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[关键词]外墙;保温材料;防火;
中图分类号:TU352.59 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0167-01
1.复合酚醛保温板
酚醛保温板是以酚醛树脂和阻燃剂、抑烟剂、固化剂、发泡剂及其他助剂等多种物质为原料,经科学配方制成的闭孔型硬质泡沫塑料。最突出的优势是防火和保温。目前我国酚醛泡沫板材的生产技术已达到工业化生产水平,各项技术性能指标达到或接近国际先进水平。酚醛泡沫在建筑业的应用技术已逐步成熟,已越来越多地应用于公共建筑和住宅建筑保温节能工程中。
1.1.防火性能
酚醛泡沫保温板的防火级别为B1级,虽然不能达到A级,但通过实际燃烧试验来看,是完全不会引发火灾的。100mm厚酚醛泡沫的抗火焰能力可达1h以上而不被穿透。在火焰的直接作用下具有结碳、无滴落物、无卷曲和无熔化现象,火焰燃烧后其表面形成一层“石墨泡沫”层,可有效保护内层的泡沫结构。
1.2.保温性能
酚醛泡沫的热导率一般为0.025 W/(m・K),与聚氨醋相当,优于EPS板、XPS板及其他无机保温材料。
酚醛泡沫也存在一些缺点,如脆性、易粉化等,因此限制了它的应用范围。相关企业开发出了复合酚醛保温板。复合酚醛保温板主要结构为采用酚醛泡沫为芯材,表面复合一层聚合物砂浆以及玻璃纤维网格布。聚合物砂浆及网格布在酚醛泡沫表面的复合过程在工厂一次预制成型。由于酚醛泡沫表面复合了一层聚合物砂浆及网格布,所以复合板的整体抗压抗折性能都得到了极大的改善,弥补了单体酚醛泡沫板的脆性,也就更易施工,同时防火性能进一步提高。
1.3 工程应用实例
(1)太原万国城MOMA酒店、公寓、商业用房项目共有4栋楼,建筑高度分别为99.13 , 30.73 , 23.99和99.25m,总建筑面积为107926.83 m2。外墙保温系统的保温材料采用厚度为120mm的EPS板,每层设置宽度为300mm、厚度为120 mm防火隔离带,防火隔离带采用复合酚醛保温板,使外墙保温系统达到建筑节能和经济安全的要求。
(2)北京华侨城A2-6号住宅楼。全现浇剪力墙结构,地上30层为住宅,地下2层为自行车库、机房,建筑高度88.20 m。外墙保温采用50 mm厚复合酚醛保温板,采用涂料作为外墙饰面层。外墙保温系统采用粘钉结合系统。
(3)沂水县人民医院病房综合楼工程,总建筑面积21000 m2,建筑总高度56 m,外墙保温采用50 mm厚复合酚醛保温板,采用涂料作为外墙饰面层,外墙保温系统的连接采用粘钉结合方式。
2 AB无机复合纤维保温板
安徽某新材料科技有限公司研发的AB无机复合纤维保温板,是由包含铝、钙等金属元素的高聚硅酸盐纤维、玻璃纤维等超细无机纤维为主要原材料加人纳米无机粘合剂、憎水剂及其他添加物,充分水溶并搅拌均匀后,经脱水压制后呈板状,再经烘干切割而成的高效保温板材。它是一种基于纳米微孔原理的绝热保温材料,综合性能比显著超过传统的保温材料,其密度不大于300 kg/m3,热导率不大于0.040W/(m・K),燃烧性能等级为A级,可应用于建筑内外墙保温、屋面保温、冷库、船舶、汽车和新能源房屋等领域。AB无机复合纤维保温板外墙外保温系统构造如图1所示,由外到内包括饰面层、抗裂胶浆防护层、耐碱玻纤网格布、AB无机复合纤维保温板、粘结胶浆增强层、砂浆找平层、基层墙体和外加连接件锚栓。
3 发泡水泥保温板-
发泡水泥保温板是采用物理或化学方法将发泡剂、水泥基胶凝材料、骨料、掺合料、外加剂和水,经混合、搅拌、发泡和切割等工艺制成的轻质气泡状绝热材料。其优点是:热导率低,保温效果好,不燃烧,与墙体粘结力强,强度高,无毒害放射物质,环保。其体积密度大多在180-200 kg/m3,热导率不大于0.06W/(m・K),有的可达到不大于0.045 W/(m・K),防火等级达到A级。发泡水泥保温板属于水泥基材料,与水泥基及砖、砌体等建筑基层墙体及抗裂抹面砂浆相容性好,粘结可靠,施工时采取粘结砂浆满粘,并辅以膨胀锚栓锚固,有效保证了保温板应用的安全性及耐久性。发泡水泥保温板外墙外保温体系由界面砂浆、发泡水泥保温板、抹面层、玻纤网格布和锚固件等构成。目前,国内外在此领域的技术发展水平基本相当。
4 STP超薄绝热板
STP超薄绝热板是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜通过抽真空封装技术制成的。其中,芯材的主要作用一是作为支撑骨架,二是芯材本身具有一定的热阻,可起到一定的保温效果。高阻气薄膜是由铝箔和其他材料复合而成的,它的好坏对成品板的影响最为明显。吸气剂的主要作用是保证STP板与建筑物同寿命,为防止在使用过程中有小部分空气渗漏到STP板的内部,通过在STP板内部放置吸气剂,可将这部分气体吸收掉,进一步保证STP板的使用寿命。青岛某材料有限公司生产的STP板材外部采用多层材料复合的高强度复合阻气膜,具有高阻气性,其单位面积重量不大于10.0Kg/m2,热导率试验结果为0.0067 W/(m・K) ,燃烧等级为A级。
5 现浇EPS泡沫混凝土复合保温墙体
北京某节能环保科技股份有限公司开发出一种免拆模现浇EPS泡沫混凝土复合保温墙体,采用水泥硅钙板作为墙体内侧模板,采用掺聚苯颗粒的EPS泡沫混凝土作为轻质墙体,采用挤塑聚苯板(XPS)作为外模板。其中,内模板也可采用石膏板或纤维水泥板等;EPS泡沫混凝土是在泡沫混凝土中掺人由废弃聚苯板破碎成的聚苯颗粒制备而成,大大改善了泡沫混凝土坍落度和流动度,对模具的密封性要求低,将模板直接拼接即可,无须对拼接缝进行额外处理,避免了泡沫混凝土在现场浇筑过程中,一次浇筑高度过高造成的塌模现象和拼接缝隙处的跑浆现象,减少了泡沫混凝土浇筑前封闭拼接缝这一工序,提高了施工质量和效率;外模板用挤塑聚苯板上开有燕尾槽,并双面涂刷防火界面砂浆,且单面涂刷基层建筑界面砂浆;内外模板均作为免拆模板永久固定在保温墙体上。
为满足住宅建筑在施工及使用过程中既保温节能,又防火安全的要求,目前从保温材料和外墙构造两方面进行了大量的探索研究工作。在外墙构造上,保温措施主要有用岩棉板、膨胀珍珠岩等无机保温材料作为保温层,加上空气层和反射膜等,外墙内、外层结构或现浇或预制。保温材料和外墙结构方面的改进和提高还有很多,限于篇幅,在此不作详细介绍。
参考文献
[1] 戢超.酚醛泡沫在外墙温中的应用[J].建筑,2009(22)
【Summary】The ordinary silicate foam cement insulation board as a non-flammable insulation energy-saving building materials,more and more attention by the society,and has been widely used in many fields. The experiment involved a ordinary silicate foam cement insulation board,and three-dimensional enhanced net composite molding, the tensile strength of the plate to reduce stress contraction,and enhance crack resistance.It can be factory molding process,improved engineering applications construction speed,saving construction time.
【关键词】普通硅酸盐发泡水泥;三维增强;保温板;A级防火;化学发泡;保温装饰一体化
【Keyword】Ordinary silicate cement;3D reinforced;Insulation board;Fireproof;
Chemical foaming;Insulation and decoration combine
中图分类号:O741+.4文献标识码: A 文章编号:
前言:
三维增强普通硅酸盐发泡水泥保温板是采用化学发泡工艺,将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰石粉、外加剂、抗裂纤维及水等经机械搅拌制成料浆,与化学发泡剂二次搅拌后浇注于配备三维增强网的成型模具中,再经自然养护、切割而成的一种轻质多孔建筑保温材料。
我国从2005年开始推行建筑保温节能工程,要求新建建筑必须实行50%的节能目标(部分城市要实现65%的节能目标),该工程加快了保温隔热材料的发展,但在实际应用过程中也暴露出了许多问题,防火安全问题尤为突出。2009年的北京央视新址大火和2010年的上海“11.15”重大火灾等事件,让人们对外墙保温隔热材料的防火性能的重要性有了重新的认识。
发泡水泥保温板经过了两个发展阶段,第一阶段是硫铝酸盐发泡水泥(快硬水泥),因其发泡工艺易控制,不易塌模,早期强度来得快,在普硅发泡水泥技术尚不成熟时在市场上得到了一定的应用。第二阶段是普通硅酸盐发泡水泥,其对产品的配方技术和生产工艺都有很严格的要求,才能做到产品发泡过程中不塌模、不开裂。三维增强普通硅酸盐发泡水泥保温板是在我司自主研发的普硅发泡水泥成熟技术基础上,为了更好满足客户实际使用的需求,提高其应用于外墙薄抹灰保温系统的施工进度,提升产品的性能指标和满足外观尺寸要求而开发的新产品。突出的性能和可供选择的尺寸规格优势,使其在保温装饰一体化应用领域也将得以拓展。
普通硅酸盐发泡水泥保温板,其主要特性有:保温隔热性能较好;防火安全,燃烧性能达到A级;系统耐久性强,可做到与建筑物同寿;主要原材料为普通硅酸盐水泥,与基层墙体属同性质材料,粘结强度高;具有一定的隔音效果;绿色环保,原料易得;薄抹灰施工工艺成熟,便利;性价比较高等。以上特性与目前建筑外墙保温材料相比较,综合性能优势较突出。
2009年9月25日,公安部、住房和城乡建设部联合了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,“规定”中对使用现有有机类保温材料提出了许多严格限制及必须采取的防护措施。在这种背景下,A级防火保温材料得到大量应用,前景广泛。普通硅酸盐发泡水泥保温板因价格合理、综合性能十分优异使其成为了这些A级保温材料中的新宠。其发展前景意义将十分重大。
1 三维增强普通硅酸盐发泡水泥保温板的原材料及其作用
1.1 水泥
水泥作为发泡水泥保温板的主要胶凝材料,起胶结作用,是其强度的主要来源。发泡水泥要求在发泡过程中早期强度高,凝结快,水泥的初凝时间不早于25min,终凝不迟于3h。这些特性快硬硫铝酸盐水泥均能满足,但其后期强度倒缩现象严重,且水化产物中的钙矾石对温度敏感性强,容易产生分解或转变而影响基体稳定性;其次是碱度低造成了抗碳化性能差,而影响水化产物的稳定性。因此本实验最终选择了普通硅酸盐水泥,采用的是PO 42.5海螺水泥,并通过外加剂解决了发泡水泥对其初凝和终凝时间的要求。本实验中发泡水泥通过化学发泡工艺发泡成型,发泡过程中,其内部产生大量的气泡,如果气泡的稳定性不好,或普硅水泥初凝太慢都会导致塌模和表面裂缝现象。本实验中添加了自制的稳泡剂和改性剂,完全解决了普通硅酸盐发泡水泥的初凝和终凝时间要求,并且克服了快硬硫铝酸盐发泡水泥后期强度倒缩问题带来的工程质量问题。
1.2 粉煤灰
粉煤灰中的颗粒以球形玻璃体居多,比表面积大,其矿物组成主要是玻璃体、石英及少量未燃烧的碳粒。实验中选择II级粉煤灰,其主要作用是节约成本,降低水化热,粉煤灰中的活性成分可以增加发泡水泥保温板的后期强度。
1.3 硅灰石粉
其独特的针状结构,使添加了硅灰石粉的发泡水泥保温板的抗压、抗折强度都得以提高,还具有一定的抗开裂作用。
1.4 发泡剂
发泡剂是另一种影响产品质量的重要材料,要求发泡剂必须具有产气量大,发泡速度适宜,用量的特点。因为浆料注入模具后,在化学反应下放出气体,使物料膨胀,同时胶凝材料开始凝结硬化,如果发泡过快,凝结速度慢,浆料内部形成的气孔因自重而塌陷和溢出。如果发气太慢,凝结硬化快,发泡体膨胀率低,导致或出现裂纹或膨胀不起来。所以只有在发气速度与胶凝材料凝结硬化过程协调一致时才能生产出理想的产品。对发泡剂的研究,国内外都有很多探索,例如用电石与水反应制得乙炔气体;用一些活泼金属制得氢气等,但由于制得这些气体存在成本高、产气量及工艺控制等诸多不利因素,在大规模工业化生产中效果差强人意。本发明采用了浓度为27.5%的工业级过氧化氢溶液。利用其自身在常温和加热情况下歧化反应产生的氧气进行发泡。
1.5 纤维
选择低模量的聚丙烯纤维, 具有较强的耐碱性,不受各种碱性基料水化产物的侵蚀。具有良好的分散性,不团结,不成束,保证了纤维在基料中的均匀分布。具有较高的韧性和强度,在混合搅拌中不易打弯成球,有效提高发泡水泥的抗裂、抗冲击性能。
1.6 稳泡剂
其主要作用是对泡孔起到稳定作用,防止泡孔破裂、串孔现象的产生,提升发泡水泥的初凝速度避免发泡块塌落现象的产生。使得发泡孔成完全闭合的状态,提升产品的憎水性能。
1.7 改性剂1
加速发泡水泥初凝,缩短初凝时间,消除发泡水泥凝固过程中产生的应力收缩,避免裂纹的产生。
1.8 改性剂2
改善物料分散均匀度,缩短物料搅拌混合时间,提升生产效率,有助于提高发泡水泥强度。
1.9 三维增强网
高分子聚合物或玻璃纤维纺织而成,对发泡水泥保温板起到增强作用,提升产品的抗拉、抗冲击性能,使得大尺寸的发泡水泥保温板不易折断、破损,适用于外墙保温薄抹灰系统和保温装饰一体化工厂化加工,彻底解决外墙保温防护层裂纹的问题。
1.10 水与环境温度
水作为普硅水泥水化和成型的介质,其作用在于调节浆料的浓度和制品的性能,高水灰比浆料易发泡、发泡体表面平整,但强度低;低水灰比浆料流动性差,发泡剂产生的气体在膨胀过程中阻力较大、发泡体表面呈凸面,易出现裂纹和制品密度大。因此,水的掺入量必须适量。本发明选用了适合当地原材料特性的较佳水灰比49~51:100。水的温度也是影响发泡速度和效果的直接因素,水温过高,发泡速度太快,易导致浆料在搅拌机内尚未放料,就已经过度膨胀,导致放出的物料在模具中流动性差,成型发泡体出料口对应部位表面不平整,易产生“肚脐”现象,继而在此部位产生裂纹。水温过低,将导致发泡高度不够,制品不能充分膨胀,产品密度增大等问题。本实验选择的水温为夏季35℃~40℃,冬季39℃~44℃。
最适宜的环境温度应在15℃以上,如果温度太低,发泡时间则会延长,胶凝材料凝结时间和发泡速度将难以协调到比较理想的状态。环境温度低,也会导致发泡体脱模时间延长,影响产能。所以在气温低于15℃时必须调整好发泡剂及配方。适当提高水温或车间环境温度。
2 实验
2.1配比
表1普通硅酸盐发泡水泥配比
注1:可根据板材规格选择合适的尺寸
2.2 普通硅酸盐发泡水泥保温板技术指标要求
表2发泡水泥技术指标要求注2
试验项目 性能指标
注2:企业标准 Q/VBCT 1-2012
2.3 技术指标试验方法
2.3.1 导热系数:按GB/T 10294的规定执行。
2.3.2 干密度:按GB/T 5486的规定进行。
2.3.3 吸水率:按企标Q/VBCT 1-2012的规定进行。
2.3.4 抗压强度:按GB/T 5486的规定进行。
2.3.5 垂直于板面抗拉强度:按JGJ 144的规定执行。
2.3.6 干燥收缩值:按GB/T 11969(快速法)的规定进行。
2.3.7 软化系数:按JGJ 51的规定进行。
2.3.8 碳化系数:按GB/T 11969的规定进行。
2.3.9 燃烧性能级别:按GB 8624 的规定进行。
2.3.10 放射性核素限量:按GB 6566的规定进行。
2.4生产工艺
本实验采用的化学发泡法,该法是先将胶凝材料、水、小料通过机械搅拌制成浆料,然后投入发泡剂经机械二次搅拌5s~7s,停止搅拌,放料至配备有三维增强网的模具中,发泡成型,成型时间在25min内基本全部完成,其工艺流程如图1所示。
图1:三维增强普通硅酸盐发泡水泥保温板生产工艺流程图
2.5 产品实验实例
2.5.1 实验配比
表3 普通硅酸盐发泡水泥实验实例
2.5.2 实验检测结果
2.5.3 实验检测结果分析
① 此配方和发泡工艺条件下,普通硅酸发泡水泥保温板的干密度控制在≤230kg/m3,就完全能满足导热系数≤0.060W/(m・K)的要求。
② 产品满足燃烧性能A级要求,属不燃型保温材料。
③ 吸水率指标随着干密度降低有所增加,四个实验均满足了指标的要求。
④ 抗压强度随着干密度的降低而降低;复合有三维增强网的发泡水泥保温板比没有复合三维增强网的发泡水泥保温板的抗压强度略有提高。
⑤ 垂直于板面抗拉强度随着干密度的降低而降低,同时,实验一与实验二比较,实验三与实验四比较,仅存在是否复合有三维增强网的区别。由此可见复合有三维增强网的发泡水泥保温板的抗拉强度比没有复合三维增强网的发泡水泥保温板抗拉强度要显著提高。
⑥复合有三维增强网的发泡水泥保温板干燥收缩值指标也有得到提高,减少了收缩,提高了抗裂性能。
⑦ 是否复合有三维增强网对产品的软化系数基本没有影响。
⑧ 普通硅酸盐水泥发泡保温板完全满足碳化系数指标的要求,避免了类似于快硬硫铝酸盐水泥后期强度倒缩现象。
3 产品特性
3.1 低密度(≤250kg/m3),低导热系数(≤0.060W/(m・K)),其保温、隔音效果比传统泡沫混凝土有了显著提高。
3.2 普通硅酸盐水泥发泡和三维增强技术保证了抗压强度(≥0.50MPa)的同时,大大提升了产品的抗拉强度;同时,三维增强技术和特殊添加剂,使得发泡气孔完全封闭、独立且疏水,添加剂中微膨胀成分和抗裂纤维应力分散作用。大幅减少了表面开裂情况,即使有部分裂纹情况,产品的憎水性也阻止了在实际应用中因表面开裂而导致吸水率增加,影响工程质量的问题。
3.3 普通硅酸盐水泥发泡,而不是快硬硫铝酸盐水泥发泡,解决了产品的耐久性问题,不存在产品后期强度倒缩现象。与基体同材质,相亲相容,粘结力高,真正做到了与建筑物同寿。
3.4 A级防火,属不燃型保温材料,安全可靠。
4 结语
普通硅酸盐发泡水泥保温板因其具备轻质(干密度≤250kg/m3)、低导热系数(≤0.060W/(m・K))、保温隔热、A级防火、较高强度、耐久性突出等诸多优异性能,尤其本实验采用的三维增强普通硅酸盐发泡水泥,因其独特的三维增强和特殊改性剂,更加提升了普通硅酸盐发泡水泥保温板的抗拉强度、抗裂性能、抗水渗透性等多方面的性能。目前普通硅酸盐发泡水泥保温板可采用成熟的薄抹灰施工工艺,亦可作为保温装饰一体化的芯材。适用于外墙外保温、屋面保温、外墙内保温、隔墙、吸声隔音等诸多方面。 随着我国节能政策的大力推行,以及对外墙保温材料安全防火性能的要求,势必将得到业内重视和推广,具有广阔的应用前景。
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关键词: 建筑工程;外墙外保温
中图分类号:TU198文献标识码: A 文章编号:
一、外墙外保温施工技术的应用
目前采用的外墙外保温技术主要有胶粉聚苯颗粒浆料外墙外保温、聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温、现浇混凝土模板内置保温板外墙外保温等几种外墙外保温技术体系。
(一)外墙外保温的施工条件
外保温工程施工期间以及完工后24h内,基层及环境空气温度应不低于5℃。夏季应避免阳光曝晒;在5级以上大风天气和雨天不得施工;基层墙体经过结构验收合格;门窗或辅框已安装完毕;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;外脚手架的拉结已移到门窗洞口处。
(二)胶粉聚苯颗粒浆料外墙保温技术
胶粉聚苯颗粒浆料外墙保温技术体系以聚苯颗粒保温浆料作为保温层,采用机械喷涂或手工抹灰,面层再以玻纤网格布增强抗裂砂浆做保护层。该体系采用“逐层渐变(外层变形量高于内层变形量)柔性抗裂技术”,能系统解决保温隔热、抗裂、抗风压、抗震、耐火、耐水、透气、施工适应性等问题,施工简便,能适应建筑体型复杂或曲面墙体保温施工。大量使用回收的聚苯乙烯等废弃物,有利于保护环境,节约资源。
施工工艺流程:基层墙面清理吊垂直、找水平、做灰饼界面处理分遍抹保温浆料弹分格线、开分格槽、嵌贴滴水槽抹抗裂砂浆,并随即压入耐碱网格布面层装饰涂料施工。
(三)聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外保温技术
聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外保温技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件,将聚苯乙烯泡沫塑料板固定在外墙上,然后抹聚合物抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成加强保护层,最后加做装饰面层。
聚苯乙烯泡沫塑料板主要使用膨胀聚苯板(EPS)和挤塑聚苯板(XPS)两种。膨胀聚苯板保温效果较好(导热系数:0.041 W/(m2·K)),容重较轻((15~25) kg/m3),价格相对便宜,强度稍低(0.1~0.15 MPa),长期耐湿性差,但通常能较好满足建筑墙体节能保温要求,一般不需界面处理,国外占 70%以上的使用率;挤塑聚苯板自身抗压抗拉强度高 (0.25~0.5 MPa),容重较重((35~50) kg/m3),导热系数(0.03 W/(m2·K))低于EPS板,保温隔热效果优于EPS板(相同厚度),但价格较贵,施工前需要界面处理,一般使用于地下室、屋面以及面层需要粘贴瓷砖的墙体保温系统。
施工工艺流程:基层墙体处理放线排版粘贴聚苯板安装固定件划分格凹线条抹聚合物砂浆底层压入网格布抹面层聚合物砂浆装饰面层。
(四)现浇混凝土模板内置保温板体系
现浇混凝土模板内置保温板体系是将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。
该体系分为无网和有网系统两种。
(1)有网系统
有网体系是将聚苯板外侧带有单片钢丝网架与穿过聚苯板的斜插钢丝(又称腹丝)焊接,形成三维空间的保温板,放于模板内侧。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L 型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低 10%左右。
施工工艺流程:外墙钢筋绑扎在钢筋外侧安装保温板插入经防锈处理的 Φ6 钢筋 (或尼龙锚栓),与墙体钢筋绑扎加设垫块安装墙体内外钢质大模板浇灌混凝土在有网板面层抹抗裂砂浆粘贴面砖或涂料饰面。
(2)无网系统
无网体系是将双表面喷砂后的带燕尾槽聚苯板放于模板内侧,与混凝土墙整体浇注时一起完成,然后在面层抹水泥抗裂砂浆,压铺耐碱玻纤网格布,然后进行外墙饰面施工。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。
施工工艺流程:外墙钢筋绑扎在钢筋外侧安装保温板安装尼龙锚栓安装墙体内外钢质大模板浇灌混凝土抹聚合物砂浆压入加强玻纤网格布饰面层施工。
二、外墙外保温施工的质量控制
外墙外保温的质量控制关键集中在材料、设计和施工三个方面。
(一)材料
(1)保温材料
保温材料的选择要求:①导热系数一般小于0.05 W/(m2·K)、热稳定性好;②具有耐冻融、耐暴晒、抗风化、抗降解、耐老化等性能;③吸湿率低,粘结性能好;④基层变形适应性强;⑤耐火等级高;⑥柔性强度高及适应抗冲击能力强。
常用保温材料有膨胀型聚苯乙烯 (EPS) 板、挤塑型聚苯乙烯 (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乙烯板应用得较为普遍。
(2)耐碱玻璃纤维网格布
耐碱性玻纤网格布单丝断裂强度保留率不小于75%;网格的尺寸一般以(3.5×3.5)mm~(5×5)mm为宜,宽度≥90cm,含塑量≥10%,每平方米重量不低于160g,经纬向断裂强力≥1500 N/50 mm,伸长率不得超过3%~5%。
(3)聚合物砂浆
在聚合物砂浆添加剂的选择上,应根据当地的气候条件,筛选出与当地自然气候条件相融合的添加剂。符合抗裂性好、成膜好、防水性能好、耐候性强、干燥收缩率低等特点。
(4)粘结材料
粘结材料要求固化好、可操作性好、具有较强的粘结力、水蒸气渗透性强,并且具有防水功能。
(二)设计
(1)外墙外保温设计要根据当地气候条件、建筑布局进行科学计算,选择安全可靠的保温体系。
(2)在建筑构造上,应避免局部产生热桥。加强易被忽视的部位:屋面挑檐板的保温应延续到外墙,并与外墙保温连续;门窗口周边侧面应做保温,并做翻边处理;保温阳台的底板、挑梁、边梁都应做保温处理,避免产生局部热桥;勒脚与散水之间和变形缝的保温板之间应用密封膏密封;距地面 2.4 m 范围内的墙体,需在标准网布下再增设加强网布,使其具有一定的抗冲击能力。
(3)重视女儿墙、雨篷、老虎窗、凸窗、外阳台等部位的保温。在保温层与其他材料的材质变换处,因保温层与其他材料的弹性模量和线性膨胀系数不相同,极易在这些部位产生面层的裂缝,应考虑防水处理,防止水分侵入到保温体系内,避免因冻涨作用而导致体系的破坏。
【关键词】建筑节能;墙体自保温;节能材料;“热桥”
我国的建筑节能是从居住建筑开始发展到公共建筑,是从节能试点工程、示范节能建筑小区开始发展到普遍强制推行,而现阶段我国大部分节能建筑采用的是外墙外保温技术,虽然具有不少优点,但使用年限在较理想的情况下只有20~25年,并不能与建筑物同步,给将来使用带来不少的后遗症,而且节能投资较大,施工程序复杂质量控制比较困难,保温层易出现空、裂、脱落等质量问题,为解决这些问题,就急切需求新技术、新工艺、新产品的出现。在这样的大趋势下,各种新技术、新工艺、新产品也如雨后春笋般涌现出来。
1. 技术应用
江苏南通东城花园项目(以下简称“项目”)总建筑面积9.28万平方米,基本为砖混结构。项目依据《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》(DB32/478-2001),采用南通市建设新技术开发推广中心的专利技术――外墙复合自保温技术,并按建筑节能50%的水平进行设计、施工。外墙复合自保温技术主要由新型S1型节能墙体砖、JMS轻质砂浆、XPS挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板以及轻质复合自保温板构成。因该项目基本为砖混结构,本人也仅对该技术在砖混结构中的应用作简要介绍。
1.1外墙墙体的施工工艺
在项目节能技术实施中,外墙包括建筑物整个护墙体,以及阳台侧板、楼梯间隔墙、伸缩缝两侧墙体。
1.1. 1材料介绍
外墙墙体使用的材料为新型S1型节能墙体砖和JMS轻质砂浆。
新型S1型节能墙体砖
该材料由长江淤泥烧结而成,砖型规格为240×115×90,抗压强度(MU)≥10,体积密度≤1300Kg/m3,砌体导热系数≤0.4w/m•k。
JMS轻质砂浆
该材料由粉煤灰、炉渣等材料拌合而成,体积密度≤1500Kg/M3,抗压强度(MU)≥5~10,导热系数≤0.3w/m•k。
1.1.2施工工艺
外墙墙体厚240 mm,采用S1型长江淤泥粉煤灰烧结节能砖,JMS-1轻质砂浆砌筑。粉刷时外墙体内侧用JMS一1型轻质砂浆打底,普通砂浆面层,外侧用普通砂浆粉刷,其总热阻值为0.815m2•K/w(见图1)。
图1 墙体示意图
Fig.1Wall
1.1.3施工注意要点
施工时需要注意的是因为内外墙体的砖和砌筑砂浆均不同,在施工过程中,必须加强现场管理,保证用足用好节能墙体材料,防止内外墙体材料的混用,影响节能效果。
1.2车库顶板与屋面的保温处理
在项目节能技术实施中,车库顶板与屋面的保温处理基本都是依靠XPS挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板来实现。
1.2. 1材料介绍
XPS挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为原料、经由特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材,其内部为独立的密闭式气泡结构,是一种具有高抗压、不吸水、防潮、不透气、轻质、耐腐蚀、使用寿命长、导热系数低等优异性能的环保型保温材料。
1.2.2施工工艺
本工程屋面有平屋面和坡屋面。
坡屋面为阁楼顶,参照苏J10-2003 11/8施工【1】(见图2),其中保温层采用40 mm厚XPS挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,综合考虑项层楼板结构、坡屋面构造和阁楼空气间层,有阁楼的顶层屋面总热阻达到1.52 m K/w。
图2坡屋面示意图
Fig.2Sloping roof
平屋面为倒置式结构[2](见图3),保温层为35 mm厚XPS挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,采用NZL轻质粒找坡,面层为40 mm厚细石混凝土刚性防水层,其总热阻达到1.447m K/w。
图3平屋面示意图
Fig.3Flatroof
车库顶板作为居住用房的底板, 虽然不是直接暴露在外界环境中,但在冬季,仍会有相当多的热量会通过它传出去,因此同样需要进行保温处理。其采用现浇板底贴1cm厚挤塑板的技术措施,经过保温处理,车库顶的总热阻为0.515 m K/w,大于南墙传热阻的60%。
1.2.3施工注意要点
因为挤塑板的表面光滑,吸水性能差,而且表面也有一定的强度,与混凝土的连接不是十分理想,拆模后会发生挤塑板与混凝土结构剥离的情况。经过分析和总结,在施工中,要注意混凝土的振捣顺序,从贴放挤塑板的一侧开始向另一侧振捣。施工前,也应对挤塑板进行表面打毛处理,如果供材条件许可,采用表面有刻痕的挤塑板,以加强混凝土与保温板的粘接。
1.3圈梁、构造柱等“热桥”部位
圈梁、构造柱等“热桥”部位的节能保温处理一直是节能技术中的难点,而轻质复合自保温板的出现弥补了节能领域中的这个遗憾。
1.3.1材料介绍
轻质复合自保温板[3]厚度为40mm,由20mm厚XPS挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板与20mm厚轻质混凝土并防腐拉筋叠浇而成,板的热阻≥0.55m2•k/w,轻质混凝土强度≥C15。轻质复合自保温板长、宽尺寸根据现场施工排板决定。排板遵照以主规格为主、辅助规格为辅和规格少、模数化的原则,一般以混凝土梁高和柱宽决定板宽,以建筑物的层高和开间分成若干等份的尺寸决定板长。
轻质复合自保温板构造筋和墙体连接拉筋的规格、数量,根据轻质复合自保温板的自重、风荷载大小、饰面层自重和浇捣混凝土时对模板的施工要求等因素由设计决定。
1.3.2施工工艺及注意点
轻质复合自保温板的安装施工工艺现阶段一般采用两种形式。一种是安装在混凝土构件的外侧、模板内侧,通过模板固定支撑,与混凝土构件整体浇注;另一种直接代替混凝土构件“热桥”部位的模板,与内部模板通过模板的横、竖支撑、扣件和螺栓一起固定,再浇注混凝土构件。
本项目采用的是第一种施工工艺,即在外墙体中外露的混凝土圈梁和构造柱的“热桥”部位,将构造柱和圈梁的外侧截面尺寸厚度减小40 mm,用轻质复合自保温板通过模板固定支撑,与混凝土构件整体浇注(见图3),使轻质复合保温板与混凝土构件有机的结合在一起,最后粉刷时混凝土圈梁和构造柱内外粉刷同外墙体做法,其总热阻值为0.968m2•K/w。
图4 构造柱示意图
Fig.4Structural column
1.3. 3施工注意要点
在现场施工中,因构造柱(圈梁)截面尺寸变小,并且内部增加了轻质复合自保温板的连接拉筋,造成钢筋分布较密,在混凝土浇筑时带来困难,容易造成露筋以及空洞,因此施工时对混凝土的振捣要求很高。
另外,在处理轻质复合自保温板与其他材质的墙体间板缝时,应采用聚合物抗裂砂浆嵌缝、刮糙、找平,并且刮糙层内铺镀锌钢丝网,找平层内贴耐碱玻纤网格布,最后外刷弹性腻子,从而避免裂缝的产生。
1.4封闭阳台
阳台侧板采用新型S1型节能墙体砖、JMS一1型轻质砂浆砌筑,内侧粉轻质砂浆,外侧粉普通砂浆。底层挑出的阳台底板,保温技术同车库项板的施工,顶层阳台的顶板与平屋面的保温隔热做法一致。
2、技术优势
该节能技术突破了传统的建筑节能保温方式,不再局限于内保温和外保温技术,不再是简陋的内贴外挂,而是真正做到了建筑物自身结构节能保温。该节能技术相较以往的节能技术有着突出的优越性,主要体现在以下几个方面:
1) 节约资源,变废为宝,该节能技术使用的材料基本都采用江、河、湖泊的淤泥、粉煤灰和炉渣等废弃资源为主要原料。减轻环境污染,减少资源消耗,合理利用废弃资源并将之转化为节约型的新材料,这完美的诠释了节能的真正深层次含义。
2) 节能材料的使用寿命长,以往的节能保温技术选用的材料使用年限在较理想的情况下只有20~25年,并不能与建筑物的使用寿命同步,这给以后的使用及维护带来很多的问题,而自保温技术利用建筑结构自身保温的原理,从源头解决了这一问题,真正意义上实现了建筑节能的含义。
3) 节能效果较好,24cm厚自保温墙体实测的传热阻值与60cm厚普通粘土砖墙体相当,能满足寒冷地区的节能率50%《节能标准》的要求。
4) 施工工艺简化,相较以往的节能保温技术,该技术采用的是常规的建筑施工工艺,并没有大量增加施工的难度及工作量。
三、结语
关键词:聚苯板 外墙外保温 施工工艺
近年来,随着新材料的不断涌现和人们对建筑物节能要求的不断提高,外墙外保温技术作为一种新的节能技术,无论从节能机理和节能效果来说,都具有相当大的优点,其推广和应用已经成为一种必然趋势。相对于外墙内保温来看,外墙外保温具有以下主要优点:
1、保护主体结构,延长建筑物的寿命。
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,只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,外保温可有效地防止和减少墙体及屋面的温度变形,有效地消除顶层横墙常见的斜裂缝或八字裂缝。因此,外保温既可减少围护结构的温度应力,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,故比外墙内保温更加科学合理。
2、结构变形产生的应力层基本消除了“热桥”的影响。
采用外保温在避免“热桥”方面比内保温更有利,如:内外墙交接处、外墙圈梁、构造柱、框架梁及顶层女儿墙与屋面板交界处周边所产生的“热桥”。经统计,底层房间“热桥”负荷约占总热负荷的23.7%;中间房间占21.7%;顶层房间占24.3%。可见热桥的影响还是较大的,对内保温而言,几乎难以避免。而外保温既可防止“热桥”部位产生的结露,又可消除“热桥”造成的附加热损失。计算表明,在厚度为240 mm的砖墙采用内保温条件下,周边“热桥”使平均传热系数比主体部位传热系数增加51%-59%,而在厚度为240mm砖墙外保温条件下这种影响仅为2%-5%。
3、增大了房屋的使用面积。
据统计,当主体结构为实心砖墙时,每户面积可增加1.2平方米以上,当主体结构为混凝土空心砌块时,每户可增加使用面积1.6平方米以上。
4、使墙体潮湿情况得以改善。
5、有利于室温保持稳定。
6、有利于改善室内热环境质量。
为了更好的推广和应用这项新材料和新技术,就外墙外保温的施工质量和防裂缝控制技术谈如下几点:
一、保温材料的选用:
保温材料的选用应从以下几个方面入手:
(1)选用的保温材料应具有耐冻融、耐爆晒、抗风化、抗降解、耐老化等性能。
(2)基层变形适应性强。
(3)憎水性好,透气性强。
(4)耐火等级高。
(5)柔性强度高及适应抗冲击能力强。
(6)导热系数低、热稳定性好。
建议选用的保温板设计密度为22kg/m3,厚45mm的齿槽型聚苯乙烯塑料泡沫板。
二、施工技术及质量控制
1、外墙外保温构造要求
钢筋混凝土外墙与保温板复合外保温做法,是在外墙钢筋骨架外侧安装保温板,支设大钢模,与混凝土整体浇筑,拆模后保温板与外墙合为一体,最后在保温板面层完成外墙饰面。
其构造由里到外为钢筋混凝土外墙 - 齿槽型聚苯乙烯塑料泡沫板(用铆钉呈梅花状铆固) - 运用聚苯颗粒砂浆找补 - 抗裂砂浆面层贴耐碱纤维网格布 - 刮弹性腻子 - 刷涂料面层
2、安装工艺
定位放线 - 绑扎外墙钢筋 - 隐检 - 绑扎垫块 - 锯切下料 - 保温板固定就位 - 质量检查 - 支设钢模
(1)根据布板图安装保温板从外墙阴角或窗洞口侧边开始逐块进行,阳角位置保温板也采用企口拼接,保温板就位后用定位锚固钉固定。
(2)安装时应注意板缝拼接严密,板面平整,下料锯切平直,剪裁得当,在门窗洞口的悬顶位置应整体铺贴保温板,除层间拼缝外,不得出现水平拼缝竖向接缝上下一致,找补板的宽度不小于600mm。
3、对外墙模板及混凝土工程的要求
(1)采用全钢大模板,模板设计及定位支设时均应考虑保温板的厚度。
(2)保持外墙大模板的整洁,吊装就位和拆模时应采取措施防止模板挤靠或刮碰保温板,要特别注意对保温板层间接槎的保护。为使玻璃纤维网格布更好的与聚苯板粘接,大模板应采用水性脱模剂。
(3)必须保证外墙大模板每次就位准确、垂直、连接严密牢固,保证门窗洞口方正,位置正确,上下一致。
(4)为尽量减少由于混凝土挤压使保温板产生应力,在拆模后由于应力释放导致板面凹凸不平,在进行混凝土浇筑时应分层浇筑,分层振捣,分层厚度严格控制在500mm以内,且保证混凝土输送时不得正对保温板,振捣棒不能接触保温板,以免板受损。
4、外墙外保温罩面处理
(1)材料选用: 采用抗裂砂浆干混料、耐碱玻璃纤维网格布。
(2)施工工艺
挂控制线 - 局部修补找平 - 配制聚合物抹面浆料 - 贴网格布附加层 - 抹底层抹面浆料 - 贴压网格布
a)由于保温板紧贴大模板,受混凝土的挤压,当模板拆除后应力释放,保温板反弹,造成表面凹凸不平,在面层施工前应对其找平,对凸处进行打磨,凹处用聚苯颗粒浆料找补。对板面拼缝处的灰浆应设专人进行剔凿,用聚苯颗粒浆料进行修补,严禁用普通砂浆。
b)在门窗洞口四周和阴阳角部位增设加强网,首层墙面要满铺一层加强网。(宜设其它面层防护措施)。
c)铺贴网格布应压于胶结层内,表面防裂砂浆应100%满刮网格布,但厚度严禁过厚,以隐显网格为准,最大限度发挥网格布抵抗因温度而产生的应力,如防裂砂浆过厚,网格布不能很好发挥作用,易造成面层裂缝。
d)聚苯板在门窗悬顶处应整体铺贴,严禁拼缝,在门窗洞口45度处加贴附加网,附加网尺寸不小于400×200mm,加强网应设于大面积网格布下面。
三、保温墙体面层裂纹的防治
我国外墙外保温的历史已有近十年。从已建成的项目来看,最普通的质量问题是面层的开裂,而开裂导致了外保温失去功效。从最早期的钢丝网水泥砂浆抹面,到后来的聚合物水泥砂浆+玻璃纤维网格布,至目前STO推出的无水泥高弹性纤维增强抹面胶浆,我国的外保温体系大致经历了上述三个发展时期,主要目的是提高防护面层的弹性,解决外保温体系的面层开裂问题。
导致外保温体系面层开裂的因素很多,从体系的设计,到材料、施工,几乎涉及到外保温体系的各个方面,本文意在此做一个全面的分析与总结,供同行参考。
外保温墙体产生裂缝的主要原因有以下几点:
1、保温层和饰面层温差和干缩变形导致的裂缝。
2、玻纤网格布抗拉强度不够或玻纤网格布耐碱度保持率低导致的裂缝。
3、玻纤网格布所处的构造位置有误造成的裂缝。
4、保温面层腻子强度过高。
5、聚合物水泥砂浆柔性强度不相适应。
6、水是建筑物的天敌,水引起了冰胀应力和冻融破坏,使墙体产生裂缝,对外保温也如此。
用于外墙外保温体系的聚苯板密度不宜过低。存放期必须符合要求。作为防护面层的基面,聚苯板需有一定的刚性。密度过低的聚苯板由于强度太低太松软,在外力冲撞、风压作用下易变形,显然是不合适的。
国外用于外保温的聚苯板的密度为15kg/m3,抗拉强度可以达到180kPa。国内的聚苯板在抗拉强度达到已经公布的行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》所规定的最低值100kPa时,密度应在18-22kg/m3之间。
【关键词】明渠;混凝土;人工衬砌;布料;振捣;质量保证
1、概述
南水北调工程主要的输水建筑物是明渠.。为保证混凝土衬砌施工的进度及质量,南水北调渠道工程一般要求采用机械衬砌设备进行施工,对于渠道与桥梁、渠渠交叉建筑物结合和附近部位、边坡下渠台阶、曲线渠段等部位,无法采用渠道混凝土衬砌机施工时,采用人工衬砌施工。
2、施工方法
2.1 测量放线
施工前,根据业主提供的测量控制系统,建立渠道施工的平面控制网。平面控制采用线形导线轴线法测定。渠道中心线的起止端用全站仪测定,施工中采用断面法放样,主要控制渠中心线、渠坡坡脚线、渠坡坡肩线及纵横分缝位置;施工放样高程采用直接水准观测,水准点满足三等控制要求。
2.2 保温板及复合土工膜铺设
(1)基面及材料要求
基层表面干净、坚固、无油垢等杂物;采用表面加糙的聚苯乙烯泡沫塑料保温板,其性能指标应符合化工材料规范要求;选用576g/m2的复合土工膜(两布一膜),要求无砂眼、疵点、杂质和厚薄不均现象。
(2)保温板铺设
保温板沿渠道轴线方向有序错缝铺设。渠坡保温板自下而上顺序铺设。每块保温板铺设完毕后要及时固定,固定可选用长度适宜的木楔子、竹签等材料,每块保温板的固定点不少于3个,铺装要整齐平顺,接缝紧密,两板连接处的高差不得大于2mm。
(3)土工膜铺设
按流水作业的顺序分区分块进行,采用人工铺设。渠坡复合土工膜垂直于水流方向铺设,上游边压下游边。复合土工膜搭接宽度不小于10cm,土工布采用缝接法连接,连接面自然平顺。土工膜采用热熔焊法拼接,双焊缝宽度宜采用2×10mm,焊缝间应留有1cm的空腔。
2.3模板定位安装
根据渠道混凝土浇筑量、渠坡混凝土结构和分块特点,按横缝位置分条带跳仓支立模板。模板分别采用10cm和8cm的槽钢。端头模板采用定型模板,边角部位采用定型木模板与槽钢模板配合使用。模板加固利用外侧打桩支撑和用铅丝进行固定,固定桩约3m间距一个,模板支立要顺直牢固,相邻两槽钢模板高差不超过3mm。
2.4衬砌施工
2.4.1混凝土拌和
(1)渠道混凝土所用的原材料,如:水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂等原材料应符合设计和有关规范要求,均经过检测合格后投入使用。
(2)衬砌混凝土配合比由试验室提供,要满足耐久性、强度和经济性等基本要求,并适应人工衬砌施工的工作性要求。
(3)在投入生产前,砂石骨料和胶凝材料等计量器具经计量部门标定,拌和站配料计量偏差不应超过规范的规定。外加剂采用后掺法以液体形式掺加,其浓度和掺量根据配合比试验确定。
2.4.2混凝土衬砌
混凝土衬砌工艺流程如下:
混凝土溜槽就位混凝土运输混凝土布料人工平仓振捣混凝土机械磨面人工出面混凝土养护
(1)混凝土溜槽就位
采用自制混凝土溜槽3m×0.5m搭接,溜槽内表面保证光滑湿润,不影响混凝土自由下滑,溜槽两侧每隔2~3m交叉安排一名工人辅助混凝土下料,保证混凝土就位。
(2) 混凝土运输
采用6m3混凝土搅拌车运输混凝土,做好施工道路维护,保证运输道路平整畅通,避免混凝土分浆离析。混凝土运至施工现场的坍落度控制在6±1cm内。在气温较高的天气施工时,混凝土搅拌车要采取相应的防晒措施,严禁运输过程加水。
(3)混凝土布料
混凝土运至施工现场后,由搅拌车卸料,通过溜槽将混凝土运至渠道底段坡面,采用人工布料找平,混凝土摊平厚度略高于设计混凝土面1~2cm(此结果可以根据实际情况掌握)。缺料处人工填料,混凝土料聚集处人工去除。混凝土布料沿渠坡自下而上进行,避免混凝土料分离,混凝土面要大致找平。
(4)混凝土振捣
振捣工作主要由振动梁完成。振捣梁由振捣电动机支座及振捣电动机组成,人工摇动辘轳带动振捣梁自坡脚至坡肩方向对混凝土振捣。振捣梁自下而上振捣两遍,保证混凝土密实性,严禁自上而下振捣。
(5) 混凝土出面
坡面首先用抹光机进行机械化施工,然后再由人工压光收面2~3遍。混凝土出面流程:振捣梁震动提浆抹光机压光成面人工压光出面
①振捣梁将整平好的混凝土面振捣并压平提浆,施工人员应在边侧观察,压平前对高低不平的部位进行修整,用4m长刮杠找平,确保振捣梁工作后混凝土面平整。
②振捣梁提浆后,根据混凝土面的软硬程度,抹光机操作人员穿平底鞋踩在混凝土面上。下陷要小于2mm,开始进行压光成面。抹光机采用自制卷扬机作牵引,抹光机一定要自下而上,由左到右按顺序有搭接的进行。
③抹光机压光成面后,人工用铁抹子随后进行压光出面。施工人员必须穿软平底鞋,且鞋底要干净,没有渣土。压光要由渠坡横断面最初施工的一侧向另一侧推行,在施工过程中,注意及时用2米靠尺检查,对不符合要求的及时处理,确保出面光滑平整。
(6) 混凝土养护
①混凝土浇筑完毕后,及时洒水养护,一般在6~18h之间开始洒水养护,及时覆盖塑料薄膜、土工膜等保水材料。
②洒水养护时间不少于28d。养护期内,经常观察混凝土表面湿润情况,做到及时补水,保持混凝土表面湿润。
③在高温天气施工时,要覆盖防晒网防晒。在低温季节施工时,要覆盖草帘子、保温被等保温材料。
2.5渠道伸缩缝施工
2.5.1混凝土切缝施工
非模板部位的分缝处,在混凝土浇筑出面完成后24~36h进行混凝土切缝作业。边坡纵缝、横缝切割采用自制槽钢轨道架(4*4),切缝机依托轨道进行切缝,在切缝时用软塑料管冲刷锯片降温,在缝形成后,用水管将缝内灰浆冲洗干净。
2.5.2闭孔泡沫板安装
(1)先安装后浇筑的方式
提前按照模板尺寸裁剪好闭孔泡沫板,将闭孔泡沫板用小钉钉在混凝土上,混凝土浇筑后,填塞聚硫密封胶前,将上部2cm泡沫板剔出并将缝清理干净。
(2)先切缝后安装的方式
用切缝机将需做缝的部位用9cm厚切片切缝,成缝厚约1cm;将闭孔塑料板填塞在缝内。
2.5.3密封胶施工
纵缝、横缝表面2cm封缝材料采用聚硫密封胶,密封胶施工工艺流程:
表层处理缝面处理密封胶配制混胶装枪涂胶胶体连接
3、质量保证措施
(1)在严把材料进场关的基础上,混凝土拌合必须按照试验室出具、监理工程师批准的混凝土配合比进行配料,严禁擅自更改。
(2)混凝土搅运输及卸料时间应控制在45min内;混凝土自上向下运输时,采取措施控制自由下落高度不大于1.5m。
(3)渠道衬砌基面必须验收合格,复合土工膜铺设并验收完成后,方可进行衬砌混凝土浇筑前的预备工作。
(4)土工膜焊接先进行现场焊接试验,确定焊接温度、速度等施工工艺参数。依据监理工程师审批的报告,规定的施工工艺及相应的施工参数组织施工。
(5)现场浇筑混凝土完毕及时收面。为避免新浇混凝土出现表面干缩裂缝,混凝土浇筑后及时加盖聚乙烯薄膜等方法降低水分蒸发损失,采取混凝土表面洒水等措施进行养护,洒水养护期内保持混凝土表面经常湿润。
4.结束语
采用人工衬砌施工,确保了机械施工无法作业的工作面能尽快施工,同时得到与机械衬砌施工相同的施工质量,减少了衬砌机械设备的拆卸转移的次数,保证了施工进度的有序进行,为类似工程提供了借鉴
[关键词]建筑保温材料;保温材料的燃烧性能;玻璃幕墙;
中图分类号:TU761.1+2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0198-01
建筑行业经过长时间的发展,逐步向生态环保转型,对居住建筑和公共建筑的节能要求也越来越高。建筑设计对建筑节能有着举足轻重的影响,通过设计合理的方案、采用合理的节能措施、选用绿色材料对建筑进行优化,从而降低各项能源在工程中的消耗,有效节约能源,实现低碳环保的目标。
一、建筑设计中建筑节能的探究
1 空间布局设计与建筑节能
风向是决定建筑物朝向的关键所在,在建筑总平面的布置和设计时,宜利用冬季日照并避开冬季主导风向,利用夏季自然通风。建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向,这样才能提高居住舒适度。南北通透的房屋,通常是人们的首选,那是因为其具备冬暖夏凉的优势:夏季通风条件好,房屋凉快,减少了使用空调的次数;冬季则恰恰相反,吸收了较多的太阳辐射,节约了建筑热量需求,进而达到节能的目的。
其次:要考虑到建筑的间距,使居住房屋的间距在满足规范日照间距要求上适当加大,有利于居住小区内的空气流通,使建筑物与空气的热交换速度加快,降低建筑物的温度,进而使能耗降低。
最后: 合理安排建筑的总体布局,在满足日照、防火等要求下,考虑到经济等因素,充分运用建筑物的自遮挡与建筑群间的互相遮挡,降低太阳辐射对居住建筑的影响。
2 护设计与建筑节能
2.1 建筑外墙保温材料
作为建筑护的主体,墙体的保温性能对建筑能耗的影响巨大。当前各地的建筑外墙材料的选择都是根据各地具体的情况确定的,都基本满足当地的节能要求。随着新材料、新技术的出现,目前有很多新型墙体材料,应用最多的是加气混凝土砌块,该材料导热系数较低、价格便宜、材料来源广、生产工艺简单,基本不受地域限制,已成为新型墙体材料的主力军。
除了墙体本身之外,保温材料的选择也是节能的另一个重要因素。墙体保温一般分为内保温、外保温和自保温三种,外保温的应用较为广泛。内保温和外保温均需使用附加的墙体保温材料,自保温一般是指加气混凝土砌块或者ALC板本身的保温。
墙体保温材料一般有岩棉复合保温板、复合材料保温板、挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板、保温砂浆和岩棉等。
岩棉复合保温板的吸水性较强,作为外墙保温,尤其是在雨水较多、空气较潮湿的地区随着时间推移,外墙面吸水发泡,表面不平等情况时有发生,即使采用憎水性岩棉板,效果也不是很好。故不建议使用在外墙保温。但是岩棉复合保温板的保温性能相对泡沫玻璃保温板较好,节能计算时选用的厚度不会像泡沫玻璃保温板那么厚。
保温砂浆比较适用于建筑层数较少,高度较低的建筑,一般外保温砂浆要满足节能要求的话,计算厚度有时可能达到30mm~50mm厚,为了减少墙面开裂的可能性,往往内外保温砂浆同时做,这样可以减少单面砂浆的厚度,但是也增加了施工的难度。如果建筑高度较高,立面墙体分隔较大,则墙体比较容易开裂,开裂容易造成的砂浆掉落和渗水,也存在较大的安全隐患。
随着技术的进步,建筑外墙除了常用的砌体墙外,还有彩钢板外墙、铝塑板外墙、夹芯板外墙等新型材料,此类外墙大都由“外层板+龙骨(内填岩棉)+内层板”组成,在此类墙体同样可以达到非常好的保温效果。尤其是在公共建筑和工业建筑中有非常广泛的应用。但是以“彩钢板外墙板+龙骨(内填岩棉)+彩钢板内墙板”的构造为例,存在一个小的问题,就是内表面温度不容易达标,这项在节能计算中是可以通过围护结构热工性能的权衡判断通过的,不是必须要求的。有些地方要求特别严格时,只能增加岩棉的厚度,往往岩棉的厚度会非常厚,有时可能要150mm~200mm左右,这种情况下就不太经济了,所以可以根据不同地区不同要求进行调整。
2.2 屋面保温材料
屋面保温材料使用较多的有:岩棉复合保温板、泡沫玻璃保温板、挤塑聚苯板、膨胀珍珠岩保温芯板等。
岩棉复合保温板的脆性较强,不适宜屋面荷载较重设备或者施工时屋面有大型设备负荷的,岩棉复合保温板在受压下容易开裂,会大大影响屋面的保温效果。
膨胀珍珠岩保温芯板密度低,保温性能好,蓄热性能好,防水防潮性能好且价格低廉。这一类型的保温芯板施工便捷,对环境污染小。芯板属于柔性制品,不仅适用具有平面的屋面,同时也适用曲面屋面,在保温工程中优越性更加明显。
泡沫玻璃保温板和挤塑聚苯板在混凝土框架结构的平屋面保温材料中是使用最为广泛的两种材料。挤塑聚苯板的保温性能较泡沫玻璃保温板好,一般屋面保温挤塑聚苯板50mm,换成泡沫玻璃保温板时则需80mm左右,但是挤塑聚苯板的防火性能(B1级)则比泡沫玻璃保温板(A级)稍差,需要设置防火隔离带,施工时难度较高。
2.3 保温材料的防火性能要求
近年来随着各地火灾的频繁发生,消防部门对于保温材料的燃烧性能也做了详细的规定和具体要求。保温材料的燃烧性能较高的话,可以大大减低火灾危险性。
从材料的燃烧性能来看,A级保温材料有:泡沫玻璃保温板、岩棉复合保温板、岩棉等。B1级保温材料有挤塑聚苯板和膨胀聚苯板。根据《江苏省建筑外墙保温材料防火暂行规定》:建筑外墙保温分为保温材料与基层墙体、装饰层之间无空腔和有空腔的两种,从人员是否密集和建筑高度方面综合考虑,其外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级,当采用B1级保温材料时,应采用不然材料作保护层,且保护层厚度不应小于15mm或20mm;应在每层采用高度不小于300mm的不燃烧材料设置水平防火隔离带。建筑屋面外保温材料的燃烧性能不应低于B1级,当采用B1级保温材料时,应采用不小于10mm的不然材料作保护层,并采用宽度不小于500mm的不燃烧材料设置防火隔离带将屋面和外墙分隔。屋顶防水层应采用厚度不小于10mm的不然材料进行覆盖。
2.4 门窗节能设计
门窗的节能设计与建筑的窗墙比密切相关(窗墙比是指窗户洞口面积与立面单元面积的比例)。根据《公共建筑节能设计标准》的规定,建筑每个朝向的窗(包括透明幕墙)面积比均不应大于0.70。当窗(包括透明幕墙)面积比小于0.40时,玻璃(或其他透明材料)的可见光透射比不应小于0.4 。当不满足时,必须进行维护结构热热工性能的权衡判断。同时,外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%;透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。
有保温要求的普通外窗一般均要求采用断热型铝合金中空玻璃窗或断热型塑钢中空玻璃窗,这是常用的两种。玻璃幕墙一般需要采用断热型铝合金框,玻璃一般采用低辐射镀膜钢化中空玻璃。在此,结合设计实践,具体谈一下玻璃幕墙设计中碰到的具体问题。目前江苏省严禁采用全隐框玻璃幕墙设计,明框和半隐框玻璃幕墙外片玻璃应采用夹层玻璃、均质钢化玻璃或超白玻璃,外开启扇应有防玻璃脱落的构造措施。在实际设计中:幕墙设计一般要求进行外遮阳设计,如果没有外遮阳的设计,则必须采用LOW-E玻璃,二者至少选其一;幕墙设计中可开启窗面积往往达不到30%,则需要暖通专业予以配合,进行相应的送排风处理,增加换气次数,以提高室内的舒适性。
2.5 机电专业节能设计
机电专业也应从照明、节能灯具、太阳能热水、中水回收利用、采暖、通风、空调等方面配合建筑设计。
综合考虑:一般要求建筑采用节能措施后,与未采取节能措施前相比,江苏省大部分地区要求全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。
结语
文章结合工作实践,主要阐述了建筑保温材料、节能门窗对建筑节能的影响以及在节能设计过程中如何针对这些影响采取恰当的措施减少能耗。通过这些归纳和总结,方便相关设计人员对这些问题能有更加深入的了解。
参考文献
关键词:高层住宅;外墙复合保温板;施工技术
高层建筑耗能的主要部分就是供暖和保温,为了保证建筑内部居民的正常生活,降低保温供暖的能耗,现阶段高层建筑在外墙的建设过程中往往选择墙体外保温技术,使得高层住宅建筑的保温性能得到有效保证,将供暖需要的能耗降到最低。现阶段外墙复合保温板施工技术有着非常广泛的应用,能够满足墙体外保温需求,但是想要将外墙复合保温板施工技术的效果充分的发挥出来,还离不开高质量的施工技术。
1高层住宅外墙复合保温板施工的流程和特点
1.1外墙复合保温板
外墙复合保温板属于一种复合材料,主要组成材料有挤塑板、轻质混凝土、模塑聚苯乙烯泡沫板等,比较适合在30层以下的楼层使用,楼层高度不超过100m。这种材料有着以下几个方面的特点,第一,有着良好的保温、节能以及防水性能;第二,可以进行切割操作,安装过程较为方便,可以替代木板使用,很大程度上节约工程成本,减少木材的使用,实现环保目的;第三,使用这种材料进行施工可以实现对工期的有效缩短,提高施工效率;第四,提高房间有效面积,保温板是在房外安装,这种安装方式可以一定程度上扩大房屋内部的净面积,对房屋住户有着非常大的好处;第五,施工安全系数高,在实际施工时,选择先进行保温板的施工再进行混凝土的浇注,这种施工方法可以对外墙实现有效的保护。
1.2施工工艺流程
为了保证建筑物有着良好的保温性能,在实际施工过程中要严格按照相关的工艺流程来进行,保证施工过程的标准和规范,现阶段高层住宅外墙复合保温板施工一般按照以下的工艺流程来进行,保温板的设计,外墙区域定位放线,进行钢筋的绑扎,保温板的安装和验收,安装内侧模板,安装外侧木方隔栅,进行模板的验收,浇注混凝土,拆除模板,对混凝土进行维护保养,加固,涂抹抗裂砂浆材料,外墙的粉饰,支架的拆除,验收。
1.3工艺特点
高层建筑外部保温工程施工与一般工程施工存在很大的区别,外墙复合保温板施工有着独特的特点,首先是在施工工艺精度以及规范性方面要求,为了使保温效果得到有效保证,精度以及规范性远远高于一般工程施工,复合保温板在使用过程中,不可避免的要进行切割处理,在处理过程中要保证将尺寸误差控制在额定的范围之内,保证其满足实际施工要求,避免在现场加工过程中出现的各种材料以及施工时间的浪费现象,保证各个施工环节可以在规定的时间内完成施工进度安排。为了降低施工难度,需要对保温板的规格进行控制。其次是施工顺序方面的要求,保温板的施工要在混凝土浇注之前,不仅可以简化整个施工流程,同时还能使施工进度得到有效保证,提高施工效率。
2施工准备工作
充足的施工准工作可以保证施工过程中各个施工环节的顺利进行,提高施工效率。在实际施工之前,要先做好保温板的购买和检查工作,既要保证所购买的保温板满足保温需求,满足实际施工要求,还需要适应实际施工条件,在材料进场时,要借助专业的检测机构来完成对材料各项性能的检测,检测合格后才可以进行使用。在施工设备选型以及性能检查方面要严格按照规范进行,保证施工设备满足施工要求,如果检查过程中发现存在故障设备,需要及时进行维修处理,避免影响施工的顺利进行。其次,在施工前要对施工人员进行岗前培训,对施工人员进行专业技能以及安全意识方面的专项培训,保证施人员可以掌握保温板的相关施工技巧以及注意事项,同时可以按照相关的作业标准规范来完成施工。最后,要做好材料在运输以及保存方面的管理工作,避免因为运输和保存不当导致材料遭到破坏现象,同时要做好防水防火等方面的工作。
3施工技术要点
3.1安装固定技术施工要点
在进行保温板的安装固定时,一定要注意实际的施工要点,根据不同的安装部位选择科学合理的安装方法和安装技术,在施工前做好排版设计,在施工过程中严格按照设计标准来完成施工,使得安装质量得到有效保证。保温板的安装要保证整齐到位,同时表面要平整,在实际安装之前,要先处理好基层,将残浆等杂质清除干净,在按照由下向上、从左向右的顺序顺着变现完成保温板的安装。在安装过程中要保证钢筋绑扎、撑条安装等方面的工作质量,同时做特殊区域的处理安装,比如阴阳角。在安装过程中,要先安装保温板,再安装内侧以及侧面的模板,最后在进行打孔安装螺栓以及塑料管。
3.2混凝土浇注技术施工要点
在完成模板的固定之后,就可以进行混凝土浇注施工,浇注工作需要由专业性高、经验丰富的施工人员来进行,在浇注过程中要做好振捣棒的控制工作,保证振捣棒的插入深度以及运动频率满足操作规范,实际工作中,要坚持快插慢拔原则,避免振捣棒直接和保温板相接触。在进行剪力墙的浇注时,需要选择分层浇注法来完成施工,对浇注层厚度进行科学合理的控制,保证振捣的充分和均匀,使混凝土的浇注密度得到有效保证。
3.3结构锚固施工以及细部处理技术施工要点
在保温板施工过程中,保温板需要和结构层之间有着足够的粘结力,可以通过尼龙膨胀螺栓来实现加固目的,每平方米不少于6处锚固点,单个锚栓需要承载超过0.8kN的拉力,在使用之间需要通过抗拔试验对螺栓进行检测。在拆模之后,给刮糙层涂抹防水砂浆面层。在进行分格缝的处理时,先将原有混凝土层切断处理,再嵌入铝合金嵌条处理。另外,要注意门窗等部位的保温。保温砂浆材料的存放要保持干燥通风,避免受潮导致其保温性能受到影响,在进行砂浆的搅拌时借助搅拌机械来完成,保证搅拌的均匀性。
4保温板施工质量控制
高层住宅外墙复合保温板施工的施工质量直接影响到建筑物的整体保温性能以及节能效果,做好保温板施工质量控制有着非常重要的意义。保温板既可以发挥出保温性能,同时还有着浇注施工模板的作用,因此,保温板的质量问题将直接影响到外墙结构的施工质量。在实际质量控制过程中,施工管理人员需要从施工中的具体环节出发,做好每一个环节的质量控制工作,从设计环节控制、人员专业性控制、组织施工科学性控制、材料设备质量控制等方面出发,保证各个工序满足施工质量标准,另外,还需要建立起完善的施工责任制度,增强管理人员的施工责任意识,保证保温板施工质量得到有效控制。
5工程实例
某工程保温材料选择45mm厚的聚苯乙烯泡沫保温板,在面层方面,选择保温专用聚合物砂浆。根据实际的施工部位,在进行保温材料的粘贴时,选择先贴法和后贴法两种施工方式来完成施工,主体部分选择先贴法,窗台、空调板等区域选择后贴法进行施工。
5.1先贴法施工工艺
首先是保温板的安装,现场检查保温板尺寸的检查,根据设计尺寸做好切割,同时根据施工顺序编号,在安装之间,要现在保温板上将膨胀螺栓的打孔位置画出。接缝的处理需要在焊接以及绑扎之后进行,要保证保温板水平以及垂直方向拼接的严密性,避免有漏浆现象出现。在施工过程中一定要注意防火以及防破损。保温板的安装过程中不能进行现场焊接等项目施工,避免使保温板遭到破坏,当风力过大时,尽量不要进行保温板的安装。在膨胀螺栓的安装要先打好孔。
5.2后贴法施工工艺
在施工条件方面,要在平砂浆施工完成24小时之后进行施工,保证施工区域的平整度以及垂直度方面条件满足施工要求,各个部位的管线布置已经结束,保证天气状况良好。在进行保温板的粘贴时,要先完成窗台、空调板等区域的施工。在进行砂浆的配比时,要按照相关的配比要求来进行,保证配比满足施工要求。为了节约砂浆,可以先用1∶2的水泥砂浆进行涂抹,做好平整度以及垂直度大的控制,满足粘贴要求。同时根据保温板的实际厚度,每个墙面需要有超过两根垂线,做好拉线处理,在窗口部位,也需要拉上水平通线。在涂抹完砂浆之后,根据之前拉好的线进行保温板的粘贴,粘贴过程中要尽量轻柔,同时借助尺子等量具来检查其平整度,当发现不平区域时,借助尺子进行轻微的敲打,将多余的砂浆刮除,保温板的粘贴要严格控制相邻板缝之间的拼接工作。
关键词:建筑外墙保温;建筑节能;节能材料;保温工程
中图分类号:TE08 文献标识码:A
引言
外保温技术既有利于国家可持续发展, 延长建筑物使用寿命,又有利于住户节省开支,是大势所趋。对外墙进行保温,无论是外保温、内保温还是夹心保温,都能够使冷天外墙内表面温度提高,使室内空气环境有所改善。在一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国工程建设的节能工作不断深入,外墙保温技术发展很快,在工程建筑中得到了大力推广。
一、建筑外墙保温概况
建筑施工中建筑围护结构的能量损失来源于三个部分:外墙、屋顶和外窗。当建筑节能达到50%时,建筑物围护结构以上各部分的能量损失中,外墙和外窗的能量损失达到46%,占有极大比例,所以建筑物墙体保温节能技术的发展是建筑节能的一个最重要的环节。外墙作为建筑物的外部墙体,要经受外界气候不断变化的影响,如热、冷、雨、雪、冰雹、霜冻和风等,这就要求外墙必须结构稳固,隔热性能良好。建筑外墙保温节能技术的本质就是一种复合墙体技术,采用承载材料(如砌块或砖)和高效保温节能材料(如聚苯板、玻璃棉板或岩棉板)复合,组成了复合型墙体。
二、建筑外墙保温工程中常用的材料
1、岩(矿)棉和玻璃棉。是一种无机材料。岩(矿)棉不能燃烧,且价格低廉,在确保保温隔热性能的同时,其还具有一定的隔声效果。然而,由于岩棉的质量优劣差距较大,这就使得具有良好保温隔热性能及密度会降低,且抗拉强度也很低,玻璃棉和岩棉在耐久性能上相类似,但玻璃棉比岩棉的手感好,且其还能让工人的劳动条件得到改善,唯一不足的是其比岩棉价格高。
2、聚苯乙烯泡沫塑料。将聚苯乙烯树脂经过发泡剂发泡而形成内部具有无数封闭微孔的材料制成了聚苯乙烯泡沫塑料。该材料不仅表面密度小、导热系数小、吸水率低,其还具有良好的隔音性能和较高的机械强度,且该材料的尺寸精度较高,结构也相对较为均匀。因此,其被广泛运用于外墙保温的施工中。尤其硬质聚氯酯泡沫塑料的绝热性能更佳,其他材料导热系数之低是无法与硬质聚氯酯泡沫塑料相比的。该材料具有独特的闭孔结构,增强了其耐水汽性能,且该材料不需要其他的绝缘防潮,从而使得施工程序被大大简化,工程造价也相应降低。然而,相对其他材料而言其价格较高、易燃烧,这就限制了其使用。
3、水泥聚苯板。近年开发的一种轻质高强保温材料为水泥聚苯板,该材料是将聚苯乙烯泡沫颗粒、水泥、发泡剂等混合,经搅拌均匀并浇注成型的一种新型保温板材。该材料不仅轻容重、高强度、少破损、韧性好、抗冲击强,也便于施工。同时还具有耐水、抗冻性能,拥有良好的保温性能。经过实践检测,由240mm砖墙复合50-70mm 厚的水泥聚苯板,相比砖墙的保温效果其热工性能可以超过620mm。然而,由于该材料的容重、强度和导热系数之间是存在着相互统一又相互制约的关系,这就会在配比过程中,板材的性能会严重受到各成分量的变化的影响。如果板材出现收缩变形时,部分板材上的墙厚就会继续收缩,从而就很难处理出现的板缝。
三、外墙保温常见的几种方法
外墙保温常见的方法有外墙外保温技术、外墙内保温技术和外墙内外混合保温技术。
四、外墙保温技术的优缺点
1、优点
1.1保温性能好,节能效果明显。用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。这些材料的共同特点是内部都有大量的封闭孔,表观密度都较小,导热系数较小,可以有效地减少室内冷、热损失,以达到节能的效果。
1.2增大房屋使用面积。外墙保温技术可以减薄墙体厚度和减轻墙体的重量,采用外墙保温技术后,在满足节能要求的前提下,可以使墙的厚度减小为普通砖墙厚度的2/3,从而增大房屋的使用面积,同时也节约了土地等资源的消耗。
1.3提高室内环境的舒适度。采取了外保温技术,增强了墙体的蓄热功能,当室外温度发生变化时,复合墙体的蓄热可以缓冲室内温度的变化,防止室内温度发生骤冷骤热的变化,人体就会感到相对舒适。
1.4施工工艺简单,延长建筑物的使用寿命。外墙保温技术,施工工艺简单,使用范围广泛,采用外墙保温技术,使得基层墙体的温度变化变得比较平缓,产生的热应力也大大减小,因此基层墙体产生裂缝和变形的可能性降低,所以建筑物的使用寿命就能够延长。
2、缺点
2.1成本相对较高。外保温技术的主要材料是聚苯板,辅助材料是粘结剂、抹面胶浆等,这些材料由于受批量等其他原因的影响,价格比较高,因此综合成本比普通砖墙成本要高,每平米外墙的造价大概高30-40%。
2.2工序复杂,工期较长。外保温施工材料既有主料又有辅料,二者之间的匹配要求较高,为了保证工程质量,必须严格按照主辅料的特性进行施工,因此施工工序比较繁多,延长了施工周期。
五、外墙外保温的技术要点
1、外墙保温的材料保温是一种减缓由对流、辐射、传导产生的热流速率的材料或复合材料。其保温原理就是利用处于静止状态的空气及大部分气体如氮气、二氧化碳等,热导率都非常低,利用固体材料通过特殊的结构来限制透红外线性能和空气的对流性能,从而达到保温的目的。
2、施工中的基本要求:外墙保温层应能适应基层的正常变形而不产生裂缝和空鼓;应能长期承受自重而不产生有害变形;应能承受风荷载的作用;应采取适当的防火构造措施;应能防水防渗;各层的材料之间应具有稳定性,彼此相容;在正常的维护条件下,可使用25 年。
3、 选用外墙保温系统时应注意的问题。第一,组成材料应该成套购买,一般包括保温板、腻子、涂料、面砖等,不能随意更改系统构造,如将EPS 板改为XPS 板时宜将饰面材料选成浅色调以降低太阳辐射的影响。第二,外保温系统应包括门窗框外侧洞口、封闭阳台以及女儿墙、挑檐等出挑部位,以减少“热桥”效应。第三,高层建筑应在窗口上沿进行防火处理。第四,应在端头、孔洞部位做好密闭处理,防止EPS 板受昆虫、啮齿动物损坏。第五,优先选用涂料饰面,若采用块材饰面应采用以下工艺:保温板粘贴面积至少60%,抹面厚度5~10mm;按照面砖粘结性能选配砂浆;面砖及勾缝材料应选用不透水材料;贴砖前应待基面干透;对墙面要进行刮涂,瓷砖进行背涂;面砖接缝宽度不小于5mm,缝深小于3mm,并设置伸缩缝;做好边角处防水。
六、建筑外墙保温应用中注意的问题
1、保温系统与基层墙体应有可靠的固定
建筑物尤其是高层建筑承受风载荷较大,且墙体部分会产生很大负风压(吸力)。因此,保温层应与基层(无机材料)有可靠的粘结,尤其是采用有机材料保温板,一定要注意这个环节。
2、外墙保温材料的防火性能要好
现在用于建筑的外保温较多采用阻燃性聚苯板,这类材料具有可燃性,用于建筑外墙应采取防火构造措施,符合国家有关法律规定。
3、外饰面层应采用涂料或彩色砂浆
系统中的保温层多为轻质多孔材料、剪力强度较低,所以饰面层不宜采用面砖。如粘贴面砖必须要有可靠的措施,以防止面砖脱落伤人。
4、系统的耐久性能应满足要求
在正常使用和维护条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少于25 年。
外墙保温施工技术的应用
目前在工程建设中应用广泛的是XPS板粘贴外墙外保温系统、EPS板外挂式外保温系统和EPS板现浇混凝土外墙外保温系统 。
1、 XPS板粘贴外墙外保温系统。
XPS板粘贴外墙外保温系统是集墙体保温和装饰功能于一体的新型结构系统,与其它几种建筑保温形式相比,XPS板粘贴外墙外保温具有整体保温效果好,导热系数小,隔断冷热桥的产生,没有冷凝点,耐久性好等特点。同时,该类系统的自重轻,可以有效减轻建筑物外承重墙的荷载和地基荷载,减少抗震设防的基础处理费用。缺点是基底为加气砼和珍珠岩等低强度类的砌块不能使用。施工工艺多采用“平面粘贴”方法,在XPS板的表面抹上聚合物粘结胶浆,然后贴在外墙基面上,要求抹胶面积要占XPS板的30~40%。这种工艺虽然可以达到规定标准,保证板自身处于正风压时的粘结强度。但是,一旦处于负风压的频振状态下,就有可能从XPS板粘贴表面一侧被撕裂。普遍采用的补救措施是用锚栓加固。为了改变XPS板粘贴平面的受力状况,从“平面粘贴”改用“立体粘贴”施工工艺,这样可以平均增加粘贴面积约25%,可增强XPS板与外墙的抗拉伸、抗压剪强度。采用“立体粘贴”施工工艺,就是对XPS板的粘贴表面进行机械处理,粘贴后,在粘贴墙体基面形成每平米几百个直径约5mm,长约5mm的小水泥胶钉,钉帽牢牢抓住XPS板,每个胶钉形成一个独立的受力体,它即能分散和消减对苯板的外作用力,又能增加外墙体基面对苯板的粘结拉力。
2、EPS 板外挂式外保温系统
一种是EPS 板薄抹灰外墙外保温系统。 该做法是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温板贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。该外保温体系保温效果明显,增加投资不多,回收速度快,受到开发商、设计者、住 户 的 青 睐 。同 时 此 种 保 温 工 艺 操 作 方 法 简 单,易 于 熟 练 掌 握,所以 普及速度较快。但在使用过程中也发生了如外层抹灰表面裂缝、聚苯板粘贴不牢的问题。主要原因为:(1)施工质量较差,胶浆粘贴面积不够,造成脱落。(2)旧墙面处理不当,造成胶落。为了确保工程质量,应切实抓好施工过程的控制。 EPS 板用胶粘剂固定在基层上,薄抹面层中要满铺玻纤网 ,在受负风压作用较大的部位宜使用锚栓辅助固定,必要时应设置抗裂分隔缝。板薄抹灰系统的基层表面应清洁,无油污、脱模剂等妨碍粘结的附着物、凸起、空鼓和疏松部位应剔除并找平。找平层应与墙体粘结牢固,不得有脱层、空鼓、裂缝,面层不得有粉化、起皮、爆灰等现象。 粘贴 EPS 板时,应将胶粘剂涂在 EPS 板背面,涂胶粘剂面积不得小于 EPS 板面积的 40%。 EPS 板应按顺砌方式粘贴,竖缝应逐行错缝。 EPS 板应粘贴牢固,不得有松动和空鼓。 墙角处 EPS 板应交错互锁 。门窗洞口四角处 EPS 板不得拼接,应采用整块 EPS 板切割成形,EPS 板接缝应离开角部至少 200mm 。在挑檐、阳台、伸缩缝等位置预先粘贴板边翻包网格布,将不小于220mm宽的网格布中的80mm宽用专用粘结砂浆牢固粘贴在基面上,后期粘贴保温板时再将剩余网格布翻包过来。另一种做法是用专用的固定件,将保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。
3、EPS 板现浇混凝土外墙外保温系统
EPS 板现浇混凝土外墙外保温系统是在混凝土框—剪体系中将保温板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与保温板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期缩短,且施工人员的安全得到保证。在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响,会造成保温板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。内置的聚苯板是双面和单面钢丝网两种。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10%左右。两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。
下面举一些有关外墙保温施工技术的应用实例供大家参考:
山西省博物院大楼采用了XPS 板粘贴外墙外保温系统;太原市西山矿区矿山急救中心、山西省武警指挥中心大楼、河南郑州通利尚城国际花园和河南新乡隆基枫华源等均采用了EPS 薄抹灰外墙保温系统;森久东冶花园、财大家园等采用了EPS 板现浇混凝土外墙外保温系统。
结束语
建筑保温节能技术成为建筑节能技术的一个重要分支,而外墙保温技术又是建筑保温节能技术的核心部分。近年来,国内外的建筑节能技术迅猛发展,各种新型的先进外墙保温节能相继出现,新型节能墙体材料外墙绝热及饰面节能墙体保温中空墙体、夹芯墙体和外墙内保温体系等。我国外墙保温技术经过近十年的迅速发展,也取得了十分骄人的成绩,研究开发了多种保温节能技术,涌现了多种不同材料不同做法的外墙保温技术,实现了外墙保温技术和保温材料的多样化,并在一些省市的多项重大工程中得到了非常成功的应用。
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