伴隨社會(huì)的不斷發(fā)展,建筑物的保溫技術(shù)日益提高,,外墻保溫技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,,并成為我國(guó)一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能技術(shù)。目前,,在建筑中常使用的外墻保溫方法主要有內(nèi)保溫,、外保溫、內(nèi)外混合保溫等,,各方法的優(yōu)劣分析如下: 外墻內(nèi)保溫 外墻內(nèi)保溫就是外墻的內(nèi)側(cè)使用苯板,、保溫砂漿等保溫材料,從而使建筑達(dá)到保溫節(jié)能作用的施工方法,。該施工方法具有施工方便,、對(duì)建筑外墻垂直度要求不高、施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn),。近年來(lái),,在工程上也經(jīng)常被采用。然而,,外墻內(nèi)保溫的一個(gè)明顯缺陷就是:結(jié)構(gòu)冷(熱)橋的存在使局部溫差過大導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象,。由于內(nèi)保溫保護(hù)的位置僅僅在建筑的內(nèi)墻及梁內(nèi)側(cè),內(nèi)墻及板與外墻節(jié)點(diǎn)部分得不到保溫材料的保護(hù),。因此,,在此部分形成冷(熱)橋,冬天室內(nèi)的墻體溫度與室內(nèi)墻角(保溫墻體與不保溫板交角處)溫度差約在10℃左右,,與室內(nèi)的溫度差可達(dá)到15℃以上,,一旦室內(nèi)的濕度條件適合,在此處即可形成結(jié)露現(xiàn)象,。而結(jié)露水的浸漬或凍融及易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉,、開裂,溫差所帶來(lái)的質(zhì)量問題也隨之而來(lái),。另外,,在冬季采暖、夏季制冷的建筑中,,室內(nèi)溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度通常不大(約10℃左右),,這種溫度變化引起建筑物內(nèi)墻和樓板的線性變形和體積變化也不大。但是,,外墻和屋面受室外溫度和太陽(yáng)輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較大,。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí),,外墻收縮的幅度比內(nèi)保溫隔熱體系的速度快,當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)氣溫時(shí),,外墻膨脹的速度高于內(nèi)保溫隔熱體系,,這種反復(fù)形變使內(nèi)保溫隔熱體系始終處于一種不穩(wěn)定的墻體基礎(chǔ)上,在這種形變應(yīng)力反復(fù)作用下,,不僅是外墻易遭受溫差應(yīng)力的破壞,,也易造成內(nèi)保溫隔熱體系的空鼓開裂。 內(nèi)外混合保溫 內(nèi)外混合保溫,,是在方便外保溫施工操作的部位采用外保溫,,外保溫施工操作不方便的部位采用內(nèi)保溫,從而對(duì)建筑保溫的施工方法,。 從施工操作上看,,混合保溫可以提高施工速度,對(duì)外墻內(nèi)保溫不能保護(hù)到的內(nèi)墻,、板同外墻交接處的冷(熱)橋部分進(jìn)行有效的保護(hù),,從而使建筑處于保溫中。然而,,混合保溫對(duì)建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴(yán)重的損害,。外保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室內(nèi)溫度的影響,溫度變化相對(duì)較小,,因而墻體處于相對(duì)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)內(nèi),,產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力也相對(duì)較小,;內(nèi)保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室外環(huán)境溫度的影響,,室外溫度波動(dòng)較大,因而墻體處于相對(duì)不穩(wěn)定的溫度場(chǎng)內(nèi),,產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力相對(duì)較大,。局部外保溫、局部?jī)?nèi)保溫混合使用的保溫方式,,使整個(gè)建筑物外墻主體的不同部位產(chǎn)生不同的形變速度和形變尺寸,,建筑結(jié)構(gòu)處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中,經(jīng)多年溫差結(jié)構(gòu)形變產(chǎn)生裂縫,,從而縮短整個(gè)建筑的壽命。工程保溫做法中采用內(nèi)外保溫混合使用的做法是不合理的,,比做內(nèi)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(cè),,使建筑達(dá)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(cè),,從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度變形減小,,對(duì)結(jié)構(gòu)墻體起到保護(hù)作用并可有效阻斷冷(熱)橋,,有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長(zhǎng)。因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來(lái)說(shuō),,外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢(shì),,在可選擇的情況下應(yīng)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(cè),,直接承受來(lái)自自然界的各種因素影響,因此對(duì)外墻外保溫體系提出了更高的要求,。就太陽(yáng)輻射及環(huán)境溫度變化對(duì)其影響來(lái)說(shuō),,置于保溫層之上的抗裂防護(hù)層只有3毫米~20毫米,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(hù)層溫度變化速度比無(wú)保溫情況下主體外傾溫度變化速度提高8~30倍。因此抗裂防護(hù)層的柔韌性和耐候性對(duì)外保溫體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用,。 聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)存在的不足: 這類外保溫隔熱材料通常固定在墻體的外側(cè),,然后在保溫板上抹抹面砂漿并將增強(qiáng)網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中,目前,,此類做法很常見,,然而出現(xiàn)裂縫的也非常多。 從抗裂保護(hù)層受熱應(yīng)力的因素上看,,該體系聚苯板保溫層僅是3毫米的抗裂砂漿復(fù)合網(wǎng)格布,,膨脹聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042W(m.K),而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.932W(m.K),,兩材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差22倍,。由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大從而使保護(hù)層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴(kuò)散,因此當(dāng)受太陽(yáng)直射時(shí)熱量積聚在抗裂砂漿層,,其表面溫度將高達(dá)40℃~50℃,,遇突然降雨降溫則溫度會(huì)驟降至15℃左右,溫差可達(dá)25℃~35℃,,這樣的溫差變化及受晝夜,、季節(jié)室外氣溫的影響,對(duì)抹灰砂漿的柔韌性和網(wǎng)格布的耐久性提出了相當(dāng)高的要求,。另外一個(gè)應(yīng)該考慮的因素是當(dāng)聚苯板的溫度超過70℃時(shí),,聚苯板會(huì)產(chǎn)生不可逆熱收縮變形,造成較為嚴(yán)重的開裂變形,,這種情況在高溫干燥地區(qū)尤為明顯,。 水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)存在的不足: 這類外保溫隔熱通常采用帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料,,分為鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板和不穿透聚苯板兩種類型。鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板的鋼絲網(wǎng)架聚苯板施工時(shí)通過內(nèi)澆外掛混凝土一次整體澆筑固定在基層墻體上,,不穿透聚苯板的采用機(jī)械錨固的方式固定在基層墻體上,,面層均采用20毫米~30毫米的普通砂漿找平。由于該類體系采用厚抹灰水泥砂漿做法,,開裂現(xiàn)象比較普遍,,原因如下: 1. 普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形,并且存在強(qiáng)度增長(zhǎng)周期短,、體積收縮周期長(zhǎng)的矛盾,,在約束條件下,當(dāng)體積收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強(qiáng)度時(shí),,就會(huì)出現(xiàn)裂縫,。處于保溫層保護(hù)下的主體結(jié)構(gòu)受溫度變形影響較小,而25毫米~35毫米的找平砂漿處于熱阻很大的聚苯板的外側(cè),,因此受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生較大變形,。聚苯板兩側(cè)的水泥材質(zhì)受環(huán)境溫差影響而產(chǎn)生較大相對(duì)變形差,引起開裂,。另外由于保溫隔熱板平整度很難控制,,會(huì)造成找平抹灰厚度的不均,造成局部收縮和溫差應(yīng)力不均從而引起裂縫,。 2. 配筋不合理引起裂縫: 鋼絲網(wǎng)架在水泥砂漿中的位置相當(dāng)于單面配筋方式,,且靠近保溫隔熱層,而正負(fù)風(fēng)壓,、熱脹冷縮,、干縮濕漲及地震等的作用都是雙向或多向。該種方式的配筋對(duì)靠近外墻飾面應(yīng)力的分散作用很有限,,起不到應(yīng)有的抗裂作用,。 四角鋼網(wǎng)配筋對(duì)抵抗和分散與鋼絲網(wǎng)網(wǎng)絲同向的應(yīng)力具有良好的效果,但在網(wǎng)孔對(duì)角線方向無(wú)筋,,因此對(duì)抵抗和分散網(wǎng)孔對(duì)角線方向的應(yīng)力作用有限,,從而易產(chǎn)生沿四角網(wǎng)對(duì)角線方向的裂縫。另外,,四角鋼網(wǎng)的十字交叉處水泥砂漿不易完全充分握裹,,使水泥砂漿與鋼網(wǎng)不能成為共同受力。 3. 不完全外保溫引起的裂縫: 在外墻保溫中,,我們經(jīng)常注重整體墻面的保溫,,然而卻忽略了女兒墻、雨篷、老虎窗,、飄窗、外陽(yáng)臺(tái)等部位的保溫,,而使這些部分出現(xiàn)開裂或者縮短使用壽命,。在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處,因?yàn)楸貙优c其他材料的材質(zhì)的密度相差過大,,這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不相同,,在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同,極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫,。同時(shí)還應(yīng)該考慮防水處理,,防止水分侵入到保溫體系內(nèi),避免因凍漲作用而導(dǎo)致體系的破壞,,影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性,。 無(wú)網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚的缺陷: 從構(gòu)造設(shè)計(jì)上看,直接在玻纖網(wǎng)布復(fù)合抹灰砂漿的無(wú)網(wǎng)聚苯板外保溫外面黏貼面磚是不合理的,。其一,,從受力狀況看,應(yīng)用于外保溫的聚苯板的通常采用點(diǎn)黏法,,黏結(jié)面積35%左右,,而聚苯板本身具有受力變形的特性,由聚苯板直接承受面磚飾面層(包括黏結(jié)砂漿)荷載,,必然會(huì)發(fā)生形變,,短期或許不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故,但長(zhǎng)期的變形將導(dǎo)致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落,。其二,,從抗風(fēng)壓性上看,黏貼聚苯板外保溫體系存在空腔,,抗風(fēng)壓尤其是抗負(fù)風(fēng)壓的性能差,,會(huì)出現(xiàn)在刮大風(fēng)時(shí)聚苯板刮落事件。其三,,從防火性能上看,,體系本身就存在整體連通的空氣層,火災(zāi)時(shí)很快形成“引火通道”使火災(zāi)迅速蔓延,。聚苯板外墻外保溫體系在高溫輻射下很快收縮,、熔結(jié),在明火狀態(tài)下燃燒,,即在火災(zāi)發(fā)生時(shí),,聚苯板外墻外保溫體系將很快遭到破壞。從這個(gè)意義上說(shuō),在聚苯板外保溫體系面層黏貼面磚的做法是非常危險(xiǎn)的,,火災(zāi)狀態(tài)下聚苯板在受熱后會(huì)嚴(yán)重變形,,使面磚層喪失依托,引起面磚層整體脫落,,造成人員傷害,。 外墻保溫的一般做法 上述為外墻保溫在設(shè)計(jì)、施工等過程中的不當(dāng)造成的施工質(zhì)量問題,,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(zhì)量要求呢? 首先,,由于內(nèi)保溫和混合保溫設(shè)計(jì)存在缺陷,,且無(wú)法解決,故不應(yīng)采用,。由于外保溫使建筑結(jié)構(gòu)處于保溫層的保護(hù)中,,使建筑結(jié)構(gòu)所處溫度環(huán)境穩(wěn)定,有利于建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù),,增強(qiáng)耐久性,。其次,外保溫將建筑在外面包裹,,保溫的面積大,,更有利于保溫節(jié)能。關(guān)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(jìn),,使之達(dá)到規(guī)定的施工質(zhì)量。具體方法如下: 其一,,將建筑的外保溫做成整個(gè)建筑的外保溫,。 如前所述,由于不完全外保溫使得建筑的女兒墻,、雨篷等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫,,因此,為避免裂縫的產(chǎn)生,,我們應(yīng)該對(duì)建筑進(jìn)行全面的保溫,,包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件,。 其二,,外墻外保溫開裂的主要原因是因?yàn)楸夭牧吓c外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的,我們預(yù)防裂縫的原理是:通過減小建筑結(jié)構(gòu)外保溫材料同外裝飾找平砂漿,、外飾面等材料的線膨脹系數(shù)比,,是材料之間產(chǎn)生逐層漸變,,柔性釋放應(yīng)力,以起到預(yù)防裂縫的作用,。 其三,,保溫材料在外墻外保溫中起著重要的作用,要做好外墻外保溫先要做好各種保溫材料的選擇,。 1. 現(xiàn)施工的建筑中,,保溫材料的使用以擠塑板、聚苯板,、聚苯顆粒保溫材料為主。擠塑板具有密度大,、導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn),,它的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W(m.K),而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93W(m.K),,兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差32倍,,而聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042W(m.K),同抗裂砂漿相差22倍,,因此擠塑板與聚苯板相比,,抗裂能力弱于聚苯板。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黏結(jié)材料一般采用熟石灰粉——粉煤灰——硅粉——水泥為主要成分的無(wú)機(jī)膠凝體系,,該類材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.06W(m.K),與抗裂砂漿相比相差16倍,。該種材料與擠塑板和聚苯板相比,,導(dǎo)熱系數(shù)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化產(chǎn)生的熱負(fù)荷和應(yīng)力得到較快釋放,,增加抗裂的耐久性。 2. 增強(qiáng)網(wǎng)的選擇: 玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護(hù)層的關(guān)鍵增強(qiáng)材料在外墻外保溫技術(shù)中的應(yīng)用得以快速發(fā)展,,一方面它能有效增加保護(hù)層的拉伸強(qiáng)度,;另一方面由于能有效分散應(yīng)力,將原本可以產(chǎn)生的裂縫分散成許多較細(xì)裂縫,,從而起到抗裂作用,。由于保溫層的外保護(hù)開裂砂漿為堿性,玻纖網(wǎng)格布的長(zhǎng)期耐堿性對(duì)抗裂縫具有決定性的意義,。從耐久性上分析,,高耐堿纖維網(wǎng)格布要比無(wú)堿網(wǎng)格布和中堿網(wǎng)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(qiáng)網(wǎng)的選擇上,,建議使用高耐堿的網(wǎng)格布。 3. 保護(hù)層材料的選擇: 由于水泥砂漿的強(qiáng)度高,、收縮大,、柔韌性不夠,直接作用在保溫層外面,,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(qiáng)網(wǎng),,并在砂漿中加入適量的纖維,抗裂砂漿的壓折比小于3,。如果外飾面為面磚,,在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片,鋼絲網(wǎng)片孔距不宜過小,,也不宜過大,,面磚的短邊應(yīng)至少覆蓋在兩個(gè)以上網(wǎng)孔上,鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng),。 4.無(wú)空腔構(gòu)造提高體系的穩(wěn)定性: 在采用聚苯板作外保溫的設(shè)計(jì)中,,保溫層主要承受的是重力和風(fēng)壓,由于聚苯板強(qiáng)度的限制,,使保溫層開裂,,甚至脫落。為了增加保溫板的強(qiáng)度,,應(yīng)盡可能增加黏結(jié)面積,,采用無(wú)空腔滿黏施工,以滿足抗風(fēng)壓的要求,。 結(jié)語(yǔ) 建筑外墻保溫是近年來(lái)新興的施工方法,,由于內(nèi)保溫、混合保溫等方法在設(shè)計(jì)中的缺陷,,建議采用外保溫,,并按照逐層漸變,柔性釋放應(yīng)力的原則,,選擇材料及施工方法,,以達(dá)到保溫、抗裂的目的,。由于外墻保溫體系是一個(gè)有機(jī)的整體,,組成的各相關(guān)層協(xié)同作用不僅要求柔性漸變,而且應(yīng)有一定的相容性,、協(xié)同性,,形成一個(gè)復(fù)合整體,。因此,外墻保溫體系應(yīng)由乙烯材料供應(yīng)商經(jīng)質(zhì)量體系認(rèn)證和系統(tǒng)材料及體系性能試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后成套供應(yīng),,以保證體系材料的匹配性及抗裂技術(shù)的實(shí)施,,并明確外墻保溫體系供應(yīng)商對(duì)外保溫工程質(zhì)量負(fù)責(zé)。 |
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來(lái)自: 碧野田間牛得草 > 《建筑工業(yè)化》