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浅谈外墙保温

边强
  
安家(建筑与工程)
2020年7期

摘要:建筑节能对于不可再生资源稀缺的今天,越发的显示出它的重要地位。而外墙外保温是建筑节能里面不可缺少的重要一项。外墙外保温在中国建筑市场上现在正处于发展时期,各种材料及系统种类繁多,各具优势及缺陷。

本文主要介绍各种外保温材料系统的种类、各自特点、施工中质量的控制,以及防火性能提升的迫切性。以利于人们在以后的建筑外墙外保温材料系统的选择,现场施工的质量控制中,选择更符合现场实际情况的外保温系统种类。并重点阐述外墙外保温防火等级应进一步加强的趋势。

关键词:外墙外保温;裂缝控制;防火性能中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-07-289

一、外墙外保温材料的种类及其特点

目前,常用的保温材料主要包括膨胀聚苯板(EPS板)、挤塑聚苯板(XPS板)、胶粉聚苯颗粒保温浆料、聚氨酯发泡材料、岩棉板等,各种材料的特点如下表所示:

特性:

保温效果:聚氨酯泡沫最好,挤塑板次之,苯板最差

吸水率(性):挤塑板最低,聚氨酯次之,苯板最易吸水

使用寿命:聚氨酯泡沫最长,挤塑板次之,苯板最差

价格:聚氨酯泡沫最高,挤塑板次之,苯板最低

耐冷热性能:聚氨酯泡沫最好,挤塑板次之,苯板最差

使用:聚氨酯现场发泡(喷涂)可直接现场喷涂成型(液体膨胀),成型、运输方便;其他两种板材需要运输、粘贴,较为麻烦且会存在一定的破损,有拼接缝存在。

二、外墙外保温系统裂缝控制

保温墙体裂缝的存在,降低了墙体的质量,如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。外保温体系是非承重复合墙面,其墙面裂缝的危害主要是水的渗透对保温体系的破坏以及对住户的感观上和心理上造成不良影响。外墙外保温系统是指置于外墙墙体外侧,其作用以保温为主同时兼有防水、保护墙体及装饰灯功能,其一般是将多层性能不同饿材料通过合理的排列组合构成,期间各层材料在使用中通过发挥各自的性能及使用功能,并通过相互组合最终体现出良好的综合性能,也存在单层外墙保温系统。

(一)外墙外保温裂缝成因分析

1.温度场变化

由于外墙外保温层内同传统非保温墙体比较其温度场发生了变化才起到保温作用,即该层内温度场发生了明显的梯度而不是平缓的发生变化,其内层相应的热应力也发生了变化因而起到保温的作用,当外部环境温度发生变化时,保温层内则较一般墙体产生较大的热应力,因而在热胀冷缩的作用下导致保温层更容易发生裂缝。

2.墙体构造

保温层在环境温度及湿度发生变化时将会在板缝交接部位产生集中变形应力,而保温层板块之间多采用纯点粘或筐点粘方式连接,因此内部往往存在贯通的空间,当正负风压对存在空腔的墙面产生挤拉时则容易造成板缝开裂,甚至可能将保温层掀掉,当外保温采用现浇无网聚苯板是,现浇混凝土墙体表面平整度在施工中较难控制,其往往通过高垂直偏差较大导致保温板与墙体粘结力度不够,同时保温板一般强度较低,在进行外墙模板支护和拆卸过程中往往不可避免的受到损坏,因而导致在混凝土浇筑过程中出现漏浆而形成热桥。

3.材料因素

外保温体系中采用过于松软或过于高强的材料均不利于整个保温体系的稳定及抗裂性能的发挥。如施工过程中采用的抹面砂浆等于保温板的导热系数相差甚大,因此在温度发生变化时则由于导热系数不同而产生的开裂现象;采用挤塑聚苯板作为保温层时由于其较膨胀板密度较大强度高,因而在外界环境发生变化时其产生的变形应力也较大,但每条板缝间两侧板块所产生的自身应力是反向的,因而更容易造成开裂。

(二)外墙外保温裂缝控制的基本原则

外墙外保温体系抗裂优于内保温体系的原则:外墙外保温极有利于建筑物内部建立一个合理的温度场,使保温层内的结构冬季温度提高,湿度降低,温度变化平缓;夏季结构温度稳定性增大,墙体热应力减小,并大大减少外界雨雪冻融干湿等对结构的影响,减少了结构墙受侵蚀出现裂缝和变形,建筑寿命得到延长。

无空腔或小空腔构造提高保温体系稳定性的原则:此种构造做法使得外墙外保温体系具有抗风压能力强、保温体系整体性良好、应力传递稳定的优点,尤其是高层建筑设计外墙外保温构造时,更应充分重视风荷载对保温层的不良作用,不采用空腔构造,减小或杜绝风压破坏。

(三)外墙外保温裂缝控制措施

1.材料选择

在进行外墙外保温材料选择时应保证其质量性能,当其施工完成后收缩到一定程度则不再发生变化,且其规格、尺寸、形状等必须与设计相符合,其棱角部位不得有破损现象,并且保温材料在使用前不得出现粉化现象;如许使用玻璃纤维网格布等应选择高强耐碱型;若施工需要粘结剂则应保证其粘结效果,及粘结后系统耐水、抗裂、耐候及耐久性能等。

2.防护层

防护层的施工质量对整个保温体系的抗裂性至关重要,其应能保证一定的柔性变形能力及释放能力,为了保证防护层具有足够的变形能力及需从材料及构造方式等进行选择,由于普通砂浆收缩缓慢但强度发展很快,因此不应采用传统的普通水泥砂浆作为抹面,为了增加其柔韧性能应尽量采用高分子聚合物,并应严格控制其压折比,同时应控制防护层厚度避免由于厚度过厚而导致开裂。

3.饰面层

目前由于外墙饰面砖因其色彩持久、便于清洗等优点是采用最为广泛的外墙装饰材料,但其变形量远远小于抗裂防护层的变形量,因而将其作为外墙装饰面层违背了柔韧性释放的原则,同时由于外墙面砖荷载过大,过大负荷也往往导致面砖脱落现象,面砖粘贴后不可采用密缝粘贴而应采用压折比小于3的粘结砂浆或勾缝料进行处理,并在高度为每隔16~18m部位留不小于20mm的伸缩缝,并采用硅酮胶嵌缝。

4.施工控制

外墙保温层施工前必须将外墙残留的脱模剂、混凝土残渣等杂物清理干净,并对墙面不平整部位进行剔凿或修补,并应该伸出墙面的连接件安装完毕,应选择适宜施工的天气进行施工,在环境温度低于0度时,房里大于5级以及雨雪天气不可施工,在夏季施工时应尽量避免阳光直晒;若施工采用粘结砂浆,在调制过程中应严格按照厂家提供的配合比进行配比,并保证搅拌时间以及搅拌后使用时间间隔,在放置时间长的情况下进行二次搅拌。

三、外墙外保温系统的防火措施

(一)外墙外保温系统防火要求

建筑特别是高层建筑火灾往往容易形成竖向蔓延,这是因为窗户玻璃虽然在900℃左右才会熔化,但在火灾条件下,由于玻璃受热不均匀和膨胀变形受到窗框的限制,以及内外表面温差太大等原因,往往在250℃左右就开裂破碎。建筑内起火时,门窗玻璃在火焰或高温作用下,很快破碎脱落,火舌从这些破碎了的门窗口伸出,就是这个缘故。

(二)外墙外保温系统防火存在的问题

外墙外保温系统是建筑外墙外侧具有保温隔热功能,并具有一定装饰效果的系统。其核心功能材料是保温材料,通常占系统体积的80%以上;配套材料通常为不燃材料,如砂浆类、瓷砖等,及包含有少量可燃成分的材料,如涂塑玻璃纤维网格布、腻子和涂料等。

用于建筑外墙的保温材料主要包括三大类:

从材料燃烧的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要包括三大类。

无机类保温材料:我国的岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等,属不燃性材料,自身不存在防火安全问题。但其它性能不能完全满足外保温的要求,目前尚不具备广泛应用的技术条件。

有机无机复合保温材料:以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主,属难燃材料,且不具有火焰传播性,自身不存在防火安全问题。

有机高分子保温材料:以聚苯乙烯饱沫塑料和聚氨醋硬泡为主,属可燃材料,具有引发火灾的危险性。

(三)外墙外保温系统防火问题的解决措施

1.制定外墙外保温系统防火规范

任何技术的推广应用都必须首先考虑安全性,外墙外保温系统一定要考虑防火安全性。国外对外墙外保温防火安全性的要求一直作为技术应用的首选条件,因此聚苯板外保温系统只能用于低于22m的建筑中,高于22m的建筑大部分使用岩棉外保温系统。适用范围及施工要求作出具体规定,确保外墙外保温系统的防火安全。

2.合理选择保温材料

保温材料的选择是提高外墙外保温系统防火性能的核心。我国建筑外墙保温所用的材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机材料。

3.采用防火构造

若不能选择防火无机保温材料,就必须考虑一些构造措施,提高外墙外保温系统的整体防火安全性。外墙外保温系统的防火构造措施主要有三个方面:无空腔构造、防火隔断和防火保护面层。

4.无空腔构造。

有机保温板与基层墙体之间或与装饰面层之间如果有空腔存在,将在火灾发生时为燃烧提供氧气,在火灾发生后提供烟囱通道,加速火灾的蔓延。因此,无空腔做法可解决空腔带来的火灾危害。所以在保温板的施工工艺中,要避免使用产生空腔的点粘法,尽量采用满粘法。

四、结 语

外墙外保温作为一种节能环保的建筑形式,将之利用得当,是利国利民,使我们的生态环境可持续发展的一项大事业。作为我国建筑节能领域的一项工程技术,建筑外墙外保温技术的产生经历了十多年的发展创新,从无到有,从小到大,并在全国全面推开。该技术对施丁水平要求非常严格,若未充分掌握其施工方法、技术要求,或工人水平较低、施工管理不够严格,将易产生严重的质量问题。随着外墙外保温的大量应用,其在使用中产生的裂缝现象严重影响了其外观效果和使用性能,因此在加强对现有的外保温技术的及材料的研究的基础上应着重发展新型的保温材料,而对外保温系统裂缝的控制应从设计、材料及施工工艺等方面进行控制,才能更充分的实现外墙外保温系统的节能作用。由于外墙外保温的系统较 多,较成熟的系统很少,行业标准也很少,同时我国各地建筑热环境差异很大,同一个系统的施工工艺,在一个地区适用,到另一个地区可能就不完全合适,这就要求我们要把已有的经验不断总结和推广,使之保证工程质量。

(西吉县建设工程质量监督站 宁夏 固原 756299)

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