1.外墙保温形式
单一材料保温外墙:加气混凝土、烧结保温砖
复合保温外墙:
按照保温材料设置位置的不同,可分为内保温、
外保温和夹心保温外墙。
其他:保温砌块等 2.外墙内保温技术
墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。
优点:
1)对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高,纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便;
2)内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架;
3)在夏热冬冷和夏热冬暖地区,内保温可以满足要求;
4)对于既有建筑的节能改造,特别是目前当房屋卖给个人后,整栋楼或整个小区统一改造有困难时,只有采用内保温的可能性大一些。因此,近几年,外墙内保温也得到广泛的应用。
缺点:
1)由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥,热损失较大;
2)由于材料、构造、施工等原因,饰面层出现开裂;
3)不便于用户二次装修和吊挂饰物;
4)占用室内使用空间;
5)对既有建筑进行节能改造时,对居民的日常生活干扰较大。
6)墙体受室外气候影响大,昼夜温差和冬夏温差大,容易造成墙体开裂。
a—外抹灰 b—实心砖墙 c—内抹灰 d—EPS板
图1 外墙保温构造冬、夏温度分布
3.外墙夹心保温技术
外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的内、外侧墙片之间,内、外侧墙片可采用混凝土空心砌块。 优点:
1)对内侧墙片和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛现场浇注材料等均可使用;
2)对施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工。在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区曾经得到一定的应用。
缺点
:
1)在非严寒地区,此类墙体与传统墙体相比尚偏厚;
2)内、外侧墙片之间需有连接件连接,构造较传统墙体复杂;
3)外围护结构的“热桥”较多。在地震区,建筑中圈梁和构造柱的设置,“热桥”更多,保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。
4)外侧墙片受室外气候影响大,昼夜温差和冬夏温差大,容易造成墙体开裂和雨水渗漏。 优点:
1)适用范围广,适用于不同气候区的建筑保温;
2)保温隔热效果明显,“热桥”影响小;
3)能保护主体结构,大大减少了自然界温度、降水、紫外线等对主体结构的影响;
4)有利于改善室内环境;
5)扩大室内的使用空间,与内保温相比,每户使用面积约增加1.3~1.8m2;
6)利于旧房改造,对人们的日常生活干扰少一些。
7)便于丰富美化外立面。
6.外保温相关标准、文件
1)EOTA ETAG 004 有抹面层复合外保
温系统
欧洲
技术认证指南
2) JG 149—2003 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统
3) JG 158—2004 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统
4)JGJ 144—2004 外墙外保温工程技术规程
5)JC 561.2—×××× 增强用玻璃纤维网布
第二部分:
聚合物基外墙外保温用玻璃纤维网布
6)中华人民共和国建设部公告
第218号
关于发布《建设部推广应用和限制禁止使用技术》的公告
(推广应用四种外墙外保温系统
)
7)全国民用建筑工程设计技术措施《建筑产品选用技术》专集
(贯彻建设部218号公告推广应用技术内容)
8)国家建筑标准设计图集 02J121-1
外墙外保温建筑构造(一)
7.EPS板薄抹灰外墙外保温系统
EPS板薄抹面外保温系统是国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统。
这种做法有如下的优越性:1)技术成熟。欧洲使用最久的EPS板薄抹面外保温系统实际工程已将近40年,并且在试验室试验与试验性建筑对比分析的基础上制定了标准和规定了成套的检验方法。大量工程实践证实,EPS板薄抹面外保温系统使用年限可超过25年;2)EPS板价格不十分贵,使整个系统价格适中,便于用户接受;3)无复杂的施工工艺,一般施工单位经过简短培训后,便可掌握施工要领,便于技术的推广;4)有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择。 该系统EPS板导热系数小,约在0.038W/(m•K)左右,并且EPS板厚度一般不受限制,可满足严寒地区节能设计标准要求,适用于寒冷地区和严寒地区。从施工方面和综合经济核算方面考虑,EPS板厚度一般不宜小于3cm。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑节能改造。 EPS板导热系数小,弹性多孔结构能吸收热湿应力,即使在罕见的气候条件下材料中出现水蒸气凝结并且结冰,自身结构也不会破坏,具有很好的使用耐久性。EPS板自重轻,且具有一定的抗压、抗拉强度,靠自身强度能支承抹面保护层,不需要拉接件,避免形成热桥。EPS板化学稳定性好,耐酸碱,具有很好的使用耐久性。EPS板具有上述诸多优点,并且价格适中,是当今世界上在外保温中使用最广泛的绝热材料。 密度18kg/m3以上的EPS板,抗拉强度大都在150kPa以上。当粘贴面积为40%时,必须有每平米6吨以上的拉力才能把EPS板拉掉。而正常情况下风荷载最大也超不过10kPa,也就是每平米1吨力。 EPS板薄抹灰系统只要粘结强度和涂胶粘剂面积符合本规程规定,并且有足够的板厚,就可保证有足够的抗风荷载性能。有人认为由于风压导致空气体积的的变化造成对保温层的疲劳破坏,以致形成空腔结构保温墙面裂缝,甚至脱落。因此提出粘贴聚苯板空腔构造外保温系统存在诸多弊端,这种观点是没有根据的。 8.
胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统
保温浆料系统国内应用量较大,研究开发工作较深入。对于这种系统,二十年前欧洲就有资料介绍应用情况。 该系统胶粉EPS颗粒保温浆料导热系数接近0.06W/(m•K),保温层设计厚度不宜超过100mm,在严寒地区使用会受到一定限制。该系统在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区使用有明显优势。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑节能改造。
9.
胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统抗裂性能 EPS板外保温,面层只有3mm厚,蓄热能力小。EPS板导热系数又小。表面吸收的太阳辐射热不能传入墙体,导致表面温度大幅度上升。夏季阳光下表面温度可高达80℃,如果突降暴雨,温度会急剧下降,温度变化幅度可达50℃以上。 胶粉聚苯颗粒保温浆料外保温,蓄热能力导热能力都大于EPS板。温度变化幅度和变化的速度都比EPS板外保温小,由此产生的温度应力也小,十分有利于表面抗裂。保温浆料燃烧性能级别为B1级,防火性能优于EPS板。 该系统的优点:1)保温浆料用于外墙外保温时,对基层墙体平整度要求不高,易于在各种形状的基层墙体上施工;3)施工工艺比较简单,易操作掌握;4)有些保温浆料的材料中采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料,节能利废,有利于保护环境;5)可用于修补墙体抹灰面层的裂缝。 现场取样胶粉EPS颗粒保温浆料干密度不应大于250kg/m3,并且不应小于180kg/m3。现场检验保温层厚度应符合设计要求,不得有负偏差。 胶粉EPS颗粒保温浆料的保温性能和力学性能都与干密度密切相关。只要控制了干密度和厚度,就可基本上控制住它的保温性能和力学性能。
10. EPS板现浇混凝土外墙外保温系统
1—现浇混凝土外墙 2—EPS板 3—锚栓
4—抗裂砂浆薄抹面层 5—饰面层 一般来说,现浇混凝土与EPS板之间是不可能有可靠粘结的。因此,EPS板两面应预涂界面砂浆,以确保可靠粘结。 要求EPS板两面必须预涂界面砂浆,是为了确保EPS板与现浇混凝土和面层局部修补、找平材料能够牢固地粘结以及保护EPS板不受阳光和风化作用破坏。 浇注混凝土时会产生侧压力,一次浇注高度越大,底部EPS板所受侧压力越大。拆模后EPS板回弹,造成板面出现接茬高差。 11.EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统
1—现浇混凝土外墙 2—EPS单面钢丝网架板
3—掺外加剂的水泥砂浆厚抹面层
4—钢丝网架 5—饰面层 6—Æ6钢筋 由于侧压力的作用,浇注混凝土后有一半数量的钢筋未包覆在抹面层中。抹面层成瓦楞状,容易造成抹面层开裂,一般不用于涂料饰面。 由于这种构造系统有大量腹丝埋在混凝土中,与结构墙体的连接比较可靠,目前大多用于做面砖饰面。
12.EPS钢丝网架板 EPS钢丝网架板热阻应通过实测确定,并且钢丝网上应做抹灰或浇注混凝土,因为钢丝网架板的传热与EPS板两侧的边界条件关系极大。表4.0.11中EPS钢丝网架板的热阻指标是在综合实测数据后确定的。下表为实测数据汇总表。
13. EPS钢丝网架板热阻检测数据汇总表 | | | | | | | | | | | | | | | | | | 单面抹2cm水泥砂浆,Ø2.0腹丝400根/m2 | | | | 单面抹2cm水泥砂浆,Ø2.0腹丝400根/m2 |
14.机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统
1—基层 2—EPS钢丝网架板
3—掺外加剂的水泥砂浆厚抹面层
4—饰面层 5—机械固定装置
这种系统水泥砂浆抹面层易开裂,一般不用于涂料饰面。
常用于贴面砖。
15.岩棉板外保温系统
该系统采用机械固定件将岩棉板固定在外墙上,外挂镀锌钢丝网并抹胶粉EPS颗粒保温浆料,表面做玻纤网增强抗裂砂浆薄抹面层和饰面涂层。 岩棉板密度和压缩性能应复合设计要求,金属网和所有金属部件应做防锈处理。系统抗风压值Rd应不小于设计要求的风荷载值Wd。 该系统适用于混凝土和砌体结构外墙。适用于气候干燥地区。气候湿热地区慎用。
16.装配式保温装饰一体化外保温系统(“罗宝”外保温系统)
系统构造:工业化生产保温装饰复合板芯材为聚氨酯泡沫塑料,外表为涂仿瓷、仿天然石才的0.5mm铝板,内贴0.06mm铝箔防潮层,侧边设有防水榫槽。安装时将防腐木龙骨固定在外墙上,用不锈钢钉将复合板固定在龙骨上。 系统水密性应符合建筑幕墙有关标准规定;系统抗风压值Rd应不小于设计要求的风荷载值Wd。 该系统适用于混凝土和砌体结构外墙。用于既有建筑优势明显。气候湿热、风大地区慎用。 17.现场喷涂聚氨酯外保温系统
喷涂聚氨酯外保温系统由聚氨酯防潮底漆层、喷涂聚氨酯硬泡保温层、聚氨酯界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料找平层、玻纤网抗裂砂浆抹面层和涂料饰面层构成。 聚氨酯硬泡体导热系数小,保温层热阻高。胶粉EPS颗粒保温浆料找平层兼有找平和保温功能,找平效果好,抗裂性能可靠。该系统是喷涂聚氨酯硬泡与胶粉EPS颗粒保温浆料找平的完美结合,是实现节能65%的一种理想的外保温构造系统。 18.仿幕墙式外保温系统
以挤塑聚苯板为保温层,外面复合金属面层,表面做氟碳涂料。可直接用机械方式固定,也可粘贴。板缝用密封胶密封。
19.设计选用外保温系统时,不得更改系统构造和组成材料。
本规程中将外保温系统作为一个整体来考虑。外保温系统的设计和安装是遵照系统供应商的设计和安装说明进行的。整套组成材料都由系统供应商提供,系统供应商最终对整套材料负责。系统供应商应对外保温系统的所有组成部分做出规定。 本规程规定的5种外保温构造系统,保温材料均为EPS,保护层均为现场抹面做法,饰面层均未涉及面砖饰面。每种构造系统都是一个完整的整体,都有其特定的组成材料和系统构造。 目前,建筑市场上有各种各样的外保温做法,有贴饰面砖的,有装配式的。以后还会有更多的构造形式出现。这些做法大多处在试验阶段,都存在需要解决的独特问题,而且需要进一步的试验检验和工程实践检验。
20.在正确使用和正常维护的条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少于25年。 使用年限的含义是,当预期使用年限到期后,外保温工程的性能仍能符合本规程规定。 正常维护包括局部修补和饰面层维修两部分。对局部破坏应及时修补。对于不可触及的墙面,饰面层正常维修周期应不小于5年。 使用年限不少于25年的规定是依据EOTA ETAG 004做出的。EOTA ETAG 004中所涉及的规定是建立在当前技术状况及现有知识和经验的基础之上的,是在试验室试验以及和试验性建筑对比分析的基础上提出的。欧洲使用最久的EPS板薄抹面外保温系统实际工程已将近40年。大量工程实践证实,EPS板薄抹面外保温系统使用年限可超过25年。
21.外保温系统耐候性试验
耐候性试验是对大尺寸的外保温墙体进行的加速气候老化试验,是检验和评价外保温系统质量的最重要的试验项目。能评估外保温系统的长期使用性能。 外保温工程在实际使用中会受到相当大的热应力作用,这种热应力主要表现在保护层上。由于聚苯板的隔热性能特别好,其保护层温度在夏季可高达80℃。夏季持续晴天后突降暴雨所引起的表面温度变化可达50℃之多。夏季的高温还会加速保护层的老化。保护层中的某些有机粘结材料会由于紫外线辐射、空气中的氧气和水分的作用而遭到破坏。 耐候性试验模拟夏季墙面经高温日晒后突降暴雨和冬季昼夜温度的反复作用,耐候性试验与实际工程有着很好的相关性,能很好地反应实际外保温工程的耐候性能。根据法国CSTB的试验,从在严酷气候条件下经过了几年考验的外保温系统的实际性能变化与试验室耐候性试验的对比来看,为了确保外保温系统在规定使用年限内的可靠性,耐候性试验是十分必要的。 耐候性试验条件的组合是十分严厉的。如果材料质量不符合要求,设计不合理或施工质量不好,都不可能经受住这样的考验。 22.
外墙外保温系统经耐候性试验后,不得出现饰面层起泡或剥落、保护层空鼓或脱落等破坏,不得产生渗水裂缝。具有薄抹面层的外保温系统,抹面层与保温层的拉伸粘结强度不得小于0.1MPa,并且破坏部位应位于保温层内。
对外保温系统耐候性要求包括外观和粘结强度两个方面。 规定粘结强度是十分重要的,尤其对于面砖饰面外保温系统就更显得重要。本规程虽然未涉及面砖饰面外保温系统,但实际工程中做面砖饰面的不在少数。在我们做过的耐候性试验中,有在EPS板和XPS板薄抹面层上直接贴面砖的,耐候性试验后做粘结强度检验,有面砖与保温板粘结强度为零的,也有面砖与抹面层粘结强度为零的。如果只看外观,就不能发现这些问题。 关于裂缝问题,很难对裂缝宽度进行规定。渗水裂缝指的是水可通过裂缝渗透至保温层。经耐候性试验后,敲开裂缝部位观察,如果保温层没有被水浸湿,则判定为非渗水裂缝。 关于抹面层与保温层的拉伸粘结强度,除规定粘结强度指标外,还规定破坏部位应位于保温层内,两者缺一不可。规定破坏部位应位于保温层内,意味着不允许在界面处破坏。目的在于保证抹面层与保温层的附着力大于保温层的抗拉强度。实际上,密度在18kg/m3以上的EPS板,抗拉强度大都在0.15Mpa以上。 23.外保温系统抗风荷载性能
外保温系统的抗风荷载性能,所采用的试验方法为动态风荷载法。国内现已实施的3个外保温标准(JG 149、JG 158和JGJ 144)都采用了这种方法,编制标准时主要考虑到我国与欧洲国家不同,高层建筑多,分布地域广,气候条件复杂。标准实施以来,至今还没有一个检测机构能按标准要求进行抗风荷载检验。 外保温系统抗风荷载性能主要关系到系统固定在基层墙体上的稳定性。EOTA ETAG 004中按保温材料类型和固定方式规定了稳定性检验方法,列于下表: | | | | | | | | | | | | | | | | | 注:1)对于附加机械固定的粘结固定系统,粘结强度试验时应不包含固定件。 2)对于附加粘结固定的机械固定的系统,位移试验时应不包含粘结剂。 |
由表可以看出,只有对于未知保温材料才要求做动态风荷载试验。 例如,用挤塑板(XPS)做外保温,至今已做了大量工程。与EPS板相比,XPS板有两个问题需要重点解决。一是可靠粘结问题,一是降低XPS板硬度问题。为此,需要开发外保温专用挤塑板和挤塑板胶粘剂。绝对不能只把EPS板换成XPS板,而简单地套用原来用于EPS板的配套材料。 又如保温浆料系统,有人把干密度提高到300~400kg/m3,用普通水泥砂浆做抹面层,不加玻纤网。这种做法用于涂料饰面是不适当的。密度高时强度高,保温性能差,对于涂料饰面,没有必要把强度搞得过高,重点是要有好的保温性能。水泥砂浆做抹面层并且不加玻纤网,很容易造成抹面层开裂。 还有一个普遍存在的问题是,外保温产品供应商往往只供应保温板、胶粘剂和抹面胶浆,有的甚至连保温板也不供应。涂料、腻子由开发商或施工单位自行购买。这种做法难以保证工程质量和外保温工程的使用耐久性。 |