建筑節(jié)能是執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容,是貫徹國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。最近幾年,在建設(shè)部及地方政府出臺的一系列節(jié)能政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性條文的指導(dǎo)下,我國住宅建設(shè)的節(jié)能工作不斷深入,節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。在建筑節(jié)能技術(shù)中,外圍護(hù)墻體節(jié)能是一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),開發(fā)和利用外墻保溫技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的主要途徑。
外墻保溫技術(shù)按保溫層所在的位置分為外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三大類。
一、外墻內(nèi)保溫
外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層,目前常用的內(nèi)保溫做法主要有三種:
1.內(nèi)貼預(yù)制保溫板,包括增強(qiáng)水泥類、增強(qiáng)石膏類、聚合物砂漿類板材。板的規(guī)格分條板和小板,條板寬度一般為600mm,長度為一個(gè)層高;小板一般為600mm×900mm。
2.內(nèi)貼增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板,即在墻上粘貼聚苯板,用粉刷石膏做面層,面層厚度8mm~10mm,用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。
3.內(nèi)抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料,即在基層墻體上經(jīng)界面處理后直接抹聚苯顆粒保溫漿料,再做抗裂砂漿面層,用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)。其他常用的保溫漿料有復(fù)合硅酸鹽保溫砂漿、海泡石保溫砂漿、珍珠巖保溫砂漿以及稀土復(fù)合保溫砂漿等。
外墻內(nèi)保溫施工簡便,造價(jià)相對較低,且施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較完善,但存在以下問題:
1.難以避免熱(冷)橋,使保溫性能有所降低,在熱橋部位的外墻內(nèi)表面容易產(chǎn)生結(jié)露、潮濕甚至霉變現(xiàn)象。
2.保溫層做在室內(nèi),不僅占用室內(nèi)空間,使用面積有所減少,而且用戶二次裝修或增設(shè)吊掛設(shè)施都會(huì)對保溫層造成破壞,不易修復(fù)。
3.不利于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)。
4.保溫層及墻體出現(xiàn)裂縫成為普遍現(xiàn)象,而內(nèi)保溫隔熱裂縫時(shí)時(shí)刻刻處于住戶的視野中,對住戶的審美和心理會(huì)產(chǎn)生長期的影響,成為投訴焦點(diǎn)。
二、外墻夾心保溫
外墻夾心保溫技術(shù)是將保溫材料置于同一外墻的內(nèi)、外側(cè)墻片之間,內(nèi)、外側(cè)墻片均可采用傳統(tǒng)的粘土磚、混凝土空心砌塊等。
這種保溫形式的優(yōu)點(diǎn)為:
1.防水、耐候等性能均良好,對內(nèi)側(cè)墻片和保溫材料形成有效的保護(hù)。
2.對保溫材料的選材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。
3.對施工季節(jié)和施工條件的要求不高,不影響冬季施工。
近年來,外墻夾心保溫技術(shù)在黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅北部等嚴(yán)寒地區(qū)得到一定程度的應(yīng)用,但非嚴(yán)寒地區(qū)此類墻體與傳統(tǒng)墻體相比偏厚,且內(nèi)、外側(cè)墻片之間需有連接件連接,構(gòu)造較傳統(tǒng)墻體復(fù)雜,抗震性能差,建筑中圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置尚有熱(冷)橋存在,保溫材料的性能仍然得不到充分
發(fā)揮。
三、外墻外保溫
外墻外保溫技術(shù)是將保溫層安裝在外墻外表面,由保溫層、保護(hù)層和固定材料構(gòu)成。與內(nèi)保溫及夾心保溫相比,外墻外保溫技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.熱工性能高,保溫效果好,綜合投資低。
2.不僅適用于新建工程,也適用于舊樓改造,適用范圍廣。
3.保溫層包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命。
4.基本消除熱(冷)橋的影響,同時(shí)消除結(jié)露和霉變現(xiàn)象,提高了居住的舒適度。
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù),將成為墻體保溫的主要形式,下面對目前常用的外墻保溫系統(tǒng)予以重點(diǎn)介紹。
1.EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)
EPS板薄抹灰系統(tǒng)由EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構(gòu)成,EPS板用膠粘劑固定在基層上,薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。
EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)是國內(nèi)外使用最普遍、技術(shù)上最成熟的外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)EPS板導(dǎo)熱系數(shù)小,約在0.038Wm·K 左右,并且EPS板厚度一般不受限制,可滿足嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,適用于寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)。從施工方面和綜合經(jīng)濟(jì)核算方面考慮,EPS板厚度一般不宜小于3cm,在夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)不宜廣泛采用。該系統(tǒng)適用于各種新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻,也適用于既有建筑節(jié)能改造。該系統(tǒng)適用于多層建筑和高層建筑,建筑物高度在20m以上時(shí),在受負(fù)風(fēng)壓作用較大的部位宜使用錨栓輔助固定。
EPS板薄抹灰系統(tǒng)一般不適用于面磚飾面。目前,有些外保溫廠家也在嘗試做面磚飾面,建議在工程應(yīng)用中注意以下問題:
1 應(yīng)做耐候性試驗(yàn)。
2 面磚與抹面層的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于0.2MPa。
3 為了能承受剪切應(yīng)力,EPS板的密度應(yīng)不低于30kgm3。
4 面磚膠粘劑的耐凍融性能要好。
5 應(yīng)采用粘釘結(jié)合方式固定EPS板,錨栓應(yīng)釘在網(wǎng)布外并釘在粘膠點(diǎn)處。
6 邊角部位防水一定要好。
7 建筑物高度需有一定限制。
就外保溫中使用的保溫材料而言,除保溫性能外,還要求容易粘結(jié),具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膹椥阅A浚芏龋保怠玻玻耄纾恚常牛校影寰头浅_m合。EPS板的吸水率和水蒸汽滲透系數(shù)完全符合外保溫的要求。與EPS板相比,XPS板不易粘結(jié)。目前,XPS板用于外墻外保溫尚處在試驗(yàn)階段,不宜大面積應(yīng)用,尤其不能直接貼面磚。
2.膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)
膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)由界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉EPS顆粒保溫漿料經(jīng)現(xiàn)場拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層,薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。
這種系統(tǒng)在20年前歐洲就有資料介紹應(yīng)用情況,雖然這種系統(tǒng)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)比EPS板大,但由于我國地域廣大,各種氣候區(qū)分布廣泛,加之施工簡便,價(jià)格適中,因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
該系統(tǒng)膠粉EPS顆粒保溫漿料導(dǎo)熱系數(shù)接近0.06Wm·K ,保溫層設(shè)計(jì)厚度不宜超過100mm,在嚴(yán)寒地區(qū)使用會(huì)受到一定限制,在夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)使用有明顯優(yōu)勢。該系統(tǒng)適用于各種多層和高層新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻,也適用于既有建筑節(jié)能改造。由于膠粉EPS顆粒保溫漿料密度和導(dǎo)熱系數(shù)較大,保護(hù)層表面最高溫度以及溫度變化速率和變化幅度均低于EPS板薄抹灰系統(tǒng),因此采取適當(dāng)措施后,可做面磚飾面。采用面磚飾面時(shí),面磚粘結(jié)砂漿和勾縫材料應(yīng)具有良好的可變形性,壓折比應(yīng)不大于3,勾縫材料還應(yīng)具有良好的水蒸汽滲透性能。嚴(yán)寒地區(qū)采用面磚飾面時(shí)需考慮凍融破壞問題。
經(jīng)試驗(yàn)證實(shí),膠粉EPS顆粒保溫漿料用作厚抹面層和表面找平層,外加玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿層,可有效解決抹面層開裂問題,可用于巖棉外保溫、現(xiàn)場噴涂聚氨酯外保溫及EPS板表面作厚抹面層和找平層。
3.EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)
EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)以現(xiàn)澆混凝土為基層,EPS板為保溫層。EPS板內(nèi)表面與現(xiàn)澆混凝土接觸的表面 水平方向開有矩形齒槽,內(nèi)、外表面均滿噴界面砂漿。在施工時(shí)將EPS板置于外模板內(nèi)側(cè),并安裝輔助錨栓作輔助固定件,澆灌混凝土后墻體與EPS板以及輔助錨栓結(jié)合為一體。EPS板表面抹抗裂砂漿薄抹面層,外表以涂料為飾面層,薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。
該系統(tǒng)適用于現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系,適用地區(qū)與EPS板薄抹灰系統(tǒng)相同,并且同樣適用于多層建筑和高層建筑,但不適用于面磚飾面。
4.機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)
機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)由機(jī)械固定裝置、腹絲非穿透型EPS鋼絲網(wǎng)架板、砂漿厚抹面層和飾面層構(gòu)成。
該系統(tǒng)適用于寒冷地區(qū)。由于具有厚抹面層,受力學(xué)性能要求的限制,保溫板不宜過厚,在嚴(yán)寒地區(qū)使用會(huì)受到一定限制。該系統(tǒng)不適用于夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū),不適用于加氣混凝土和輕集料混凝土基層。該系統(tǒng)可做面磚飾面和涂料飾面,以涂料做飾面層時(shí),應(yīng)加抹玻纖網(wǎng)抗裂砂漿薄抹面層。
5.巖棉板外保溫系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用機(jī)械固定件將巖棉板固定在外墻上,外掛鍍鋅鋼絲網(wǎng)并抹膠粉EPS顆粒保溫漿料,表面做玻纖網(wǎng)增強(qiáng)抗裂砂漿薄抹面層和飾面涂層。
巖棉板密度和壓縮性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,金屬網(wǎng)和所有金屬部件應(yīng)做防銹處理。系統(tǒng)抗風(fēng)壓值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的風(fēng)荷載值。
該系統(tǒng)適用于混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻,適用于氣候干燥地區(qū),在氣候濕熱地區(qū)慎用。
6.裝配式保溫——裝飾一體化外保溫系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用工廠化生產(chǎn)的預(yù)制復(fù)合保溫板,以發(fā)泡聚氨酯作保溫材料,澆注成型時(shí)與飾面磚復(fù)合在一起。預(yù)制板現(xiàn)場安裝時(shí)用錨栓與墻體連接。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是:產(chǎn)品在工廠預(yù)制,有利于控制質(zhì)量;施工裝配化,減少了工序,施工速度快;面磚與保溫層、保溫板與基層墻體連接牢固,為外保溫貼面磚飾面開辟了新的途徑;聚氨酯比聚苯板有更高的熱工性能,因而可以用較薄的厚度滿足新的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
該系統(tǒng)適用于混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻,對既有建筑優(yōu)勢明顯,在氣候濕熱、風(fēng)大地區(qū)慎用。
7.噴涂聚氨酯外保溫系統(tǒng)
噴涂聚氨酯外保溫系統(tǒng)由聚氨酯防潮底漆層、噴涂聚氨酯硬泡保溫層、聚氨酯界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料找平層、玻纖網(wǎng)抗裂砂漿抹面層和涂料飾面層構(gòu)成。
聚氨酯硬泡體導(dǎo)熱系數(shù)小,保溫層熱阻高。膠粉EPS顆粒保溫漿料找平層兼有找平和保溫功能,找平效果好,抗裂性能可靠。該系統(tǒng)是噴涂聚氨酯硬泡與膠粉EPS顆粒保溫漿料找平的完美結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能65%的一種理想的外保溫構(gòu)造系統(tǒng)。
以上各種外墻保溫技術(shù)都有成功的工程實(shí)例,在應(yīng)用中也都出現(xiàn)過一些問題。各種保溫系統(tǒng)都有其特有的構(gòu)造形式,選用時(shí)不得隨意更改。