建筑EPS板外墙保温技术

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1 建筑节能的含义自 1973 年发生世界性石油危机以来，发达国家，建筑节能的提法已经历了三个发展阶段:最初的建筑节能;不久后的在建筑中保持能源以及近来普遍称为提高建筑中的能源利用效率。在我国仍然通称为建筑节能，但其含义已进到第三层意思，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用效率。所谓建筑节能，应包括两个方面的含义:一是建筑在发挥其正常功能过程中的能耗问题。二是建筑外围护结构的保温隔热问题。两个方面结合得好，就能达到节能和节省一次性投资的最佳目的。2 我国南方地区的气候特征本文所指南方地区是我国建筑气候区划定的一个区域，大致范围为长江中下游地区，即陇海线以南，南岭以北，四川盆地以东。该地区处于我国寒冷与炎热地区之间，属于过渡地区。它包括上海、重庆、湖北、湖南、四川及贵州东半部等，其中上海、南京、武汉、成都等城市最具代表性。该地区气候最为显著的特点主要有:一是水热同季，湿润多雨，变化稍大。二是冬冷夏热，四季分明。盛夏的高温，平均气温达到了 32 ～ 33 ℃，最高气温高于 40 ℃，比世界上同纬度其他地区一般高2 ℃，是地球上这个纬度范围内除了沙漠干旱地区外最炎热的地区。冬季常有冷空气侵袭，强烈寒潮南下，降温猛烈、温度低，常伴有大风和冰雪。虽然寒潮不及东部强烈，由于冬季日照比东部弱，北方南下的冷空气使该地区冬季气温为世界同纬度最低。因此，这一地区复杂的气候条件对居住建筑提出了很高的要求，既要满足夏季空调降温需求，又要兼顾冬季寒冷所需要的保温功能。3 我国南方地区外墙外保温技术3. 1 保温理论建筑保温通常是指围护结构在冬季阻止室内向室外传热，从而保持室内适当温度的能力。保温是指冬季的传热过程，通常按稳定传热考虑，同时考虑不稳定传热的一些影响。保温性能通常用围护结构的传热系数 K 值或传热阻 R 值来评价。提高建筑物的保温性能必须控制围护结构的传热系数 K 或热绝缘系数。为此，应选择传热系数较小、热绝缘系数较大的墙体结构材料。3. 2 墙体保温的类型在节能建筑墙体构造设计中，墙体保温一般分为单一材料保温和复合材料保温两种。将保温性与承重结构材料结合在一起，称为单一材料保温。复合材料保温是用高效的保温材料与结构材料和装饰材料一起使用，建成复合的节能外墙。这种复合材料的保温构造技术，使结构材料承受压力，让轻质材料用于保温，饰面材料用于装修，不仅使墙体厚度小(一般为 240 mm)，还可以增加房屋的使用面积，而且保温性能好，更加有利于节能，广泛地应用于南方地区。根据外墙复合保温材料所处位置的不同，又可分为外墙外保温和外墙内保温两种。从 1986 年我国发布第一个民用建筑节能设计标准 JGJ—86《采暖地区居住建筑节能设计标准》，到 2001 年发布 JGJ 75—2001《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》、2003 年发布 JGJ 75—2003《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》，最早应用于北方的外墙外保温系统也随之逐渐在南方地区大力推广。尽管外墙内保温技术更适宜于南方地区，但是从收集的数据分析，外墙外保温的技术应用更为广泛。3. 3 EPS 板外墙外保温技术EPS 板外墙外保温系统是集墙体保温和装饰功能于一体的新型复合材料保温系统，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，自重轻，可以有效减轻建筑物外承重墙的荷载，减少抗震设防的基础处理费用。针对我国南方地区的气候特点和经济条件，充分考虑隔热和保温的技术特点等因素，对我国南方地区建筑 EPS 板外墙外保温技术的应用进行了初步探悉。1)构造组成。EPS 板，简称聚苯板，因具有优良的物理性能和价格低廉，已在世界范围内的保温技术中被广泛应用。它是以聚合物砂浆作粘接剂，将 EPS 板固定在墙体外侧，并在外表面再做聚合物砂浆抹灰耐碱玻纤网格布保护层和饰面层(图 1)。适应于民用建筑的墙体保温，在夏热冬冷地区已经开始使用，从建成的小区使用效果来看，其保温性能较佳。2)板缝的构造处理。为防止温度变形对整体的影响以及方便施工，每块苯板应不大于600 mm -1 200 mm。在安装时，板块之间结合严密。由于板块大多为现场加工，缝隙超标的现象普遍存在，构成了保温层的热桥，影响保温层的性能。设计中应采取在板块缝隙之间粘贴弹性较好的保温胶条(图 2)，既保证板块之间有一定的缝隙，又避免了在缝隙之间产生热桥的现象。3)窗台的构造处理。现行的标准图集多数采用保温材料作室外窗台的做法(图 3)，要求门窗洞口角部200 mm 以内 EPS板不允许留有横竖接缝，而实际施工时门窗的角部基本都要遇到横竖接缝。如将门窗角部的苯板预先裁 200 mm 缺口贴好，则其余部位必须用小块板拼贴。因此，可采用轻质混凝土室外窗台(图 4)的构造做法，虽然保温性能不如 EPS 板，但可避免在窗台处局部产生热桥的现象，改善整体保温性能，可使窗台的强度大幅度提高。4 我国南方地区建筑 EPS 板外墙外保温技术应用示例4. 1 工程概况四川省绵阳市某住宅工程均为框架结构的 6 层建筑，外墙采用了 EPS(聚苯乙烯泡沫板)外墙外保温系统，外为涂料饰面。其外墙保温系统构成为:基层(墙体)→保温层(EPS 板)→防护层(热镀锌钢丝网)→饰面层弹性涂料，零配件与辅助材料(塑料锚栓)。要获得较好的保温隔热功能，施工过程中必须从两方面入手:一是材料的质量;二是施工的方法。4. 2 主要材料的质量要求1) 聚 苯 主 要 性 能 指 标。导 热 系 不 大 于0. 041 W/(m-K);表观密度介于 18. 0 ～ 22. 0 kg/m2;垂直于板面方向的抗拉强度不小于 0. 10 MPa;尺寸稳定性不大于 0. 30%。2)胶粘剂的性能指标。拉伸粘接强度不小于原水泥砂浆强度的 0. 60;耐水性不小于原水泥砂浆的 0. 40;拉伸粘接强度不小于原与聚苯板强度的0. 10，且要求破坏界面在聚苯板上;耐水性不小于原聚苯板的 0. 10，且破坏界面在聚苯板上。3)GD － I 胶粘剂干粉混合料。干粉料是水泥、砂和填加剂的混合物;其中水泥应符合GB 175—92《硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥》的要求;砂子应符合含泥量小于 1%，细度模数小于等于 2 的要求。4. 3 施工方法为保证工程质量、加快施工速度，有节奏、有秩序地施工，根据工程特点，采用自下往上(可以建筑装饰线为界)先大面积后局部的施工方法。技术要点如下:1)基层墙体处理。基层墙体必须清理干净，墙面无油渍、涂料、泥土等污物或有碍粘结的材料，工人进入现场必须进行墙体检查。2)弹线。根据设计图纸的要求，在经平整处理的墙面上沿散水标高，用墨线弹出散水、勒脚水平线及变形缝宽度线，标出聚苯板的粘贴位置。粘贴聚苯板时，要挂水平和垂直通线。3)粘结胶浆的配制。按 1∶ 7(质量比)将 GD 节能墙体粘结苯板专用胶、GD － I 型胶粘剂干粉混合料搅拌均匀，制成聚合物胶浆。4)粘贴聚苯板。a. 采用点框法时在聚苯板的背面涂上粘胶浆，涂抹量不少于 40%。b. 在聚苯板抹完粘结胶浆后，立即将板平贴在基层墙面上，滑动就位。粘贴时，应均匀轻柔挤压，保持平整度，板间不得留缝，接缝处不得抹有粘接胶浆。c. 粘贴保温板预留孔洞时，周围应满粘。d. 保温板应从外墙阳角开始，自下而上，沿水平方向横向铺贴，并应错缝及阳角交错拼接。e. 在外墙的变形缝及不再施工的成品节点处，应进行翻包。f. 保温板接缝不平处，应用专用工具在粘贴完工 24 h 后，再打磨平整。5)铺设网格布。a. 涂抹抹面胶浆前，先检查表面是否平整，去除板面的杂物，打磨平整，刷清碎屑。b. 在聚苯板表面，均匀抹一道厚度为 1. 6 mm 的第一铺抹面胶浆，立即将耐碱网格布压入胶浆中，不得有空鼓、翘边、外露等现象。