1.加強既有建筑墻體的保溫功能,總的來說有四種做法:外墻的內保溫,外墻的外保溫,墻體的夾芯保溫及綜合保溫法。
(1) 外墻的內保溫:外墻的內保溫就是在建筑外墻內表面上加設保溫的材料,然后在其上做內表的粉刷及涂料,保溫材料與建筑主體結構之間有隔汽層。這種墻體施工比較簡單,內表面的構造處理簡單,而且不受室外雨水影響。雖然內表面的保溫墻體在施工技術,熱工的性能及傳質等方面的研究進行的比較早,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。例如:間墻和樓板等導致保溫層出現斷點、產生熱橋,加大熱量損失;經過保溫改造的墻體一般室內的壁表面不會結露,但是墻體內部有時會出現結露的問題;特別是對于以有居住建筑的改造,內保溫將嚴重的影響室內的使用,使得工期時間延長;建筑物的使用面積由于保溫層的增加而減小,同時也影響到內墻壁面的再裝飾,產生釘子無法打入或是無受力的特性;最重要的在于內保溫將嚴重影響墻面的蓄熱的性能,對保持室內溫度穩定不利。從上世紀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能改造已經全部采用外保溫[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,然后設外墻裝修的構造。這種保溫方式目前已經被接受,新建的建筑物中已有70%左右使用外保溫體系。這種保溫的體系對施工操作程序與保證質量措施要求嚴格,建筑墻體的外飾面及保溫層與承重結構的連接結構比較復雜。但是,外保溫的改造墻體施工過程中不必移動室內的家具,不影響居民正常的居住。雖然外保溫的工程比內保溫的每平方米的造價要高一些,但只要設計適合,單位面積的造價高得并不是很多,尤其是由于外保溫比內保溫多增加了使用面積近2%,事實上使單位使用面積造價下降,同時建筑的外飾面還可以依據建筑的立面設計而得到修改,所以在既有的建筑節能改造中廣泛使用。
外保溫的墻體優越熱工性能也是其得到廣泛的應用的主要原因:同別的保溫方法相比,這種方法保溫材料是完整連續的,對建筑物的柱、梁、墻角等敏感的部位處理容易,避免了熱橋和內表面的結露;保溫層設在墻體外表面,可以很好地保護外墻砌體免受太陽輻射的影響,減小建筑墻體的應力損害;中國的居住建筑所采用的重質的建筑結構使用外保溫還有一個突出的優點,即熱容量很大,使建筑物的熱穩定性能較好,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建筑墻體起到很好的隔熱作用,增加了室內的舒適度。在間歇給暖停暖時,墻的內壁面溫度比較高不易結露,而且室溫波動小。
(3) 夾芯保溫:夾芯保溫在國外地區就是向墻內的空氣間層中填入高效的保溫材料,是一種最廉價、最迅速的解決方法。但是中國的既有居住建筑,多數為粘土實心磚墻體,一般不設有空氣層,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行節能的改造。
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板是第三代的硬質發泡保溫材料,從工藝上它克服了EPS板繁亂的生產工藝,具有EPS板無法代替的優越性能。它是由聚苯乙烯樹脂和其它添加劑經過擠壓過程制造出來的擁有連續均勻的表層及閉孔式蜂窩結構的板材,這些蜂窩構造的板,完全不會出現間隙,此種閉孔式結構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熱系數(僅為0.028W/M.K)與經久不衰的良好保溫和抗壓性能,抗壓的強度可達220-500Kpa。
適用的范圍:建筑外墻保溫;耐火的等級:B1級/難燃;導熱的系數: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26。
(2) 聚苯乙烯泡沫板又叫做泡沫板、EPS板是由包含揮發性液體發泡劑的可發性的聚苯乙烯珠粒,經過加熱預發后在模具中加溫成型的白色的物體,其中有微細閉孔的結構特點,主要利用與建筑的墻體,屋面的保溫,復合板的保溫,冷庫、車輛、空調及船舶的保溫隔熱,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;導熱系數:0.032W/(m·k);工作的溫度:離火自熄(℃);密度:35(kg/m3);耐火的等級:B1級/難燃及備注:離火自熄,氧指數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纖維。
適用的范圍:建筑內保溫、工業鍋爐、設備管道等;耐火的等級:A級/不燃;導熱的系數: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) 聚氨酯發泡,聚氨酯的發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合。在我國應用程度遠不及XPS和EPS,但其現場操作中異氰酸酯是毒物質。
適用的范圍:建筑外墻的保溫;耐火等級:B1級/難燃;導熱的系數:≤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28。
綜上分析,決定在我國運用份額較多的XPS和EPS中選擇一種作為建筑外墻改造的施工的材料。
下面從多個角度分析XPS板材在施工各方面的應用優勢:擠塑板XPS具有極度與特殊的結構構造,所有的閉孔發泡讓封閉的泡孔形成均勻,輕質的蜂窩狀結構造成的高強。因此該板材非常便于搬運,而且容易切割,固定簡單;具有高熱阻與低線性膨脹率的特性,是優良的隔熱保溫材料。在70%[7]相對溫度下連續幾年都能維持極低的導熱系數,因此它普遍適用于公寓、大樓與廠房等建筑物的隔熱保溫;非常高的抗壓強度,擠塑板的結構形成均厚的蜂窩壁緊密的相連且壁間沒有縫隙,所以它的抗壓強度極高可達到336Kpa以上,可以在浸泡24小時后仍可以維持不變,這是其他的材料如EPS發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構構造,正面和反面都沒有縫隙,使冷凝,漏水和冰解凍循環等情況所產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到持續穩定的發揮。經過分析研究最終選定本次節能改造的建筑圍護結構材料選擇XPS板材。
保溫層板材的厚度參照節能設計的相關厚度推薦值,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、空調板處為20mm。
建筑外墻XPS系統節能改造的施工流程
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. 配置聚合物粘結砂漿
根據聚合物粘結砂漿粉料,按照粉料:水=1:0.25(重量比)的配合比配制粘結砂漿,嚴格計量,機械攪拌,確保攪拌均勻,拌好的粘結砂漿在靜停十分鐘后還需二次攪拌才能使用,配好的砂漿應注意防曬避風,一次配制量應控制在可操作時間內用完,一般不應超過2小時,超過可操作時間后不準再度加水(膠)使用。
3. 粘貼擠塑板
粘貼擠塑板時應將基體墻體上的脫模劑、混凝土殘渣、灰土等雜物必須清理干凈,充分保證粘結砂漿與基層的侵濕參透,提高砂漿的粘結強度。將粘貼面采用界面劑處理,以增強擠塑板與墻體的粘接力。
粘結方法采用點框法,是在擠塑板的周邊抹80-100MM寬、10MM厚的粘結砂漿,并在周邊留出50MM的排氣通道,然后在中間抹直徑100MM、10MM厚的粘結砂漿圓餅,其間距為20MM,且粘結砂漿的粘接面積不得少于擠塑板面積的50%。排板時按水平順序排列,上下錯峰1/2板長粘貼,陰陽角處應做錯茬處理。
粘板應用專用工具輕柔,均勻擠壓擠塑板,使粘結砂漿與墻面接觸緊密,并與相鄰擠塑板齊平,粘結砂漿擠出時用鏟刀刮平,保證粘結密實,粘結擠塑板時,隨時用2M靠尺和托線板檢查平整度和垂直度,粘板時注意清除板邊溢出的粘結砂漿,使板與板之間無“碰頭灰”,板縫拼嚴,縫寬超過2MM時應用相應厚度的擠塑板片填塞,相鄰兩板拼縫高差不大于1.5MM,否則應用鋼絲刷打磨平整。