【摘 要】 隨著人們生活水平的不斷提高,人們對舒適性的要求也越來越高,必然引起建筑能耗的迅猛增長,長遠發展我們必須通過改變建筑物自身構造來降低能耗,通過采用外墻外保溫系統,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,并對各自的工藝要求進行了說明,最后對外保溫控制技術進行了綜合闡述。
【關鍵詞】 外保溫; 建筑能耗; 絕熱材料 控制技術
我國建筑總能耗約占社會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達國家3倍以上。對發展中國家來說,節能建筑勢在必行,不僅能節約能源開支,促進長久發展,還能給住戶帶來許多切實的好處。隨著對節約能源與保護環境的要求的不斷提高,建筑維護結構的保溫技術也在日益加強,尤其是外墻保溫技術得到了長足的發展,并成為我國一項重要的建筑節能技術。在建筑中,外圍護結構的熱損耗較大,外圍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則是建筑節能的主要實現方式。
1.外墻保溫技術
外墻保溫從施工技術上主要分為外墻內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。
目前比較常見的外墻保溫技術主要有以下幾種:
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?;炷翉秃暇郾椒率b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 聚苯板與墻體一次澆注成型(大模內置)。
該技術是在混凝土剪力墻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,可減少外圍圍護保溫措施。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。
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。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. 外墻保溫控制技術
外墻保溫的質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也是必不可少的,就目前質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計要求。
2.保溫板與基層及各構造層之間的粘結或連接必須牢固。粘結強度和連接方式應符合設計要求。保溫板材與基層的粘結強度應做現場拉拔試驗。
3.保溫漿料應分層施工。當采用保溫漿料做外保溫時,保溫層與基層之間及各層之間的粘結必須牢固,不應脫層、空鼓和開裂。
4.當墻體節能工程的保溫層采用預埋或后置錨固件固定時,錨固件數量、位置、錨固深度和拉拔力應符合設計要求。后置錨固件應進行錨固力現場拉拔試驗。
5. 耐候性檢測主要是模擬外保溫系統對日曬、雨林、冷凍等天氣情況的承受能力。具體操作為取寬度應不小于2.5m,高度應不小于2.0m,面積應不小于6㎡的試樣。
5.1通過高溫-淋水循環80次,每次6h。
(1)升溫3h使試樣表面升溫至70℃并恒溫在(70+5)℃,恒溫時間應不小于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測出強度.
5.2加熱冷凍循環20次,每次24h。
(1)升溫8h,使試樣表面升溫至50℃并恒溫在(50+5)℃,恒溫時間應不小于5h。
(2)降溫16h,使試樣表面降溫至-20℃并恒溫在(-20+5)℃,恒溫時間應不小于12h。
(3)每4次高溫-降雨循環和每次加熱-冷凍循環后觀察試樣是否出現裂縫、空鼓、脫落等情況并做記錄。
(4) 試驗結束后,狀態調節7d,檢驗拉伸粘結強度和抗沖擊強度。
經80次高溫-淋水循環和20次加熱-冷凍循環后系統未出現開裂、空鼓或脫落,抗裂防護層與保溫層的拉伸粘結強度不小于0.1MPa且破壞界面位于保溫層則系統耐候性合格。
6、鉆芯檢測法:鉆芯檢驗外墻節能構造可采用空心鉆頭,從保溫層一側鉆取直徑70mm的芯樣。鉆取芯樣深度為鉆透保溫層到達結構層或基層表面,必要時也可鉆透墻體。檢測完后應修補墻體。(當外墻表層堅硬不易鉆透時,也可局部剔除堅硬面層后鉆取芯樣。但鉆芯后應恢復剔除前原有外墻的表面裝飾層)
結果評定:
(1) 保溫材料種類:對照設計圖紙觀察、判斷保溫材料種類是否符合設計要求;
(2)保溫層構造做法:觀察或剖開檢查保溫層構造做法是否符合設計要求。
(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;當實測厚度的平均值達到設計厚度的95% 及以上且最小值不小于設計厚度的90% 時,應判定保溫層厚度符合設計要求;否則,應判定保溫層厚度不符合設計要求。
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,要加強質量檢測與控制,從而真正地實現建筑節能。
參考文獻
[1] 居住建筑節能設計標準(J10301-2003) [M].北京:中國建筑工業出版社,2003
[2] 外墻外保溫工程技術規程(JGJ144-2004) [M].北京:中國建筑工業出版社,2004
[3] 建筑節能工程施工質量驗收規范(GB50411-2007) [M].北京:中國建筑工業出版社,2007