探讨建筑工程外墙外保温节能技术

摘要:外墙外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。

外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料外保温比内保温的效果好。

毕业论文网   关键词:建筑工程外墙外保温 节能技术   外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。

外墙外保温在环保节能方面作用显著。

外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。

由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。

一、外保温施工中存在的问题   在热量相同的情况下,外保温抗裂保护层温度变化速度比无保温情况下主体外墙温度变化速度提高8~30倍。

因此抗裂保护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。

1、聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计存在的不足:这类外保温隔热通常将聚苯板粘贴在墙体的外侧,然后在保温板上抹砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中,目前,此类做法很常见,然而出现裂缝的也非常多。

抗裂保护层受热应力的因素上看,该体系聚苯板保护层仅是3mm的抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布,膨胀聚苯板导热系数为0.042W/(m•K),而抗裂砂浆导热系数为0.932W/(m•K),两材料导热系数相差22倍。

由于聚苯板保温隔热层热阻很大从而使保护层的热量不易通过传导扩散,因此当受太阳直射时热量积聚在抗裂砂浆层,其表面温度将高达55℃,遇突然降雨降温则温度会降至15℃左右,温差可达40℃,这样的温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响,对抹灰砂浆的柔韧性和网格布的耐久性提出了相当高的要求。

另外一个应该考虑的因素是当聚苯板的温度超过70℃时,聚苯板会产生不可逆热收缩变形,造成较为严重的开裂变形,这种情况在高温干燥地区更为明显。

2、水泥砂浆厚抹灰钢丝网保温外保温隔热构造设计存在的不足:这类外保温隔热通常采用带有钢丝网架的聚苯板作为主体保温隔热材料,分为钢丝网穿透聚苯板和不穿透聚苯板两种类型。

钢丝网穿透聚苯板钢丝网聚苯板施工时整体一次性浇筑固定在基层墙体上,不穿透聚苯板的采用机械锚固的方式固定在基层墙体上,面层均采用20mm~30mm的普通砂浆找平。

由于该类体系采用厚抹灰水泥砂浆做法,开裂现象比较普遍,原因如下:   1)普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形,并且存在强度增长周期短、体积收缩周期长的矛盾,在约束条件,当体积收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。

2)配筋不合理引起裂缝:钢丝网架在在水泥砂浆中的位置相当于单面配筋方式,且靠近保温隔热层。

在正负风压、热胀冷缩、干缩湿涨等作用都是双向或多向。

该种方式的配筋对靠近外墙饰面应力的分散作用很有限,起不到应有的抗裂作用。

3)不完全外保温引起的裂缝:在外墙保温中,常常忽略了女儿墙、雨篷、老虎窗、凸窗、外阳台等部位的保温,而使此部分出现开裂或者降低使用寿命。

3、无网聚苯板外保温外饰面粘贴面砖的缺陷:   从构造设计上看,直接在玻纤网格布复合抹灰砂浆的无网聚苯板外保温外面粘贴面砖是不合理的。

一方面,从受力状况看,应用于外保温聚苯板的通常采用点粘法,粘结面积40%左右,而聚苯板本身具有受力变形的特性,由聚苯板直接承受面砖饰面层(包括粘结砂浆)荷载,必然会发生改变,短期或许不会发生严重事故,但长期的变形将导致受力的失衡从而引发开裂甚至脱落。

另一方面,从抗风压性上看,粘贴聚苯板外保温体系存在空腔,抗风压尤其是抗负风压的性能差,会出现在刮大风时聚苯板刮落事件。

第三,从防火性能上看,体系本身就存在整体连通的空气层,火灾时很快形成“引火通道”使火灾迅速蔓延。

聚苯板外墙外保温体系在高温辐射下很快收缩、熔结,在明火状态下燃烧,即在火灾发生时,聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏。

从这个意义上说,在聚苯板外保温体系面层粘贴面砖的做法是非常危险的,火灾状态下聚苯板在受热后严重变形,使面砖层丧失依托,引起面砖层整体脱落造成人员伤害。

二、外墙外保温的一般做法   关于外保温存在墙体开裂的问题,我们可以通过在外保温材料及施工方法等方面的改进,使之达到规定的施工质量。

具体方法如下:   1、建筑的外保温应该是整个建筑全部的外保温

由于不完全保温使得建筑的女儿墙、雨篷等构件出现裂缝,因此,为避免裂缝的产生,我们应该对建筑进行全面的保温,包括女儿墙、雨篷、飘窗、出墙线条等构件。

外墙外保温开裂的主要原因是因为保温材料与外装饰材料的线膨胀系数不同产生的,预防裂缝的原理是:通过减小建筑结构外保温材料同外装饰找平砂浆、外饰面涂料等材料的线膨胀系数比,使材料之间产生逐层渐变,柔性释放应力,以起到预防裂缝的作用。

2、保温材料的选择:   1)现在施工的建筑中,保温材料以使用挤塑板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。

挤塑板具有密度大、导热系数小等优点,它的导热系数为0.029 W/(m•K),而抗裂砂浆导热系数为0.93 W/(m•K),两种材料导热系数相差32倍,而聚苯板导热系数为0.042 W/(m•K),同抗裂砂浆相差22倍,因此挤塑板与聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板

以聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料由胶粉料和胶粉聚苯颗粒做成,胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料,一般采用熟石灰粉―粉煤灰―硅粉―水泥为主要成分的无机胶凝体系,该类材料导热系数一般为0.06 W/(m•K),与抗裂砂浆相比相差16倍。

该种材料与挤塑板和聚苯板相比,导热系数要小得多,因而能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂层的耐久性。

此外饰面层涂料也应具备延性和弹性,避免急骤温差在饰面层或者整个保护层产生很大的热应力,从而避免导致裂缝。

2)增强网的选择:耐碱玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料外墙外保温技术中的应用得以快速发展,一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,将原本可以产生的裂缝分散成许多较细裂缝,从而形成抗裂作用。

保温层的外保护抗裂砂浆为碱性,玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有了决定性的意义。

从耐久性上分析,高耐碱玻纤网格布要比无碱网格布和中碱网格布的耐久性好得多,至少能够满足25年的使用要求,因此,在增强网的选择上,建议使用高耐碱的网格布

3)保护层材料的选择:由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够,直接作用在保温层外面,耐候性差,而引起开裂。

为解决这一问题,必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网,并在砂浆中加入适量的纤维,抗裂砂浆的压折比小于3。

如外饰面为面砖,在水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片,钢丝网片孔距不宜过小,也不宜过大,面砖的短边应至少覆盖在两个以上网孔上,钢丝网应采用防腐好的后热镀锌电焊钢丝网

4)无空腔构造提高体系的稳定性:在采用聚苯板外保温的设计中,保温层主要承受的是重力和风压,由于聚苯板强度的限制,使保温层开裂,甚至脱落。

为了提高保温板的强度,应尽可能提高粘结面积,采用无空腔,以满足抗风压破坏的要求。

此外,按照国家现行的民用建筑外保温系统及外墙装饰防火的暂行规定,外保温系统应按一定的楼层间隔沿楼板位置用特制保温材料设置宽度不小于300mm的水平防火隔离带(保温材料的燃烧性能应为A级且不应低于B2级,如玻化微珠),防火隔离带与墙面应进行全面积粘贴。

由于外墙保温体系是一个有机的整体,组成的各相关层协同作用不仅要求柔性渐变,而且应有一定的相容性、协同性,形成一个复合整体。

因此,外墙保温体系材料应由聚苯乙烯材料供应商经质量体系认证和系统材料及体系性能试验检验合格后成套供应(具备保温系统的型式检验报告),以保证体系材料的匹配性及抗裂技术路线的实施,并有利于明确外墙保温体系供应商对外保温工程质量负责。

结束语;   目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。

外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础。

节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。

正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。

所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。

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