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              有關保溫材料在建筑外墻的應用

              來源:未知
               

                摘要:對建筑工程中常使用的外墻內保溫、外墻外保溫及內外混合保溫等保溫方法進行了介紹,并著重對外墻保溫的一般做法作了探討,從而使建筑保溫做到既滿足保溫要求,又滿足建筑施工質量要求。
                關鍵詞:保溫材料,建筑外墻,外墻保溫體系,工程質量
                外墻內保溫外墻內保溫就是外墻的內側使用苯板、保溫砂漿等保溫材料,從而使建筑達到保溫節能作用的施工方法。具有施工方便,對建筑外墻垂直度要求不高,施工進度快等優點。近年來,在工程上也經常被采用。然而,外墻內保溫所帶來的質量問題也隨之而來。
                外墻內保溫的一個明顯的缺陷是:結構冷(熱)橋的存在使局部溫差過大導致產生結露現象。由于內保溫保護的位置僅僅在建筑的內墻及梁內側,內墻及板對應的外墻部分得不到保溫材料的保護,因此,在此部分形成冷(熱)橋,冬天室內的墻體溫度與室內墻角(保溫墻體與不保溫板交角處)溫度差約為10℃ ,與室內的溫度差可達到15℃以上,一旦室內的濕度條件適合,在此處即可形成結露現象。而結露沙丘浸漬或凍融極易造成保溫隔熱板發霉、開裂。
                另外,在冬季采暖、夏季制冷的建筑中,室內溫度隨晝夜和季節的變化幅度通常不大(約10℃),這種溫度變化引起建筑物內墻和樓板的線性變形與體積變化不大。但是,外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較大。當室外溫度低于室內溫度時,外墻收縮比內保溫隔熱體系的速度快,當室外溫度高于室內氣溫時,外墻膨脹的速度高于內保溫隔熱體系,這種反復形變使內保溫隔熱體系始終處于一種不穩定的墻體基礎上,在這種形變應力反復作用下,不僅使外墻易遭受溫差應力的破壞,也易造成內保溫隔熱體系的空鼓開裂。
                內外混合保溫內外混合保溫是在施工中外保溫施工操作方便的部位采用外保溫,操作不方便的部位做內保溫,從而對建筑保溫的施工方法加以科學的選擇。
                從施工操作上看,混合保溫可以提高施工速度,對外墻內保溫不能保護到的內墻、板同外墻交接處的冷(熱)橋部分進行有效的保護,從而使建筑處于保溫中。然而,混合保溫對建筑結構卻存在著嚴重的損害。外保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室內溫度的影響,溫度變化相對較小,因而墻體處于相對穩定的溫度場內,產生的溫差變形應力也相對較;內保溫做法部位使建筑物的結構墻體主要受室外環境溫度的影響,室外溫度波動較大,因而墻體處于相對不穩定的溫度場內,產生的溫差變形應力相對較大。局部外保溫、局部內保溫混合使用的保溫方式,使整個建筑物外墻主體的不同部位產生不同的形變速度和形變尺寸,建筑結構處于更加不穩定的環境中,經年溫差結構形變產生裂縫,從而縮短整個建筑的壽命。
                工程保溫做法中采用內外混合保溫的做法是不合理的,比做內保溫的危害更大。
                外墻外保溫外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側,使建筑達到保溫的施工方法。由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側,從而使主體結構所受溫差作用大幅下降,溫度變形減小,對結構墻體起到保護作用并可有效阻斷冷(熱)橋,有利于結構壽命的延長。因此從有利于結構穩定性方面來說,外保溫隔熱具有明顯的優勢,在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。
                然而,由于外保溫隔熱體系被置于外墻外側,直接受來自自然界的各種因素影響,因此對外墻外保溫體系提出了更高的要求。就太陽輻射及環境溫度變化對其影響來說,置于保溫層之上的抗裂防護層只有3 rnm-20 rlq/Tt,且保溫材料具有較大的熱阻,因此在熱量相同的情況下,外保溫抗裂保護層溫度變化速度比無保溫情況下主體外傾溫度變化速度提高8倍~30倍。因此抗裂防護層的柔韌性和耐候性對外保溫體系的抗裂性能起著關鍵的作用。
                外墻保溫的一般做法以上為外墻保溫由于設計、施工等不當而造成的施工質量問題,那么如何才能使建筑保溫做到既滿足保溫要求,又滿足建筑施工質量要求。
                首先,由于內保溫和混合保溫設計存在缺陷,且無法解決,故不應采用。由于外保溫使建筑結構處于保溫層的保護中,所以使建筑結構所處溫度環境穩定,有利于建筑結構的保護,增強耐久性。另外,外保溫將建筑從外面包裹,保溫的面積大,更有利于保溫節能。關于外保溫存在墻體開裂的問題,我們可以通過在外保溫材料及施工方法等方面的改進,使之達到規定的施工質量。具體方法如下:
                建筑的外保溫應該是整個建筑全部的外保溫。上面我們講過,由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構件出現裂縫,因此,為避免裂縫的產生,我們應該對建筑進行全面的保溫,包括女兒墻、雨篷等構件。同時,外保溫開裂的主要原因是保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數不同。因此應盡可能使建筑結構材料、外裝飾找平砂漿、外保溫材料、外飾面等材料的線膨脹系數值相近,溫度變化時使材料逐層漸變,柔性釋放應力,以起到預防裂縫的作用。
                保溫材料的選擇:現施工的建筑中,保溫材料主要以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主。擠密苯板具有密度大,導熱系數小等優點,它的導熱系數為0.029 w/(m·K),而抗裂砂漿的導熱系數為0.9 W/(m·K),兩種材料的導熱系數相差32倍,而聚苯板的導熱系數為0.042 W/(m·K),同抗裂砂漿相差22倍,因 此采用擠密苯板抗裂能力弱于聚苯板。以聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成,膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結材料,一般采用熟石灰粉、粉煤灰、硅粉、水泥為主要成分的無機膠凝體系,該類材料的導熱系數一般為0.06 w/(m·K),與抗裂砂漿相差16倍。該種材料與擠密苯板和聚苯板相比,導熱系數要小得多,因而能夠緩解熱量在抗裂層的積聚,使體系受溫度驟然變產生的熱負荷和應力得到較快釋放,提高抗裂層的耐久性。
                增強網的選擇:玻纖網格布作為抗裂保護層的關鍵,增強材料在外墻外保溫技術中的應用得以快速發展,一方面它能有效的增強保護層的拉伸強度,另一方面由于能有效分散應力,將原本可以產生的寬裂縫分散成施工較細的裂縫,從而形成抗裂作用。
                由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性,玻纖網格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有了決定性的意義。從耐久性上分析,高耐堿纖維網格布要比無堿網格布和中堿網格布的耐久性好得多,至少能夠滿足25年的使用要求,因此,在增強網的選擇上,建議使用高耐堿的網格布。
                保護層材料的選擇:由于水泥砂漿的強度高、收縮大、柔韌性變形不夠,直接作用在保溫層外面,會因耐候性差而引起開裂。
                為解決這一問題,必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網,并在壓漿中加入適量的纖維,抗裂砂漿的壓折比小于3,如外飾面為面磚,在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網片,鋼絲網片孔距不宜過小,也不宜過大,面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網孔上,鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。
                無空腔構造提高體系的穩定性:在采用聚苯板作外保溫的設計中,保溫層主要承受的是重力和風壓,由于聚苯板強度的限制,使保溫層開裂,甚至脫落。為了提高保溫板的強度,應盡可能提高粘結面積,避免“空腔”,以滿足抗風壓破壞的要求。
                結語建筑外墻保溫是近年來新興的施工方法,由于內保溫、混合保溫等方法在設計中的缺陷,建議采用外保溫,并按照逐層漸變,柔性釋放應力的原則選擇材料及施工方法,以達到保溫、抗裂的目的。由于外墻保溫體系是一個有機的整體,組成的各相關層協同作用不僅要求柔性漸變,而且應有一定的相容性、協同性,形成一個復合整體。因此,外墻保溫體系應由乙烯材料供應商經質量體系認證和系統材料及體系性能試驗檢驗合格后成套供應,以保證體系材料的匹配性及抗裂技術路線的實施,并有利于明確外墻保溫體系供應商對外保溫工程質量負責!

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