建筑外墙保温系统学习$

建筑外墙保温系统学习 y V J9 O o 摘要 建筑外墙采用外保温技术存在着多方面的优越性 既明显改善了居住舒适性 又有十 良好的节能效果和综合经济效益 随着我国建筑节能要求与舒适性要求的不断提高 采用外 墙外保温的需求正在日益迫切 外墙外保温市场必将迅速扩大 文章分为节能篇 市场篇 技术篇 施工篇几部分 2 j7 C5 0 X D k9 q 关键词 外墙 保温 经济效益 M D7 x5 4 R F0 u h d4 B M s t F z 节能篇 Y M 一 什么是建筑节能 A9 O y B Y 1 改革开放 国家每年新建和改建的几千万建筑要消耗几十亿吨树 砖石和矿物材 料 造成森林的过度砍伐 目前世界森林覆盖率只有 22 而且不均匀 带来土地的破 坏 大大破坏了自然环境 2 住宅与公共建筑的采暖 空调 照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源 主要是化石能源 而化石能源燃料是地球经历了亿万年才形成的 它将在几代人中 间消耗 殆尽 所以建筑节能即是在建筑中合理使用和有效利用能源 不断提高能源利用能源 在某 种意义上称作 提高建筑中能源利用率 也就是说 并不是消极意义上的节能 而是从积 极意义上提高利用效率 y D H B7 B 1 冬寒夏热是中国气候的主要特点 冬季 西伯利亚和蒙古高原的寒流频繁南侵 夏季 大陆腹地受到强烈的太阳辐射 与世界上同纬度地区的平均温度相比 大体上东北地区气温偏低 14 18 黄河中下游地 区偏低 10 14 长江南岸偏低 8 10 东南沿海偏低 5 左右 而 7 月各地平均温度 却大体要高出 1 3 2 5 与此同时 我国东南地区常年保持高湿度 整个东部地区夏季 温度也很高 即夏季闷热 冬季潮凉 此种不良的气候条件 导致中国采暖空调能耗很高 0 4 h k L 2 我国建筑用能数量巨大 浪费严重 8 s V w8 R F v 我国城乡建筑发展迅速 近几年每年建成的住宅建筑面积 城镇已至 4 6 亿 农 村则达 7 9 亿 全国每年建成的房屋建筑面积已达到 16 19 亿 而在全国城乡既有 建筑面积已超过 360 亿 其中按采暖建筑节能标准建造的只有 1 4 亿 且限于少数城 市的居住建筑 与气候条件接近的发达国家相比 我国居住建筑单位面积采暖为他们的 3 倍左右 而且室内热环境很差 现在这些高耗能建筑冬季采暖与夏季空调的使用正日益普 遍 能源浪费更加严重 3 我国北方城市冬季采暖期空气污染十分严重 从全国总体来看 总悬浮颗粒 二氧化碳和氮氧化物等大气污染物指标 北方城市重 于南方城市 采暖期重于非采暖期 由此可见 建筑采暖是城市大气的一个主要污染源 只有从源头上减少建筑采暖能耗 才能使北方城市采暖大气污染的情况得到根本改变 8 Z y j C G1 b B 4 地球变暖正在使我国蒙受巨大损失 0 N A d7 d0 k 由于中国国民经济的发展和用能量的增加 尽管已经做出了多方面的减排努力 温室 气体的排放量仍然在快速增长 现在已成为世界上温室气体排放第二大国 而且还将继续 增加 目前 建筑耗能已超过全国耗能的四分之一 随着人民生活的继续改善 建筑耗能 及其所占比例还将不断增加 由此排放的温室气体也必然会随之增长 这种情况 难免使 地球变暖火上加薪 我国气温正在升高 华东平原 1980 年 1989 年气温偏高 0 1 0 6 1990 年 1998 年气温偏高 0 3 0 8 地球变暖造成的后果 愈是在生态环境薄弱的地区 表现得愈严重 我国近几年来由于气候变化引起的特大灾害十分频繁 许多地方发生特大洪 水 持续干旱 沙漠化加剧和沙尘暴频发 使我国受损失之大 应能引起国人的警觉 三 国家为何推广建筑节能 5 P7 i3 k5 a D l 1 建筑节能是发展国民经济的需要 经济的发展依赖于能源的发展 需要能源提供 动力 在我国资源条件来看 煤炭和水力资源按人口平均值低于全世界人口平均水平的一 半 至于石油 天然气我国更少 如果再不断破坏自然矿产资源 势必影响子孙后代的生 存和发展 所以 当前必须节约能源 9 p D 8 d m 9 v V i Z o3 H7 p 四 建筑节能包括哪些内容 在能源和资源得到充分有效利用的同时 建筑物的使用功能更加符合人类的需要 创 造健康 舒适 方便的生活环境是人类的共同愿望 也是建筑节能的基础和目标 建筑节 能应该是 1 冬暖夏凉 由于围护结构的保温隔热和采暖空调设备性能愈益优越 建筑环境将更 加舒适 2 通风良好 空气经过过滤后 新风 扫过 每个房间 换气次数足够 空气清新 U O I v 外墙外保温系统起源于上世纪四十年代的瑞典和德国 至今已有 60 多年的历史 经 过多年的实际应用和全球不同气候条件下长时间的考验 证明采用该类保温系统的建筑 无论是从建筑物外装饰效果还是居住的舒适程度 都是一项值得全球范围内推广应用的节 能新技术 如今 外墙外保温建筑已经成为欧美等发达国家市场占有率最高的一种建筑节 能技术 20 世纪 60 年代 美国从欧洲引进此项技术 并根据本国的具体气候条件和建筑体系 特点进行了改进和发展 同样在 70 年代初的能源危机期间 由于建筑节能的要求 外墙 外保温及装饰系统在美国的应用不断增加 至 90 年代末 其平均年增长率达到了 20 25 至今此项技术在美国的应用也达 40 多年之久 最高建筑达 44 层 并在美国南 部的炎热地区和寒冷的北部地区均有广泛的应用 效果显著 5 k我国节能 标准对围护结构的保温要求较低 且内保有一定的优点 如造价低 安装方便等 但是 从发展的角度考虑 随着我国节能标准的提高 由原来的 30 提高到 50 内保温的 做法已不适应新的形势 且给建筑物带来某些不利的影响 因此 它只能是某些地区的过 渡性做法 在寒冷地区特别是严寒地区逐步予以淘汰 c m l p u 2 热桥保温外理困难 易出现结露现象 3 占用室内使用面积 c2 F k u D v x8 O d 4 不利于室内装修 包括重物钉挂困难等 在安装空调 电话及其他装饰物等设施 时尤其不便 y I d z u l L 采用外墙外保温方案 由于建筑物围护结构外侧 缓冲了因温度变化导致结构变形产 生的应力 避免了雨 雪 冻 融 干 湿循环造成的结构破坏 减少了空气中的二氧化 碳及水对混凝土的碳化以及导致钢筋结构的锈蚀 减少了空气中有害气体和紫外线对维护 结构的侵蚀 事实证明 只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当 厚度合理 外保温可有 效地消除顶层横墙常见的斜裂缝或八字裂缝 因此 外保温既可以减少维护结构的温度应 力 又对主体结构起保护作用 从而有效地提高了主体结构的耐久性 故比内保温更科学 合理 3 基本消除了 热桥 的现象 较好地发挥了材料的保温节能功能 E m o N7 G 采用外保温在避免 热桥 方面比内保温更有利 如在内外墙交界部位 外墙圈梁 构 造柱 框架梁 柱 门窗洞口以及顶层女儿墙与层面板交界周边所产生的 热桥 增加 据 有关资料统计 建筑物沿外墙 热桥 增加热损失约占 25 可见 热桥 所增加的热负荷是 相当大的 上述 热桥 对内保温和夹心而言 几乎难以避免 而外保温既可防止 热桥 部 位产生结露 又可消除 热桥 造成的附加热损失 计算表明 在厚度为 370mm 砖墙内保 温条件下 周边 热桥 使平均传热系数增加 10 左右 在厚度为 240mm 砖墙内保温条件下 周边 热桥 使平均传热系数比主体部位传热系数约增加 51 59 而在厚度为 240mm 砖墙内保温条件下 这种影响仅 2 5 可见外保温做法更有效地减少了室内的热负荷 D5 O3 g b X8 p c I 4 减少内墙面裂缝 方便在室内装修及墙面上悬挂 固定物件 L5 q G 目前 凡采用内保温技术的工程普遍面临着面层开裂的难题 其主要原因之一是外墙 直接暴露在大气中 温度变化不断引起变形应力 易导致强度较低的内保温层及其层面开 裂 此现象在高层建筑及东西朝向的条形建筑物上尤其明显 在做外保温的内墙上避免了 因外墙温度和湿度变形而导致的开裂 从而减少住户投诉 同时方便墙面施工和室内装修 5 使墙体潮湿情况得到改善 有利于室温稳定 h5 P e O y 采用外保温时 由于蒸汽渗透性高的主体结构产处于保温层内侧 用稳态传湿理论进 行冷凝分析 只要保温材料选择适当 在墙体内部不会发生冷凝现象 故无需设置隔汽层 墙体由传热体变成蓄热体 结构层的整个墙身温度提高了 不仅降低了它的含湿量 还不 用再设空气层 同时墙体能吸收和释放能量 有利于气温的稳定 可得到室内舒适的热环 境 墙体形不成露点差 彻底消灭结露现象 由于采用外保温措施后 结构层的个墙身温 度提高了 因而进一步改善了墙体的保温性能 6 提高了防水功能和气密性 外保温不仅节约采暖能源开支 而且降低了夏季空调的费用 大大提高了墙体防雨水 浸湿的功能 加气混凝土 混凝土空心砌块等墙体 在砌筑灰缝和面砖粘贴不密实的情况 下 其防水和气密性较差 而采用外保温 不但改善了外来水份造成墙体的潮湿 还改善 了墙体的气密性 7 w q g o Z2 F j5 t 三 外墙外保温技术七大优势 据建设部建筑节能中心李萍处长介绍 相对于外墙 内保温 外墙外保温具有以下七大 优势 6 8 p5 y w T0 t7 c0 T G 1 保护主体结构 延长建筑物寿命 对消费者而言 房屋拥有 70 年的产权 买房基本 上是一次性投入 如果建筑物质量受损 大修一次 花费若干 岂不是很不合算 采用外 保温技术 由于保温层置于建筑物围护结构外侧 缓冲了因温度变化导致结构变形产生的 应力 避免了雨 雪 冻 融 干 湿循环造成的结构破坏 减少了空气中有害气体和紫 外线对围护结构的侵蚀 事实证明 只要墙体和屋面的温度变形 有效地消除常见的斜裂 或八字裂缝 因此外保温有效地提高了主体结构的使用寿命 减少长期维候费用 2 基本消除 热桥 的影响 热桥 指的是在内外墙交界处 构造柱 框架梁 门窗洞等 部位 形成的散热的主要渠道 对内保温而言 热桥 是难以避免的 而外保温既可以防 止 热桥 部位产生结露 又可以消除 热桥 造成的热损失 热损失减少了 每个采暖的支 出自然就降了下来 3 V J2 x1 O D F y x 3 使墙体潮湿情况得到改善 一般情况下 内保温需设置隔汽层 而采用外保温时 由于蒸汽透性高的主体结构材料处于保温层的内侧 只要保温材料选材适当 在墙体内部 一般不会发生冷凝现象 故无需设置隔汽层 同时采取外保温措施后 结构层的整个墙身 温度提高了 降低了它的含温量 因而进一步改善了墙体的保温性能 P W0 g8 I 0 B9 Q D y 4 有利于室温保持稳定 家中如果有老人或小孩 温差较大 常常使抵抗力弱的老人 小孩患病 而外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在保温板内侧 当室内受到不稳定热 作用时 室内空气温度上升或下降 墙体结构层能够吸引或释放热量 故有利于室温保持 稳定 5 便于旧建筑物进行节能改造 以前的建筑物一般都不能满足节能的要求 因此对旧 房进节能改造 已提上议事日程 与内保温相比 采用外保温方式对旧房进行节能改造 最大的优点是无需临时搬迁 基本不影响用户的室内生活和正常生活 6 可以避免装修对保温层的破坏 不管是买新房还是买二房 消费者一般都需要按照 自已喜好进行装修 在装修中 内保温层容易遭到破坏 外保温则可以避免发生这种问题 M3 F M2 G 6 h L 7 增加房屋使用面积 消费者买房最关心的就是房屋的使用面积 由于保温材料贴在 墙体的外侧 其保温 隔热效果优于内保温 故可使主体结构墙体减薄 从而墙加每户的 使用面积 据统计 以北京 沈阳 哈尔滨 兰州的塔式建筑为例 当主体结构为实心砖 墙时 每户使用面积分别可增 1 2 平方米 2 4 平方米 4 2 平方米和 1 3 平方米 可见经 济效益十分显著 8 f p k x h N0 p M2 N n D 9 Q y w y 一 外墙外保温体系的组成 所谓外墙外保温 是指在垂直外墙的外表面上建造保温层 该外墙用砖石或混凝土建 造 此种外保温 可用于新建墙体 也可以用于既有建筑外墙的改造 该保层对于外墙的 保温效能增加明显 其热阻值超过 1 m2 K W 由于是从外侧保温 其构造必需能满足水 密性 抗风压以及温湿度变化的要求 不致产生裂缝 并能抵抗外界可能产生的碰撞作用 还能与相邻部位 如门窗洞口 穿墙管道等 之间以及在边角处 面层装饰等方面 得到 适当的处理 然而 必须注意 外保温层的功能 仅限于增加外墙保温效能以及由此带来 的相关要求 而不应指望这层保温构造对主体墙的稳定性起到作用 其主体墙 即外保温 层的基底 必须满足建筑物的力学稳定性的要求 能承受垂直荷载 风荷载 并能经受撞 击而何证安全使用 还应能使被覆的保温层和装修层得以牢牢固定 1 保温层 应采用热阻值高 即导热系数小的高效保温材料 其导热系数一般小于 0 05W m K 根 据设计计算 具有一定厚度 以满足节能标准对该地区墙体的保温要求 此外 保温材料 的吸湿率要低 而粘结性能要好 为了使所用的粘结剂及其表面的应力尽可能减少 对于保 温材料 一方面要用收缩率小的材料 另一方面 尺寸变动时产生的应力要小 为此 可采 用的保温材料有 膨胀型聚苯乙烯 EPS 板 挤塑型聚笨乙烯 XPS 板 岩棉板 玻璃 棉毡以及超轻保温浆料等 其中以阻燃膨胀型聚苯烯板应用得较为普遍 2 保温板的固定 不同的外保温体系 采用的固定保温板的方法各有不同 有的是将保温板粘结或锚固在 基底上 有的为两者结合 以粘结主为 或以锚固为主 将保温板粘结在基底上的粘结材 料多种多样 在不同的体系中 此种粘结材料运到工地时的状态有所不同 2 e 1 I0 U1 g1 l F8 T a 成品胶浆 使用时不需添加其他任何材料 既不需要再行配料 也用不着再进行搅 拦 b 使用前需要添加其他物料 如水泥 c 为单组份粉状材料 用前需加水搅拌均匀 d 双组份材料 施工时按配比搅拌均匀 3 面层 薄型抹灰面层为在保温层的所有外表面上涂抹聚合物粘结胶浆 直接涂覆于保温层上 的为底涂层 厚度较薄 一般为 2 3mm 内部包覆有加强材料 加强材料一般为耐碱 玻璃纤维网格布 包含在抹灰面层内部 与抹灰面层结合为一体 其作用为改善抹灰层的 机械强度 保证其连续性 分散面层的收缩应力和温度应力 避免应力集中 防止面层出 现裂纹 网格布必顺完全埋入底涂层内 从外部不能看见 以使不致与外界水分接触 因 网格布受潮后 其极限强度会明显降低 不同的外保温体系 面层厚度有一定差别 但 总体要求是 面层厚度必顺适当 薄型的一般在 2 3mm 以内 如果面层厚度过薄 结实 程度不够 就难以抵抗可能产生外力的撞击 但如果过厚 加强材料离外表面较远 又难以 起到抗裂的作用 4 零配件与辅助材料6 o W e K A5 Q0 5 a 在外墙外保温体系中 在接缝处 边角部 还要使用一些零配件与辅助材料 如墙角 端头 角部使用的边角配件和螺栓 销钉等 以及密封膏如丁基橡胶 硅膏等 根据各个 体系的不同做法选用 k2 v A8 二 聚苯板薄抹灰外墙外保温施工中的技术问题8 u 1 F N v n9 8 P 在聚苯板薄抹灰外墙外保温体系中使用的玻璃纤维网格布因为是被埋在水泥胶浆之中 所以要求其有耐碱性 资料介绍 聚苯板外墙保温体系可以达到 40 50 年的使用期 如 果使用了不耐碱的玻璃纤维网格布 其提前在水泥碱性环境下粉化断裂 将大大缩短整个 体系使用年限 所以一定要选用耐碱玻璃纤维网格布 E P 3 3 D 3 施工中应注意事项 I c G1 p8 K G 施工使用膨胀聚苯乙烯泡沫板应是生产储期超过 30 天以上的 在施工中应先将聚苯 板全部粘贴完以后再进行抹灰 这样可以有充足时间彻底完成聚苯板的后期收缩 避免抹 灰面产生裂缝 聚合物胶浆中掺用的聚合物乳液的成膜温度一般在 5 以上 所以聚笨板薄抹灰外墙 外保温工程的施工应在平均气温 5 以上完成 不宜进冬季施工 r u6 g1 F s1 I7 3 阴阳角垂直度 4 用 2m 托线板检查 对于未达到以上标准的墙体应按以下方法进行处理 对新建工程 必须彻底清除基层表面浮灰 涂料 油污 空鼓及风化物等影响粘结强 度的材料 墙面平整度超差部分应剔凿或用 1 3 的水泥砂浆修补 Y y b z r b 门窗口8 W j0 p c7 6 l0 R L O 门窗洞口经验收 洞口尺寸位置达到设计和质量要求 门窗或辅框已安装完毕 p8 k t v 8 0 x Q2 h c 窗的保温1 E s x3 2 O9 F J A 门窗的保温要按要求做特别的处理 应严格按照设计要求施工 具体做法参见图集 u4 e1 R b y I1 d 伸缩缝和装饰缝1 C9 o C s8 c0 D 伸缩缝的最大间距应符合图集的要求或与设计单位协商确定 应同建筑设计师协调好 伸缩缝和装饰缝的具体位置 具体做法可参见图集 c6 E R Z c e e 预埋管道 O G p R k L d V L8 N 各种与外墙有关的管线 预埋件 支架等已安装到位 并预留出外保温的余地 f 环境条件 k2 S8 A0 e g b a 施工现场环境温度和基层墙体表面温度在施工及施工后 24 小时内均不得低于 5oC 风 力不大于 5 级 雨天不能施工 为保证施工质量 施工面应避免阳光直射 必要时 应在 脚手架上搭设防晒布 遮挡墙面 如施工中突遇降雨应采取有效措施 防止雨水冲刷墙面 N9 5 g8 t u W 1 7 2 u3 M A 2 材料准备 材料的验收 存放和运输应符合有关要求 并分类挂牌存放 挤塑板成包平放 聚合物 砂浆和专用粘结剂存放要注意防雨防潮 网格布 固定件也应防雨存放 V3 M b9 i8 P9 f4 u2 P0 9 3 施工工具2 s5 U u e9 z x Q 电热丝切割器 电动搅拌器 壁纸刀 电动螺丝刀 剪刀 钢锯条 墨斗 棕刷或滚 筒 粗砂纸 塑料搅拌桶 冲击钻 电锤 抹子 压子 阴阳角抿子 托线板 2m 靠尺 等 4 劳动力 机械设备及脚手架 根据各工程外保温的工作量及工期要求应合理劳动力和机械设备以及上面的施工工具 并检查整理外脚手架达到安全使用要求 S M F H5 S H u p r 二 施工工序流程图 B5 a5 Y5 y 9 X 刷界面剂一道 P k V D x0 d3 c b 以上工作进行完成后 应将配好的砂浆静置 5 分钟 再搅拌即可使用 调好的砂浆 宜在一小时内完 c 注意 本系统聚合物砂浆只需加入净水 不能加入其它添加剂如 水泥 砂 防冻 剂及其它聚合物等 7 1 K F9 d X3 Z r 5 粘贴翻包网格布 凡挤塑板侧边外露处 如伸缩缝 建筑沉降缝 温度缝等缝线两侧 门窗洞口处 与主体墙体接触处 都应做网格布翻包处理 具体见图集 s 4 O7 k K 6 粘贴挤塑板 a 标准外墙板尺寸为 1200 600mm 非标准尺寸和局部不规则处可用电热丝切割器或 工具刀现场切割 尺寸允许偏差为 1 5mm 大小面垂直 整块墙面的边角处应用最小尺 寸超过 300 mm 的挤塑板 8 G4 X k h3 R b 在挤塑板表面 单面 薄薄地涂刷一道专用界面剂 待凉干后即可涂抹专用粘结剂 c 采用条点法粘贴挤塑板 用抹子在每块挤塑板已涂刷过界面剂的一面周边涂抹宽 50 mm 从边缘向中间逐渐加厚专用聚合物砂浆 最厚处达 10mm 然后再在挤塑板上抹 9 个点梅花布置 确保挤塑板粘结面积在 30 50 d 涂好灰后立即将挤塑板贴到墙上 并用 2M 靠尺将其挤压找平 保证其垂直 平整 度和粘结面积符合要求 碰头处不得抹粘结砂浆 每贴完一块 应及时清除挤出的砂浆 板与板之间要挤紧 不得有缝 板缝超出 1 5 mm 时用挤塑板片填塞 拼缝高差不大于 1 5mm 否则应用打磨器打磨平整 e 施工要挤塑板应水平粘贴 上下两排挤塑板应竖向错缝板长 1 2 保证最小错缝尺 寸不小于 200mm 9 R D p4 U0 t6 P O3 t d D a 待挤塑板粘贴牢固 一般在 24 小时内安装固定件 按设计要求的位置用冲击钻钻孔 锚固深度为 50mm 钻孔深度 60mm g9 V5 8 k i 7 t6 s b 固定件个数 v Z b 七层以下每平方米约 5 个 八至十八层 含十八层 每平方米约 6 个 十九至二十八 含二十八层 层每平方米约 9 个 二十九层以上每平方米约 11 个 当墙面上饰面层为面砖时 固定件需提高一个等级 任何面积大于 0 1 平方米的单块板 必须加固定件 数量视形状及现场情况而定 c 固定件加密 阳角 檐口下 门窗洞口四周应加密 距基层边缘不小于 60mm 间 距不大于 300 mm d 自攻螺丝应拧紧并将工程塑料膨胀钉的帽子与挤塑板表面齐平或略拧入一些 确保 膨胀钉尾部回拧使之与基层充分锚固 0 P Z X K M z3 Q c e 将大面网格布沿水平方向绷直绷平 并将弯曲的一面朝里 用抹子由中间向上 下 两边将网格布抹平 使其紧贴底层聚合物砂浆 网格布左 右搭接宽度不小于 100mm 上 下搭接宽度不小于 80mm 局部搭接处可用聚合物砂浆补充原聚合物砂浆不足处 不 得使网格布皱褶 空鼓 翘边 8 j O t1 O F f 在阴阳角处还需从每边双向绕角且相互搭接宽度不小于 200mm p1 t s T C N p g 在墙面施工预留空洞四周 100mm 范围内仅抹一道聚合物砂浆并压入网格布 暂不 抹面层聚合物砂浆 待大面积施工完毕后对局部进行修补 E2 m p O6 c X6 Z 12 抹面层聚合物砂浆 d2 6 n L l a 抹完底层聚合物砂浆 压入网格布后待砂浆干至不粘手时 抹面层聚合物砂浆 抹灰 厚度以盖住网格布为准 约