔汽状况良好时,可避免墙内或保温层内水汽凝结,造成保温层的破坏。
6.抗撞击性能。(1)外墙外保温体系,应能耐受正常的交通往来、搬运物品产生的碰撞。当经受一般性的、属于偶然或者故意的碰撞时,不致对外保温体系造成损害。(2)在其上安装空调或按常规方法放置维修设施时,面层不致开裂或者穿孔。
7.耐久性。外墻外保温构造的平均寿命,在正常使用与维护的条件下,应达到25年以上。这就要求外墙外保温体系的各种组成材料,如保温材料、黏结剂、固定件、加强材料、面层材料、隔汽材料、密封膏等等,应该具有化学性能与物理性能的稳定性。
三、外墙外保温技术的施工要求
1.膨胀聚苯乙烯。膨胀聚苯乙烯是由许许多多封闭的多面体蜂窝组成,其中聚苯乙烯只有约2%,其余约98%为空气。由于截留在蜂窝内的静止空气为热的不良导体,因而具有良好的保温性能。工程中使用的材料导热系数,一般在0.04l W/m·K以下。膨胀聚苯乙烯的多项性能与其密度关系甚大,使用时应确定其在稳定至恒重后单位体积的重量。因此,外墙外保温用的膨胀聚苯乙烯板,应采用密度为15 kg/m3~20 kg/m3为宜,其最小抗压强度为70 kPa。施工中,务必对进场的聚苯乙烯板进行认真检验。
2.玻璃纤维网格布。当用聚苯乙烯泡沫板作为保温层、用聚合物砂浆作为面层时,应该使用玻璃纤维网格布作为外保温层的加强材料。首先,这种玻璃纤维网格布应该不被腐蚀。其次,玻璃纤维网格布的网孔大小也很重要。若网孔尺寸适当,可使网格布外的砂桨互相穿透、结为一体,且面层砂浆中的应力又易于向网格布转移。再次,网孔尺寸一般为3.5 mm×3.5 mm~5 mm×51 mm。对于离地面2 m高以上的墙体,采用普通玻璃纤维网格布即可;对于地面以上至 2 m高处的墙体,为了抵抗人员往来、物品搬运对墙体可能产生的碰撞,在普通网格布里面,应再加一层更结实的耐撞击网格布予以加强。
3.机械锚固件。(1)固定保温板及其他配件的机械锚固件,在使用寿命期内,不应由于腐蚀而影响其性能。(2)每个机械锚固件的抗拉拔力,不得小于500 N。
4.做好外墙饰面层。外墙饰面层是防渗的第一道防线。贴面砖前,必须检查基层抹灰质量。若发现空鼓,则要返工重抹;若基层砂浆干燥,则在浇水湿润后,方可进行饰面施工。
四、外墙外保温发展展望
由于我国建筑节能工作正由北方采暖地区向南方地区推进、由居住建筑向公共建筑发展,同时由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受,故中国的外墙外保温工程正在快速增加;另外,加之既有建筑的节能改造已提上日程,而外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施。在我国加入WTO的情况下,许多国家的外墙外保温企业都将纷纷进入中国建筑市场,企图占有一席之地,国外一些有特色的、有竞争能力的技术将在中国站稳脚跟。中国许多外墙外保温企业,也必将自力更生,努力吸收国外先进技术,结合本国实际情况,不断创新,以更加经济合理的价位、更高的工程质量,赢得外保温市场更大的市场份额。
五、建议
(1)进一步加强政策法规的制定,使其不断完善,特别是要对每一条政策法规制定相应的实施细则。
(2)加大执法强制性力度,对拒不执行或执行不力的人进行教育;对教育无效的人,应采取行政的、法律的措施,加以处置。
(3)不仅要在住宅建筑实施节能规定,而且要在各类公共建筑和工业建筑中,尽快实行节能。
(4)对于建筑墙体,不仅要提出不同温度带的热阻值指标,而且要规定墙体不得超过相应的厚度,以促进节能材料和技术的顺利应用,实现墙体节能和墙体改革。
(5)加强屋面的保温、门窗的密封、保温窗框和中空玻璃的推广应用。
(6)改进供热系统,发展计量技术,实行计量收费。