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【摘 要】目前我国外墙保温技术发展很快,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,文章主要探讨了外墙保系统的设计与施工策略。
【关键词】外墙保温;施工设计;建筑施工
0.引言
目前普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式,是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。相对其他部分建筑节能,外墙外保温的优越性十分明显:能避免产生建筑热桥,避免内墙面冬季结露;有利于保护主体结构,大大减少温度应力对结构的破坏作用,增加结构寿命;便于进行外装饰,可以使建筑物更为美观等。
1.外墙外保温技术与建筑设计要求
当前的墙体保温标准:目前现行有关墙体保温的标准包括:《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004,《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JGJ49-2003,《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》JGJ58-2004,《现浇混凝土复合膨胀聚苯板外墙外保温技术要求》JGT228-2007,《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007,《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》GB50404-2007,《聚合物基外墙外保温用玻璃纤维网布》JCT229-2007。
建筑节能是一个系统工程,需要建筑、结构、水、暖、电各个工种的配合和积极协作。同样,墙体保温工程也需要设计、施工、监理的密切配合,其中,做好保温工程的建筑设计首当其冲。虽然我国现行标准和欧盟标准,都要求外墙外保温的设计使用年限为25年。但是,国外大量资料表明,在实际工程中,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的使用年限已经超过40年。在正常设计、施工、使用和维护的情况下,外墙外保温的使用年限有望更高。因此,建筑师应了解外墙外保温的内在特性,对外墙外保温作出优秀的建筑设计,以满足外保温系统耐久性和安全性的要求。
目前,关于外墙外保温比较成熟的标准是欧盟EOTA认证标准ETAG004,该标准对各种产品均提出了6项基本要求:(1)力学作用和稳定性;(2)火灾情况下的安全性;(3)卫生、健康和环境;(4)使用安全性;(5)隔声;(6)节能和保温。这6项基本要求最终归结为要求产品满足耐久性和使用性能。我国各外墙外保温标准均借鉴了这6项基本要求,并将其主要精神融会贯通于各标准中。
2.外墙外保温系统设计与施工的注意事项
在诸多外墙外保温体系中,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统在欧美国家和我国属于技术比较成熟、应用较多的一种外墙保温系统。本文以模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统为例,说明外墙保温系统设计中与其耐久性和安全性有关的注意事项。
正确理解和使用规范标准:我国现有的规范标准体系主要分为两大类:(1)工程建设标准,主要涉及工程建设中各项技术的设计、施工和监理问题;(2)产品标准,主要涉及工程建设中各项产品的性能要求及测定这些性能要求的试验方法。
充分利用保温材料的可塑性:目前世界各国所采用的保温材料有膨胀聚苯板(以下简称EPS板)、岩棉、聚氨酯等。其中,EPS板是世界各国主要应用的墙体保温材料。外保温系统有许多优点,如:多功能性,集保温、防水、装饰等多项功能于一体;保温效果明显;工作性能良好;施工工艺简便快捷,施工技术易于掌握;使用范围广;利于建筑物改造等。由于EPS板的可塑性非常强,许多建筑师期望的线条可以非常简便地利用EPS板实现,以丰富建筑外立面。
认识外墙外保温是一个系统:建筑师在进行外墙外保温系统设计时,应充分认识到外墙外保温是一个系统产品,而不是简单的多种材料的拼凑。外保温系统的各个组成材料必须能共同工作,而且能相互兼容。
加强抗风压设计:自从外墙外保温系统在我国大面积推广以来,屡有被大风吹落的案例发生,必须引起充分注意和重视,并希望建筑师们从设计的源头加强抗风压设计。
根据欧盟认证标准ETAG004,外保温系统可按固定方法划分为粘结系统和机械固定系统。EPS板薄抹灰外墙保温系统属于粘结系统,不同的企业做法不同,有的将其做成纯粘结系统,有的将其做成以粘为主、以机械锚固为辅的系统。在后者情况下,机械锚固件也仅起辅助固定作用,所有的外力都仍然由聚苯板胶粘剂承担。因此,在粘结系统中,聚苯板胶黏剂的制作质量和其抗拉强度是保证系统耐久性和安全性的重要因素,因此应特别注意以下问题:(1)保证EPS板的粘贴面积。根据我国现行标准,要求“粘贴EPS板时,应将胶黏剂涂在EPS板背面,涂胶黏剂的面积不得小于EPS板面积的40%”。(2)根据我国现行标准,规定聚苯板胶黏剂在常温常态下的抗拉强度为0.1MPa。聚苯板胶黏剂是一种改性聚合物砂浆,它是在水泥砂浆中掺加树脂后形成的,不同于普通水泥砂浆与EPS板之间的普通粘贴,由于树脂渗入EPS板中而提高了EPS板与基层墙体的粘结强度,保证了粘结质量。但目前市场上各种改性聚合物砂浆中的树脂掺加量不同,也没有标准可循,对质量的影响很大。故聚苯板胶黏剂应选择有一定信誉的产品。(3)注意控制外保温系统的总质量。目前我国现行标准未对外保温系统的总质量做出规定,根据欧洲标准《膨胀聚苯乙烯外墙外保温复合系统规范》PREN13499的规定,外保温系统的单位面积质量应不大于30kgm2,建议参考借鉴。
注意翻包构造:根据我国现行标准,外保温系统在檐口、勒脚等的尽端部位,以及与不同材料的连接处,应进行防护层的翻包处理。这也是保证外保温系统耐久性和安全性的重要措施之一。此构造要求主要由EPS板本身的特性决定。由于EPS是一种有机材料,它也是存在着自身固有的缺点,如:它是一种可燃材料,遇水后保温性能会有所下降,在空气中易粉化,特别是在紫外线的照射下等。而在系统的尽端部位及与不同材料的连接处进行防护层的翻包处理,正是帮助EPS板克服自身固有缺点的重要构造措施。
注意外墙外保温系统的水蒸气渗透能力:一定的水蒸气渗透能力是保证保温系统耐久性和安全性的重要因素之一。外墙外保温系统的水蒸气渗透能力主要是通过薄的防护层厚度实现的,薄的防护层还可以有效地防止外保温系统开裂。目前,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的防护层厚度一般为3~5mm,部分有经验的企业采用2mm。但是,当防护层厚度过厚时,不仅会引起外保温系统开裂,还会影响整个系统的其它性能。
3.结论
目前墙体研究正处于百花齐放、全面攻坚时期,各种类型的墙体不断涌现,同时有鉴于小高层框架住宅的兴起及国家的墙改政策,从结构角度出发,目前墙体研究的方向是轻质、保温的节能用墙体。那么,研制既具有高的承载力和水平变形能力,又具有较好的建筑节能效果且施工方便的复合墙板,用于小高层住宅体系,必然具有很广阔的前景。
【参考文献】
[1]刘苏,彭盈,陈玉水.我国节能住宅推广的机遇和挑战分析[J].四川建筑科学研究,2009,(02).
[2]姚虎.EPS板薄抹灰外墙外保温系统粘贴面砖施工探讨[J].安徽建筑,2008,(03).
[3]崔晓明,高立国.胶粉聚苯颗粒外保温体系施工技术[J].才智,2008,(11).
[4]柴陆修,张旬,张林飞.建筑节能对建筑设计发展的影响分析[J].低温建筑技术,2008,(03).
[5]储俊清.浅析不同外墙保温技术的利弊[J].大视野,2008,(07).
[6]林涛,夏海山,孙良.外墙外保温技术在小高层楼宇中的应用[J].建筑节能,2007,(12).
【关键词】外墙保温;施工设计;建筑施工
0.引言
目前普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式,是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。相对其他部分建筑节能,外墙外保温的优越性十分明显:能避免产生建筑热桥,避免内墙面冬季结露;有利于保护主体结构,大大减少温度应力对结构的破坏作用,增加结构寿命;便于进行外装饰,可以使建筑物更为美观等。
1.外墙外保温技术与建筑设计要求
当前的墙体保温标准:目前现行有关墙体保温的标准包括:《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004,《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JGJ49-2003,《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》JGJ58-2004,《现浇混凝土复合膨胀聚苯板外墙外保温技术要求》JGT228-2007,《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007,《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》GB50404-2007,《聚合物基外墙外保温用玻璃纤维网布》JCT229-2007。
建筑节能是一个系统工程,需要建筑、结构、水、暖、电各个工种的配合和积极协作。同样,墙体保温工程也需要设计、施工、监理的密切配合,其中,做好保温工程的建筑设计首当其冲。虽然我国现行标准和欧盟标准,都要求外墙外保温的设计使用年限为25年。但是,国外大量资料表明,在实际工程中,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的使用年限已经超过40年。在正常设计、施工、使用和维护的情况下,外墙外保温的使用年限有望更高。因此,建筑师应了解外墙外保温的内在特性,对外墙外保温作出优秀的建筑设计,以满足外保温系统耐久性和安全性的要求。
目前,关于外墙外保温比较成熟的标准是欧盟EOTA认证标准ETAG004,该标准对各种产品均提出了6项基本要求:(1)力学作用和稳定性;(2)火灾情况下的安全性;(3)卫生、健康和环境;(4)使用安全性;(5)隔声;(6)节能和保温。这6项基本要求最终归结为要求产品满足耐久性和使用性能。我国各外墙外保温标准均借鉴了这6项基本要求,并将其主要精神融会贯通于各标准中。
2.外墙外保温系统设计与施工的注意事项
在诸多外墙外保温体系中,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统在欧美国家和我国属于技术比较成熟、应用较多的一种外墙保温系统。本文以模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统为例,说明外墙保温系统设计中与其耐久性和安全性有关的注意事项。
正确理解和使用规范标准:我国现有的规范标准体系主要分为两大类:(1)工程建设标准,主要涉及工程建设中各项技术的设计、施工和监理问题;(2)产品标准,主要涉及工程建设中各项产品的性能要求及测定这些性能要求的试验方法。
充分利用保温材料的可塑性:目前世界各国所采用的保温材料有膨胀聚苯板(以下简称EPS板)、岩棉、聚氨酯等。其中,EPS板是世界各国主要应用的墙体保温材料。外保温系统有许多优点,如:多功能性,集保温、防水、装饰等多项功能于一体;保温效果明显;工作性能良好;施工工艺简便快捷,施工技术易于掌握;使用范围广;利于建筑物改造等。由于EPS板的可塑性非常强,许多建筑师期望的线条可以非常简便地利用EPS板实现,以丰富建筑外立面。
认识外墙外保温是一个系统:建筑师在进行外墙外保温系统设计时,应充分认识到外墙外保温是一个系统产品,而不是简单的多种材料的拼凑。外保温系统的各个组成材料必须能共同工作,而且能相互兼容。
加强抗风压设计:自从外墙外保温系统在我国大面积推广以来,屡有被大风吹落的案例发生,必须引起充分注意和重视,并希望建筑师们从设计的源头加强抗风压设计。
根据欧盟认证标准ETAG004,外保温系统可按固定方法划分为粘结系统和机械固定系统。EPS板薄抹灰外墙保温系统属于粘结系统,不同的企业做法不同,有的将其做成纯粘结系统,有的将其做成以粘为主、以机械锚固为辅的系统。在后者情况下,机械锚固件也仅起辅助固定作用,所有的外力都仍然由聚苯板胶粘剂承担。因此,在粘结系统中,聚苯板胶黏剂的制作质量和其抗拉强度是保证系统耐久性和安全性的重要因素,因此应特别注意以下问题:(1)保证EPS板的粘贴面积。根据我国现行标准,要求“粘贴EPS板时,应将胶黏剂涂在EPS板背面,涂胶黏剂的面积不得小于EPS板面积的40%”。(2)根据我国现行标准,规定聚苯板胶黏剂在常温常态下的抗拉强度为0.1MPa。聚苯板胶黏剂是一种改性聚合物砂浆,它是在水泥砂浆中掺加树脂后形成的,不同于普通水泥砂浆与EPS板之间的普通粘贴,由于树脂渗入EPS板中而提高了EPS板与基层墙体的粘结强度,保证了粘结质量。但目前市场上各种改性聚合物砂浆中的树脂掺加量不同,也没有标准可循,对质量的影响很大。故聚苯板胶黏剂应选择有一定信誉的产品。(3)注意控制外保温系统的总质量。目前我国现行标准未对外保温系统的总质量做出规定,根据欧洲标准《膨胀聚苯乙烯外墙外保温复合系统规范》PREN13499的规定,外保温系统的单位面积质量应不大于30kgm2,建议参考借鉴。
注意翻包构造:根据我国现行标准,外保温系统在檐口、勒脚等的尽端部位,以及与不同材料的连接处,应进行防护层的翻包处理。这也是保证外保温系统耐久性和安全性的重要措施之一。此构造要求主要由EPS板本身的特性决定。由于EPS是一种有机材料,它也是存在着自身固有的缺点,如:它是一种可燃材料,遇水后保温性能会有所下降,在空气中易粉化,特别是在紫外线的照射下等。而在系统的尽端部位及与不同材料的连接处进行防护层的翻包处理,正是帮助EPS板克服自身固有缺点的重要构造措施。
注意外墙外保温系统的水蒸气渗透能力:一定的水蒸气渗透能力是保证保温系统耐久性和安全性的重要因素之一。外墙外保温系统的水蒸气渗透能力主要是通过薄的防护层厚度实现的,薄的防护层还可以有效地防止外保温系统开裂。目前,膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的防护层厚度一般为3~5mm,部分有经验的企业采用2mm。但是,当防护层厚度过厚时,不仅会引起外保温系统开裂,还会影响整个系统的其它性能。
3.结论
目前墙体研究正处于百花齐放、全面攻坚时期,各种类型的墙体不断涌现,同时有鉴于小高层框架住宅的兴起及国家的墙改政策,从结构角度出发,目前墙体研究的方向是轻质、保温的节能用墙体。那么,研制既具有高的承载力和水平变形能力,又具有较好的建筑节能效果且施工方便的复合墙板,用于小高层住宅体系,必然具有很广阔的前景。
【参考文献】
[1]刘苏,彭盈,陈玉水.我国节能住宅推广的机遇和挑战分析[J].四川建筑科学研究,2009,(02).
[2]姚虎.EPS板薄抹灰外墙外保温系统粘贴面砖施工探讨[J].安徽建筑,2008,(03).
[3]崔晓明,高立国.胶粉聚苯颗粒外保温体系施工技术[J].才智,2008,(11).
[4]柴陆修,张旬,张林飞.建筑节能对建筑设计发展的影响分析[J].低温建筑技术,2008,(03).
[5]储俊清.浅析不同外墙保温技术的利弊[J].大视野,2008,(07).
[6]林涛,夏海山,孙良.外墙外保温技术在小高层楼宇中的应用[J].建筑节能,2007,(12).