【摘 要】通過一定的節能改造,可以提升解決老舊住宅的外墻防水及住房品質,改善人居環境,達到節能減排的目標。 文章結合成都地區的具體案例,分析了建筑外墻外保溫改造現狀,在此基礎上,提出了改造方案,以期推進建筑外墻外保溫技術快速、穩定發展。
【關鍵詞】舊房改造; 外墻保溫; 施工
【中圖分類號】TU761.1+2【文獻標志碼】B
1 工程概況
某條道路沿街風貌改造的建筑物為磚混住宅樓群,改造的建筑面積約13 500 m2外墻立面改造, 地上6層,共11棟,建筑高度為18.2 m。
本工程為住宅樓,建成時間較早。通過現場調查發現,由于建筑物建設年代久遠,水涮石及水泥砂漿涂料墻面存在局部空鼓現象,為保證保溫板粘結牢固,應對存在問題的墻面基層進行處理。
按照成都市現行節能標準進行本工程外墻外保溫節能 改造施工。在節能改造時,結合建筑高 度,必須合理選擇外墻外保溫材料,在外墻外保溫結構中,節能保溫材料性能指標將對墻體保溫效果產生直接影響。
2 外墻外保溫系統節能改造
2.1 既有建筑外墻保溫節能改造工程技術目標
(1)耐久性:外墻外保溫工程處于建筑結構的最外表層,長期暴露在大氣環境條件中,特別是成都地區多雨潮濕、空氣濕度大等特點,要求保證各構造層連接緊密可靠、性能穩定,減少外墻不發生保溫外飾層出現開裂、脫落的現象。
(2)阻燃防火的安全性:國家有關規范及標準規定了外保溫工程的防火標準,現在的 高層建筑采用的外保溫材料多是阻燃性聚苯板,但它有一定的可燃性,其防火性能通常 只能達到 B1 級。
(3)外墻質量的穩定性:外保溫工程的飾面層和保護層每天都在復雜的熱應力作用下 發生著熱脹冷縮,必須避免外保溫工程表面發生粉刷層開裂、滲水、鼓包、脫皮、等質量問題。
2.2 外保溫體系的優越性
(1)提高建筑物的保溫效果,采用外保溫系統,基本消除了建筑物構造節點的“熱 橋”效應,避免因潮濕、結露而出現的發霉等現象,減少了熱損失,從而降低熱能支出 費用約 20 %。
(2)延長建筑物的壽命,由于外墻保溫層處于建筑物的外側,外保溫系統“額外”增 加了墻體結構的保護層,減輕了外界氣候對主體結構可能造成的破壞,避免了主體圍護 結構直接暴露,從而產生堿骨料反應。
(3)提高墻體的防水性,外保溫施工時,在保溫層內側放置有蒸汽滲透性高的保溫材 料,改善了墻體的熱工性能,提高氣密性,減輕墻體內部的冷凝現象,有利于墻體的防 水,從而改善墻體的保溫性能,提高室溫的穩定性和舒適感。
(4)便于建筑物裝修改造,外保溫作業可與建筑物外裝修和室內工程平行進行,有利 于加快施工進度。在對舊建筑物進行節能改造時,采用外保溫技術,避免了施工擾民等諸多不便。
(5)降低建筑能耗,由于外保溫材料是貼在墻體的外側,對建筑梁、柱等構造節點的 鋼筋更好保護,避免“熱橋”現象,外保溫系統的保溫隔熱效果明顯優于內保溫系統, 從而使得未來建筑物單位面積使用的能耗成本明顯降低。
結合工程工期及客觀條件等因素,決定采用外墻外保溫
3 外墻保溫設計技術措施
外墻保溫節能材料也眾多保溫絕熱材料中的一種。絕熱材料是包括保溫和保冷的材料或材料復合體,可以用于建筑圍護結構、抵抗熱流傳導的熱工設備等。使用絕熱材料既能夠滿足建筑房屋的熱環境或熱工設備的保溫,也可以節能隔熱。在日常生活中,使用絕熱材料進行圍護采暖,可以節能 50 %~80 %。
3.1 絕熱材料的性能要求
保溫絕熱材料一般性能要求:①導熱系數小,熱阻大;②表觀密度小孔隙率大;③含水率和吸濕率低,收縮率小;④阻燃性能好;⑤有一定的機械強度;⑥粘結性好;⑦耐久性好,工作壽命至少為 25 a。
保溫絕熱材料的導熱系數一般小于 0.05 W/m·K;收縮率小才能確保粘結的可 靠性和耐久性。國內外應用阻燃級膨脹型和擠塑型聚苯乙烯板(EPS,XPS)比較普遍。僅 針對于一般居民空調采暖這一項,如果使用保溫材料進行外墻保溫圍護,可減少耗能達 50 %~80 %,生產成本僅僅是其節能效益 1/10。
外墻宜選擇自身吸濕率低的材料作為絕熱保溫材料。此外,為了使建筑物具有較好的機械強度,保溫絕緣材料的粘結性應當要好,收縮變形要小,以保證與環境相協調。
目前常用的建筑保溫材料有:聚氨酯、聚苯板、聚苯顆粒墻體保溫材料、高壓聚乙 烯板、泡沫石棉、擠塑板粘結砂漿、玻璃棉等。其中聚氨酯是一種新型優質的保溫材料, 只需 3.5 cm 就可以節能 65 %以上,成為一種發展良好的新型保溫材料。
3.2 保溫絕熱材料性能對比
(1)保溫性能較好的巖棉,其密度較小,抗拉強度偏低,耐久性比較差,且成品的品質參差不齊,外墻裝飾選擇余地小。
(2)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料的導熱系數與表觀密度極小,優點是保溫隔熱,防振吸聲,機械強度較高、耐酸堿腐蝕,而且結構比較均勻。但是在高溫下易軟化變形且防火性能差,所以必須限定使用溫度,不能超過 90 ℃,最好維持在 70 ℃ 以下,并且只能用于防火要求較低的位置。綜合各項因素,聚苯乙烯泡沫塑料市場占有 率較高,應用比較廣泛。導熱系數不大于0.027 W/(m·K), 冬季使用也不會發生返霜、結露現象,可以達到保溫節能的效果。
4 施工工藝體
外墻外保溫系統施工是把保溫絕熱材料與建筑物外墻體固定、組合形成一體,目的是增加墻體的平均熱阻值,達到良好的保溫隔熱效果。
4.1 施工工序
基層處理—粘貼或釘掛保溫板材—做帶加強網的抹灰保護層—做裝飾面層。
4.2 外掛式外保溫的技術特點
外掛技術是采用粘接保溫砂漿粘貼,或用鉚釘、螺栓、鐵絲網架等將保溫材料板掛在建筑外墻上,然后涂抹抗裂砂漿,壓入耐堿玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝 飾面。外掛保溫材料通常有巖(礦)棉板、玻璃棉氈、聚苯板、仿石裝飾保溫板、鋼絲 網架夾芯墻板等,由于聚苯板物理性能優良、成本低廉,在我國 建筑市場得到廣泛應用,故采用EPS 聚苯板外保溫系統
4.3 EPS 聚苯板外保溫系統的構造
在基層墻體為混凝土、黏土磚以及各種砌塊的基礎上設置粘接層或者保溫層;粘結層采用 WOV-01 外墻保溫粘結砂漿; 保溫層采用聚苯板或擠塑板;采用 WOV-02 外保溫抹面砂漿抹面及抗裂;增強材料采用耐堿玻纖網格網格布;用錨栓釘進行錨固;飾面層為外墻涂料或面磚。
4.4 聚苯板的固定
主要有外掛法和埋入法。外掛法有粘貼法和粘貼錨栓結合法,埋入法則常用鋼絲網架和卡式連接。
粘結法保溫材料的施工,將不少于單塊 EPS 板總面積的 40 %部分涂上聚合物水泥粘結劑,其基面和粘接面的粘結抗拉強度要求不小于 0.6 MPa,而 EPS 板材與粘接劑之間的粘結抗拉強度和 EPS 板垂直于板面的抗拉強度均不小于 0.1 MPa。待 EPS 板牢固粘結結殼一天后,方可進行抹面。粘貼法是目前使用最多的 EPS 保溫板固定方法, 只要粘結劑性能優良、質量可靠,粘結法是牢靠穩妥的固定方法。
4.5 外墻外保溫系統的細節部位處理
4.5.1 墻基部位
根據工程實際情況,可在散水上部30 cm位置設置 通長角鋼托架,角鋼規格為L45 mm×4 mm,用膨脹螺栓固定。選擇XPS擠塑聚苯板用于托架以下地面部 位,XPS板表面保護層則采用抹面砂漿復合耐堿網格布
4.5.2 墻角部位
可將一層耐堿玻纖網格布加鋪至地上一 層2 m 以下部位進行加強處理??稍?00 mm以上控制墻角部位網格布搭接長度。
4.5.3 窗框部位
一般可將背襯填塞到窗框和保溫層之間,并通過密封膏進行固定處理,以此達到防滲防水效果。此外,應將膠粉聚苯顆粒設于窗口處,提升防火性能。
4.5.4 女兒墻部位
將保溫構造設于女兒墻內側,防止產生熱橋現象,并實現全保溫包覆的效果。
5 結束語
風貌外保溫的改造一般都是在既有建筑物的正常使用中進行,對住戶或商家產生噪聲、粉塵等污染,產生的垃圾或濕作業也會對他們正常的生活和工作造成影響。此外,由于外保溫施工的需要,以及門窗更換,和必須打掉原外飾面以確保粘接牢固。特別要注意的是:選用耐火的保溫材料或其他產品,還要采取必要的防火措施。
隨著老舊小區風貌改造力度的不斷加大,越來越多小區加入了到改造行列。為實現“綠色節能環?!钡陌l展理念,根據工程特點合理采用節能保溫材料進行外墻外保溫施工,可有效改善居民生活環境,為人們創建一個更美好的生活空間。
[定稿日期]2021-01-13
[作者簡介]張家智(1973~),男,本科,高級工程師、一級建造師、一級造價師、全國監理工程師,從事建筑施工管理工作。