馬壯
摘 要:十多年來,隨著中國建筑節(jié)能工作的不斷推進,在學(xué)習(xí)和引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國也加強了外墻外保溫技術(shù)的研究開發(fā)工作,涌現(xiàn)了多種采用不同材料、不同做法的外墻外保溫技術(shù),在一些省市的多項工程中得到了成功的應(yīng)用,并且認真地解決了裂縫、空鼓等質(zhì)量問題。與此同時,多種國外先進的外墻外保溫體系也紛紛向中國介紹傳播,期盼在中國建筑市場中占有一席之地。在這樣的條件下,中國的外墻外保溫市場正在愈益繁榮,外墻外保溫也正在成為我國的一項重要的基本的建筑節(jié)能技術(shù)。
關(guān)鍵詞:保溫技術(shù);穩(wěn)定性;基層處理;質(zhì)量保證
1 外墻外保溫體系的組成
1.1 保溫層
應(yīng)采用熱阻值高,即導(dǎo)熱系數(shù)小的高效保溫材料,其導(dǎo)熱系數(shù)一般小于0.05W/m·K。根據(jù)設(shè)計計算,具有一定厚度,以滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對該地區(qū)墻體的保溫要求。此外,保溫材料的吸濕率要低,而粘結(jié)性能要好;為了使所用的粘結(jié)劑及其表層的應(yīng)力盡可能減少,對于保溫材料,一方面要用收縮率小的產(chǎn)品,另一方面,在控制其尺寸變動時產(chǎn)生的應(yīng)力要小。為此,可采用的保溫材料有:膨脹型聚苯乙烯(EPS)板、擠塑型聚苯乙烯(XPS)板、巖棉板、玻璃棉氈以及超輕保溫漿料等。其中以阻燃級膨脹型聚苯乙烯板應(yīng)用得較為普遍。
1.2 保溫板的固定
不同的外保溫體系,采用的固定保溫板的方法各有不同。有的系將保溫板粘結(jié)或打固在基底上,有的為兩者結(jié)合,以粘結(jié)為主,或以釘固為主。
為使保溫板粘結(jié)良好,往往先在外墻外表面上涂抹界面層。
為保證保溫板在粘結(jié)劑固化期間的穩(wěn)定性,有的體系用機械方法作臨時固定,一般用塑料釘釘固。
使保溫層永久固定在基底上的機械件,一般采用膨脹螺栓或預(yù)埋盤之類的錨固件,國外往往用不銹蝕而耐久的材料,由不銹鋼、尼龍或聚丙烯等制成,國內(nèi)常用的鋼制膨脹螺栓,應(yīng)做好防銹處理。
對于用膨脹聚苯乙烯板作現(xiàn)澆鋼盤混凝土墻體的外保溫層,還可以用將保溫板安設(shè)在模板內(nèi),通過澆灌混凝土加以固定的方法。即在綁扎墻體鋼盤后,將側(cè)面交叉分布有斜插鋼絲的聚苯乙烯板,依次安置在鋼盤層外側(cè),平整排列并綁扎牢固,在安裝模板、澆灌混凝土后,此聚苯乙烯保溫層固定在鋼盤混凝土墻面上。
1.3 面層
保溫板的表面覆蓋層有不同的做法,薄面層的一般為聚合物水泥膠漿抹面,存面層則仍采用普通水泥砂漿抹面。有的則用在龍骨上吊掛薄板覆面。
薄型抹灰面層為在保溫層的所有外表面上涂抹聚合物水泥膠漿。直接涂覆于保溫層上的為底涂層,厚度較薄(一般為4~7mm),內(nèi)部包覆有加強材料。加強材料一般為玻璃纖維網(wǎng)格布,有的則為纖維或鋼絲網(wǎng),包含在抹灰面層內(nèi)部,與抹灰面層結(jié)合為一體,其作用為改善抹灰層的機械強度,保證其連續(xù)性,分散面層的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力,避免應(yīng)力集中,防止面層出現(xiàn)紋。網(wǎng)格布必須完全埋入底涂層內(nèi),從外部不能看見,以便不致與外界水分接觸(因網(wǎng)格受潮后,其極限強度會明顯降低)。
厚型的抹灰面層,則為在保溫層的外表面上涂抹水泥砂漿,厚度為25-30mm。此種做法一般用于鋼絲網(wǎng)架聚苯板保溫層上(也用于巖棉保溫層上),其加強網(wǎng)為網(wǎng)孔50mm×50mm、用鋼絲焊接的網(wǎng)片,并通過交叉斜插入聚苯乙烯板內(nèi)的鋼絲固定。抹灰前在聚苯板表面噴涂以界面處理劑以加強粘結(jié)。所用水泥砂漿強度應(yīng)適當(dāng),可用425#普通硅酸鹽水泥,不砂,1:3配比。抹灰應(yīng)分層進行,底層和中層抹灰厚度各約10mm,中間層抹灰應(yīng)正好覆蓋住鋼絲網(wǎng)片。面層砂漿宜用聚合物水泥砂漿,厚度5~10mm,中間層抹灰應(yīng)正好覆蓋住鋼絲網(wǎng)片。面層砂漿宜用聚合物水泥砂漿,厚度5~10mm,可分兩次抹完。
2 對外墻外保溫體系的質(zhì)量要求
2.1 保溫效能
保溫效能是外墻外保溫質(zhì)量的一個關(guān)鍵性的指標(biāo)。為此,應(yīng)按所用材料的實際熱工性能,經(jīng)過熱工計算得出足夠的厚度,以滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對當(dāng)?shù)亟ㄖ囊蟆Ec此同時,還應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕ㄖ?gòu)造措施,避免某些局部產(chǎn)生熱橋問題。一般來說,永久性的機械錨固、臨時性的固定以至于穿墻管道,或者外墻上的附著物的固定,往往會造成局部熱橋。在設(shè)計和施工中,應(yīng)力求使此種熱橋?qū)ν鈮Φ谋匦阅懿粫a(chǎn)生明顯的影響,也不致爾后產(chǎn)生影響墻面外觀的痕跡(如銹斑)。在采用鋼絲網(wǎng)架與聚苯乙烯或巖棉板組合的保溫板材時,其熱工性能參數(shù),應(yīng)根據(jù)實際測試結(jié)果,以便根據(jù)計算,確定其必要的厚度。
2.2 穩(wěn)定性
與基層墻體牢固結(jié)合,是保證外保溫層穩(wěn)定性的基本環(huán)節(jié)。對于新建墻體,其表面處理工作一般較易做好,但對于既有建筑,必須對其面層狀況進行認真的考察檢查。如果面層存在疏松、空鼓情況,必須認真清理,以確保保溫層與墻體緊密結(jié)合。
2.3 防火處理
盡管保溫層處于外墻外側(cè),防火處理仍不容忽視。
在采用聚苯乙烯板作外保溫材料時,必須采用有阻燃性能的板材;其表面及門窗口等側(cè)面,必須全部用防火材料嚴(yán)密包覆,不得有敞露部位;在建筑物超過一定高度時,需有專門的防火構(gòu)造處理,例如每隔一層設(shè)一防火隔離帶;在每個防火隔斷處或門窗口,網(wǎng)布及覆面層砂漿應(yīng)折轉(zhuǎn)至磚石或混凝土墻體處并予固定,以保護聚苯乙烯板,避免在著火時蔓延;采用厚型抹灰面層有利于提高保溫層的耐火性能。
2.4 濕熱性能
2.4.1 水密性
外保溫墻體的表面,其中包括面層、接縫處、孔洞周邊、門窗洞口周圍等處,應(yīng)采取嚴(yán)密的措施,使其具有良好的防水性能,避免雨水進入內(nèi)部造成危險。國外許多工程的實踐證明,多孔的面層或者面層中存在縫隙,在雨水滲入和嚴(yán)寒受凍的情況下,容易遭受凍壞。
2.4.2 墻內(nèi)結(jié)露
在墻體內(nèi)部或者在保溫層內(nèi)部結(jié)露都是有害的,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施加以避免。在新建墻體干燥過程中,或者在冬季條件下,室內(nèi)溫度較高的水蒸汽向室外遷移時墻內(nèi)可能結(jié)露。在室內(nèi)濕度較低,以及室內(nèi)墻面隔濕狀況良好時,可以避免由于墻內(nèi)水蒸汽濕遷移所產(chǎn)生的結(jié)露。通過結(jié)露計算,可以得出在一定氣候條件下(室內(nèi)外空氣溫度及濕度)某種構(gòu)造的墻體在不同層次處的水蒸汽滲透狀況。
2.5 耐久性
外墻外保溫構(gòu)造的平均壽命,在正常使用與維修的條件下,應(yīng)達到25年以上,這就要求:
外墻外保溫體系的各種組成材料,應(yīng)該具有化學(xué)的與物理的穩(wěn)定性。其中包括保溫材料、粘結(jié)劑、固定件、加強材料、面層材料、水蒸汽隔離材料、密封膏等。
所有的材料所具的性能,或通過防護處理,應(yīng)做到在結(jié)構(gòu)的壽命期內(nèi)。在正常使用條件下,由于干燥、潮濕或電化腐蝕,以及由于昆蟲、真菌或藻類生長,或者由于嚙齒動物的破壞等種種侵襲,都不致造成損害。
所有的材料相互間應(yīng)該是彼此相容的。
所用的材料與面層抹灰質(zhì)量,均應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。
3 對外墻外保溫體系中材料與配件的要求
3.1 聚苯乙烯保溫板材
在各種外墻外保溫體系中使用得最多的為聚苯乙烯板,其中又以用膨脹聚苯乙烯(EPS)板為最普遍。
膨脹聚苯乙烯系由許許多多全封閉的多面體蜂窩組成,每個蜂窩的直徑為0.2~0.5mm,蜂窩壁厚僅0.001mm。其中聚苯乙烯只有約2%,其余約98%為空氣。由于截留在蜂窩內(nèi)的靜止空氣為熱的不良導(dǎo)體,因而具有良好的保溫性能。工程中使用的材料導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.041W/m·K以下。膨脹聚苯乙烯的多項性能與期密度關(guān)系甚大,使用時應(yīng)確定其在穩(wěn)定至恒重后單位體積的重量,即其密度,以kg/m2計。如果其密度太小,則其強度過低,在承受機械荷載時應(yīng)變很大,工程質(zhì)量難以保證,同時材料的導(dǎo)熱系數(shù)也會增大,保溫性能降低,達不到預(yù)期的節(jié)能效果。因此,外墻外保溫用的膨脹聚苯乙烯板,應(yīng)用采密度為15~20kg/m3的為宜,其最小抗壓強度為70kPa。
當(dāng)用聚苯乙烯板材作為保溫層、用聚合物砂漿作為面層時,應(yīng)該使用玻璃纖維網(wǎng)格布作為外保溫面層的加強材料。
這種玻璃纖維網(wǎng)格布應(yīng)該不被腐蝕。但是,普通玻璃纖維是不耐堿的,而玻璃纖維網(wǎng)格布要埋入水泥漿抹面層中,在水與堿的共同作用下,普通玻璃纖維會產(chǎn)生堿腐蝕,必須在玻璃纖維外面罩有足夠的耐堿保護層。作為面層加強材料的網(wǎng)布,要求在堿液中浸泡90天后其極限抗拉強度,在用粘結(jié)法固定時,應(yīng)超過150N/cm,而用機械錨固時,則應(yīng)超過250N/cm。
3.2 機械錨固件
固定保溫板及其它配件的機械錨固件,在使用壽命期間,不應(yīng)由于腐蝕而影響其性能。
每個機械錨固件的拔出力,根據(jù)情況不同,不得小于500N。
4 外墻外保溫施工
4.1 基層處理
固定保溫層的基底應(yīng)堅實、清潔。如舊墻表面有抹灰層,此抹灰層應(yīng)與主墻體牢固結(jié)合,無松散、空鼓表面。施工前,對于墻面上的污物、松軟的抹灰層及油漆等,均應(yīng)徹底鏟除干凈。長有苔蘚的舊墻面,要用殺蟲劑徹底清洗。新砌磚墻的磚縫,要全部用砂漿嵌實密封,不得有透縫部位。對于舊墻面上的凹凸不平。
4.2 保溫層施工
保溫板的粘結(jié),宜從外墻底部邊角處開始,依次粘貼,相領(lǐng)板材互相靠緊、對齊。上下板材之間要錯縫排列,墻角處板材之間要咬口錯位。粘結(jié)時輕輕按揉拍壓保溫板,做到位置橫平堅直。
門窗角部的保溫板,均應(yīng)切成刀把狀,不得在角部接板。保溫板的切割要精確,以保證板邊對接緊密。
門窗口周邊側(cè)面,也應(yīng)按尺寸塞入保溫板避免產(chǎn)生熱橋。
4.3 面層施工
在面層抹灰前應(yīng)認真檢查已粘結(jié)的保溫板表面、固定件以及網(wǎng)格布(或鋼絲網(wǎng))、護角等準(zhǔn)備情況。
保溫板上抹灰層厚度應(yīng)足以全部埋入網(wǎng)格布(或鋼絲網(wǎng))而不外露,以避免加強處理受到外界水分作用產(chǎn)生腐蝕。此抹灰層一般分為二遍抹成。第一遍為底涂層,直接抹在保溫板表面上,面積比一塊網(wǎng)格布略大,然后即將網(wǎng)格布伸拉平整壓入濕軟的涂層中,待底涂層初步干硬后,即可抹第二層面層涂層,做到將網(wǎng)格布完全被覆蓋住。
5 結(jié)語
(1)建筑外墻采用外保溫技術(shù),存在著多方面的優(yōu)越性,既明顯改善了居住舒適性,又有十分良好的節(jié)能效果和綜合經(jīng)濟效益。隨著我國建筑節(jié)能要求與舒適性要求的不斷提高,采用外墻外保溫的需求正在日益迫切,外墻外保溫技術(shù)市場必須迅速擴大。
(2)我國外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展,必將是多種技術(shù)互相學(xué)習(xí)、相互滲透、彼此競爭、共同提高的局面。也只有這樣,才能促進外墻外保溫技術(shù)的繁盛,有利于建筑技術(shù)的整體進步。在多種外墻外保溫技術(shù)的競爭和發(fā)展中,工程質(zhì)量、耐久性以及合理的價格,將是取勝的關(guān)鍵因素。
(3)許多國家的技術(shù)經(jīng)驗和國內(nèi)多年的工程實踐證明,外墻外保溫技術(shù)確實是中國建筑節(jié)能技術(shù)的一個重要的基本的發(fā)展方向。在各方的共同努力下,我國外墻外保溫技術(shù)的繁榮指日可待。
參考文獻
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