圖1-3 遮陽板外挑係數(PF)計算示意圖

表1-5 水平和垂直外遮陽計算係數

注:其他朝向的計算係數按上表中最接近的朝向選取。

有外遮陽設施時,綜合遮陽係數=玻璃遮陽係數×外遮陽係數;無外遮陽設施時,綜合遮陽係數=玻璃遮陽係數。

1.3 建築節能材料

建築工程中,把用於控製室內熱量外流的材料稱為保溫材料,把防止室外熱量進入室內的材料稱為隔熱材料,或將兩種材料統稱為保溫隔熱材料或絕熱材料。保溫隔熱(絕熱)材料在節能建築、綠色建築及零能耗建築中起著難以替代的作用。

1.3.1 保溫材料定義

1.定義

在一般的建築保溫中,把在常溫(20℃)下,導熱係數λ≤0.2 W\/(m·K)的材料稱為保溫材料。通常,材料密度越小,導熱係數越小,保溫效果越好。材料的導熱係數取決於材料的成分、內部結構、表觀密度等,也取決於傳熱時的平均溫度和材料的含水量。

2.特點與機理

保溫隔熱材料一般是輕質、疏鬆、多孔、纖維材料。多孔和孔隙結構中存在的靜止幹燥空氣是保溫的關鍵因素,該結構改變了熱的傳遞路徑和形式,從而使傳熱速度大大減慢;由於空氣為靜止,孔中的對流和輻射換熱在總體傳熱中所占比例很小,以空氣導熱為主,即固體傳熱轉化為不同孔隙的靜止空氣傳熱,而空氣的導熱係數為0.017~0.029 W\/(m·K),遠小於固體導熱。

1.3.2 建築節能保溫材料分類

建築用保溫隔熱材料主要分為有機保溫材料和無機保溫材料。一般有機保溫材料的保溫隔熱性能較無機保溫材料好,但耐久性較差。保溫材料形態一般有纖維狀、微孔狀、氣泡狀及層狀四種。

1.3.2.1 有機保溫材料

有機保溫材料以泡沫塑料為主,泡沫塑料是以各種樹脂為基料,加入發泡劑、穩定劑、催化劑等經過加熱發泡等工藝加工而成。是多孔狀的輕質、保溫、隔熱、吸聲、防震材料,適用於建築工程的吸聲、保溫與隔熱等。泡沫塑料的種類很多,多以樹脂命名。下麵介紹幾種建築節能中常用的泡沫塑料。

1.模塑聚苯乙烯泡沫板(EPS)

又名泡沫板、EPS板,是由含有揮發性液體發泡劑的可發性聚苯乙烯珠粒經加熱預發後,在模具中加熱而成型的白色物體。

特點:具有微細閉孔結構、質輕、導熱係數小、保溫隔熱性能好、不吸水、耐酸堿性好、耐熱性好等特點,且具有彈性和抗衝擊性。

防火性能:EPS是一種有機化合物且含有殘留石油氣,所以一般製品易燃,加入阻燃劑可以改善燃燒性能,如離火即熄。

抗老化性能:EPS製品在很低的溫度下可以長期使用,在-150℃時也不會發生結構變化,溫度高於70℃會發生形變。

用於建築牆體,屋麵保溫,複合板保溫,冷庫、空調、車輛、船舶的保溫隔熱,地板采暖,裝潢雕刻等。還有將聚苯乙烯泡沫塑料與爐渣、陶粒等混合製成水泥混凝土聚苯板、爐渣混凝土聚苯板以及陶粒聚苯複合保溫板等,這些製品也有著較好的保溫性能。

2.擠塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)

XPS是以聚苯乙烯樹脂輔以聚合物在加熱混合的同時,注入催化劑,而後擠塑壓出連續性閉孔發泡的硬質泡沫塑料板,其內部為獨立的密閉式氣泡結構,是一種具有高抗壓、吸水率低(可以在長期與水汽接觸的環境下,保溫性能基本保持不變)、防潮、不透氣、質輕、耐腐蝕、超抗老化(長期使用幾乎無老化)、導熱係數低等優異性能的環保型保溫材料。

XPS應用於牆體保溫、平麵混凝土屋頂及鋼結構屋頂的保溫,可用於低溫儲藏地麵、低溫地板輻射采暖管下、泊車平台、機場跑道、高速公路等領域的防潮保溫,可作為控製地麵凍脹的隔熱、防潮材料。

一般的硬質發泡保溫材料使用幾年後易老化,隨之導致吸水,從而造成性能下降。而擠塑板因具有優異的防腐蝕、防老化性和保溫性,在高水蒸氣壓力下,仍能保持其優異的性能,使用壽命可達30~40年。

3.聚氨酯泡沫塑料

聚氨酯泡沫塑料又名聚氨基甲酸酯泡沫塑料,是異氰酸酯和羥基化合物(如聚醚樹脂或聚酯樹脂)經聚合發泡製成,具有表觀密度小、導熱係數低、不發黴、可加工性好、吸聲性好、抗震能力強的優點。為了防火,往往使用一些不燃材料作為其覆蓋層,如石棉水泥板、石膏板、金屬板和混凝土等,也可以直接在硬質聚氨酯泡沫塑料表麵噴塗飾麵材料和粘貼一層塑料壁紙等作為保護層。

施工性能:可噴塗發泡成型(把聚氨酯原料直接噴射到物體表麵,並在此表麵上發泡成型),可以在數秒內反應固化。噴塗聚氨酯無接縫,絕熱效果好;黏度小,便於施工;無須模具,可以任意噴塗在複雜表麵上,包括立麵、平麵和底麵。

4.聚氯乙烯泡沫塑料

聚氯乙烯泡沫塑料是以聚氯乙烯樹脂為主體,加入發泡劑及其他添加劑製成,是一種使用較早的泡沫塑料。分硬質和軟質兩類,以軟質居多。

聚氯乙烯泡沫塑料具有良好的機械性能和衝擊吸收性,是一種閉孔型柔軟的泡體,其密度為50~100 kg\/m3,化學性能穩定,耐腐蝕性強,不吸水,不易燃燒,價格便宜。但它具有耐候性差,有一定毒性等缺點。

5.聚乙烯泡沫塑料

聚乙烯閉孔泡沫板簡稱聚乙烯泡沫板,是以聚乙烯樹脂為主要原料加工而成,具有質輕、柔軟、吸水性小、吸聲、保溫、隔熱、耐油、耐寒、耐酸堿性好、有一定彈性、易於彎曲等特點,可用它做保溫、隔熱、吸聲、防震材料。

6.脲醛泡沫塑料

俗稱“電玉”,以尿素與甲醛為原料,縮聚反應而得脲醛樹脂,再加填料、著色劑、潤滑劑、增塑劑等加工成壓塑粉(電玉粉),再經加熱、模壓而成製品。

在脲醛樹脂中加入發泡劑,用機械方法使其發泡,可得脲醛泡沫塑料,它質輕、價廉、保溫性好,耐腐蝕,可用作建築保溫材料和緩衝包裝材料。

7.酚醛泡沫塑料

酚醛泡沫塑料是近幾年發展起來的一類新型泡沫塑料,以苯酚、甲醛為主要原料,摻配無機填充料、發泡劑等,攪拌均勻經高溫發泡而成。其耐燃性好、發煙量低、高溫性能穩定、隔熱、隔音、易成型加工,且具有較好的耐久性。

采用酚醛泡沫保溫裝飾板作外牆保溫材料,可同時滿足絕熱和防火的要求,其作為封閉與控製火勢的材料用於公共建築,就能夠從根本上杜絕有機易燃材料、無機材料的粉塵和細小纖維汙染給人們帶來的安全和健康雙重危害。

8.膠粉聚苯顆粒保溫砂漿

是以膠粉料和聚苯顆粒組成,聚苯顆粒體積不小於80%的保溫砂漿,外牆內外表麵均可使用,施工方便,且保溫效果較好。導熱係數低,保溫隔熱性能好,抗壓強度高,黏結力、附著力強,耐凍融,幹燥收縮率及浸水線性變行率小,不易空鼓、開裂。

總體造價較低,能滿足相關節能規範要求,而且特別適合建築造型複雜的各種外牆保溫工程。

優點:造價適中,性價比高;阻燃性好,對基層平整度要求不高;抹灰成型,整體性能好,適用於異型牆麵。

缺點:施工要求較高;厚度不易控製;檔次相對較低。

適用於多層、高層建築的鋼筋混凝土結構、加氣混凝土結構、砌塊結構、燒結磚和非燒結磚等外牆保溫工程。

1.3.2.2 無機保溫材料

1.石棉

石棉是指具有高抗張強度、高撓性、耐化學和熱侵蝕、電絕緣和具有可紡性的礦物產品。

石棉具有高度耐火性、電絕緣性和絕熱性,是重要的防火、絕緣和保溫材料。主要用於機械傳動、製動以及保溫、防火、隔熱、防腐、隔音、絕緣等方麵。

由於石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病,許多國家選擇了全麵禁止使用這種危險性物質。

2.岩棉

又稱岩石棉,是礦物棉的一種。岩棉是以天然岩石如玄武岩、輝長岩、白雲石、鐵礦石、鋁礬土等為主要原料,經高溫熔化、纖維化而製成的蓬鬆狀短細無機質纖維。用專用設備在纖維中加入膠黏劑、憎水劑等添加劑,進行固化、切割等工序,可製成岩棉板材、氈材、管材、帶材等。

岩棉具有質輕、不燃、導熱係數小、吸聲性能好、化學穩定性好等特點。強度及保溫絕熱、隔冷、工作溫度高(最高使用溫度600℃)等突出優點。

絕熱性能:常溫下(25℃左右)岩棉熱導率在0.03~0.047 W\/(m·K)之間。

燃燒性能:岩棉本身屬無機質矽酸鹽纖維,不可燃,在加工過程中,有時要加入有機黏結劑或添加物,這些對製品的燃燒性能會產生一定的影響。

隔音性能:具有優良的隔音和吸聲性能,其吸聲機理是這種製品具有多孔性結構,當聲波通過時,由於流阻的作用產生摩擦,使聲能的一部分為纖維所吸收,阻礙了聲波的傳遞。

主要應用於建築、石油、化工、電力、冶金、國防和交通運輸等行業。用於各類建築物、管道、儲罐、蒸餾塔、鍋爐、煙道、熱交換器、風機和車船等工業設備及部位的保溫隔熱、隔冷、吸聲。

3.珍珠岩

是火山噴發的酸性熔岩,經急劇冷卻而成的玻璃質岩石,因其具有珍珠裂隙結構而得名。可製作輕型保溫材料,膨脹珍珠岩製品。

珍珠岩具有表觀密度輕、導熱係數低、化學穩定性好、使用溫度範圍廣、吸濕能力小,且無毒、無味、防火、吸音等特點。

應用:混凝土骨材;輕質、保溫、隔熱吸音板;防火屋麵和輕質防凍、防震、防火、防輻射等高層建築工程牆體的填料、灰漿等建築材料;各種工業設備、管道絕熱層;各種深冷、冷庫工程的內壁;低沸點液體、氣體的貯藏內壁和運輸工具的內壁等。

4.膨脹蛭石

是一種層狀結構含鎂的水鋁矽酸鹽次生變質礦物,原礦外似雲母,通常由黑(金)雲母經熱液蝕變作用或風化而成,因其受熱失水膨脹時呈撓曲狀,形態似水蛭,故稱蛭石。生蛭石片經高溫焙燒後,體積能迅速膨脹8~20倍,膨脹後的蛭石就叫膨脹蛭石,具有很強的保溫隔熱性能。

主要應用於建築、冶金、石油、造船、環保、保溫、隔熱、絕緣、節能等領域。

5.加氣混凝土

以矽質材料(砂、粉煤灰及含矽尾礦等)和鈣質材料(石灰、水泥)為主要原料,摻入發氣劑(鋁粉),通過配料、攪拌、澆注、預養、切割、蒸壓、養護等工藝過程製成的輕質多孔矽酸鹽製品。因其經發氣後含有大量均勻而細小的氣孔,故名加氣混凝土。

加氣混凝土具有以下優點:

①質輕:孔隙達70%~85%,體積密度一般為500~900 kg\/m3,為普通混凝土的1\/5,黏土磚的1\/4,空心磚的1\/3,與木質差不多,能浮於水。可減輕建築物自重,降低建築物造價;

②防火:主要原材料大多為無機材料,具有良好的耐火性能,並且遇火不散發有害氣體。耐火650℃,為一級耐火材料,90mm厚牆體耐火性能達245 min,300mm厚牆體耐火性能達520 min;

③隔音:特有的多孔結構,具有一定的吸聲能力;

④保溫:由於材料內部具有大量的氣孔和微孔,具有良好的保溫隔熱性能。導熱係數為0.11~0.16 W\/(m·K),是黏土磚的1\/4~1\/5。通常20cm厚的加氣混凝土牆的保溫隔熱效果,相當於49 cm厚的普通實心黏土磚牆;

⑤抗滲:材料由許多獨立的小氣孔組成,吸水導濕緩慢,同體積吸水至飽和所需時間是黏土磚的5倍;

⑥抗震:同樣的建築結構,比黏土磚提高2個抗震級別;

⑦環保:製造、運輸、使用過程無汙染,保護耕地、節能降耗,屬綠色環保建材;

⑧耐久:強度穩定,試件大氣暴露一年後測試,強度提高25%,十年後仍保持穩定;

⑨快捷:具有良好的可加工性,可鋸、刨、鑽、釘,並可用適當的黏結材料黏結;

⑩經濟:綜合造價比采用實心黏土磚降低5%以上,並可以增大使用麵積,大大提高建築麵積利用率。

6.陶粒混凝土

以陶粒為粗骨料,陶砂和其他工業廢料為細骨料,水泥為膠凝材料,經機械攪拌、機械成型、自然養護而成。

優點:粉刷不空鼓,不易產生裂縫;隔音、隔熱性能優良,裝飾方便,可直接在牆體打膨脹螺絲,且牢固度高。

1.3.3 界麵劑及黏結材料

1.3.3.1 界麵劑

界麵劑適用於改善砂漿層與水泥混凝土、加氣混凝土等材料基麵黏結性能。可用於新老混凝土之間的界麵、廢舊瓷磚、陶瓷麵磚等表麵的處理。也可用於聚苯板、鋼絲網架聚苯板、擠塑板、聚氨酯板的表麵處理。

(1)按組成劃分為:

P類:由水泥等無機膠凝材料、填料和有機外加劑等組成的幹粉狀產品;

D類:含聚合物分散液的產品,分單組分和多組分界麵劑。

(2)按使用界麵劃分為:

Ⅰ型:適用於水泥混凝土的界麵處理;

Ⅱ型:適用於加氣混凝土的界麵處理。

1.3.3.2 黏結材料

黏結材料分無機和有機兩大類:

(1)無機膠凝材料:水泥、石膏、石灰。

(2)有機膠凝材料:均聚物,如醋酸乙烯;共聚物,如醋酸乙烯—乙烯(EVA)、醋酸乙烯—叔碳酸乙烯酯(VeoVa)、苯乙烯—丙烯酸、醋酸乙烯—叔碳酸乙烯酯—丙烯酸。

1.3.4 增強材料—玻璃纖維網格布

砂漿在硬化過程中失去水分而引起體積收縮,同時也會因環境的溫度變化而引起脹縮,這些體積變化在砂漿內部形成內應力,內應力與外力共同作用下產生的應力超過砂漿的極限應力而形成微裂紋或使原有的裂紋擴大。采用增強材料對裂縫的產生和發展有一定的約束作用,並有提高砂漿的抗拉和抗折作用。

但是,玻璃纖維不耐堿,長期在堿性條件下會喪失強度。因為砂漿中的堿性化合物Ca(OH)2、NaOH對玻璃纖維有侵蝕和溶化現象,導致玻璃纖維喪失強度。可以通過改變玻璃纖維的成分(比如加入鋯元素)或者在玻璃纖維上塗覆耐堿高分子化合物(如丙烯酸乳液、丁苯乳液),提高玻璃纖維的耐堿程度。

1.3.5 建築節能玻璃

1.3.5.1 新型節能玻璃

1.吸熱玻璃

在允許太陽光譜中大量的可見光透過的同時,對紅外線部分有高的吸收性。吸熱玻璃的結果是使室內溫度較室外氣溫高得多。吸熱玻璃的特點是遮陽係數比較低,太陽能總透射比、太陽光直接透射比和太陽光直接反射比都較低,可見光透射比、玻璃的顏色可以根據玻璃中金屬離子的成分和濃度變化,傳熱係數、輻射率與普通玻璃差別不大。

2.熱反射玻璃

在玻璃表麵上鍍一薄層精細的半透明金屬罩麵,它可以有選擇地反射大部分紅外線輻射。由於此罩麵易受機械作用的損壞,故宜用帶有空氣間層的雙層玻璃或薄金屬片加以保護。熱反射玻璃是對太陽能有反射作用的鍍膜玻璃,其反射率可達20%~40%,甚至更高。熱反射玻璃的表麵鍍有金屬、非金屬及其氧化物等各種薄膜,這些膜層可以對太陽能產生一定的反射效果,從而達到阻擋太陽能進入室內的目的。在炎熱地區,夏季可節省室內空調器的能源消耗。熱反射玻璃的遮陽係數,太陽能總透射比、太陽光直接透射比和可見光透射比都較低,太陽光直接反射比、可見光反射比較高,而傳熱係數、輻射率則與普通玻璃差別不大。

3.低輻射玻璃

是一種對波長在4.5~25μm範圍的遠紅外線有較高反射比的鍍膜玻璃,它具有較低的輻射率,在冬季,它可以反射室內暖氣輻射的紅外熱能,輻射率一般小於0.25,將熱能保護在室內。低輻射玻璃的遮陽係數、太陽能總透射比、太陽光直接透射比、可見光透射比、太陽光直接反射比、可見光反射比,都與普通玻璃差別不大,而傳熱係數、輻射率都比較低。

4.中空玻璃

是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開並對周邊黏結密封,使玻璃層之間形成有幹燥氣體的空腔,其內部形成了一定厚度的被限製流動的氣體層。由於氣體的導熱係數遠小於玻璃的導熱係數,因此具有較好的隔熱能力。

采用高性能中空玻璃配置,即低輻射玻璃、超級間隔條和氬氣,能從三方麵同時減少中空玻璃的傳熱,與普通中空玻璃相比,節能效果改善44%。

5.真空玻璃

真空玻璃結構類似於中空玻璃,所不同的是真空玻璃空腔內的氣體非常稀薄,近乎真空,其隔熱原理就是利用真空構造隔絕熱傳導,傳熱係數很低。根據有關資料數據,同種材料真空玻璃傳熱係數至少比中空玻璃低15%。

6.普通貼膜玻璃

普通玻璃可以通過貼膜達到吸熱、熱反射或低輻射的效果。貼膜玻璃的節能效果與同功能的鍍膜玻璃類似,它由玻璃材料和貼膜兩部分組成,貼膜是由特殊的聚酯薄膜作為基材,鍍上各種不同的高反射率金屬或金屬氧化物塗層。貼膜玻璃不僅能反射較寬頻帶的紅外線,還具有較高的可見光透射比,而且具有選擇性透光性能。玻璃膜直接貼在玻璃表麵,具有極強的韌性,不同種類的膜和玻璃配合使用,可達到不同要求的安全和節能效果。

1.3.5.2 透明保溫材料

1.定義

透明保溫材料使用時通常和玻璃麵層一起構成一個建築構件,因此一般是考慮這個構件的綜合的透過率T(漫輻射條件下)和傳熱係數K[W\/(m2·K)]。當K<1.0, T≥0.4的時候,就認為這種結構是透明保溫材料結構。

2.分類

根據材料的內部構造和太陽能輻射的方向變化的特點,透明保溫材料可分為四類。

類型A是多層平行透明材料,如多層玻璃或多層透明薄膜構成的透明保溫係統;

類型B是垂直微孔材料,如蜂窩狀或微細管狀材料,一般由聚碳酸酯或者聚亞甲基醇製成,這兩種材料的可見光透射率很高,而紅外線的透射率很低,導熱係數很小;

類型C稱作小氣室結構,是由丙烯酸有機玻璃加工而成,內部有很多相互封閉的小氣室,它的保溫性能很好,但太陽能透射率也低;

類型D是一種均勻的微泡沫塑料。價格較低的是用無機矽黏合加工而成的板材,用有機矽加工的價格很高。它含有很多均勻的微孔,因而其導熱係數很小,可達到λ≤0.02 W\/(m·K)。

3.應用

將透明保溫材料和外牆結合的時候,將微細管的方向與牆體垂直,便形成一個類似普通集熱牆的係統。與普通集熱牆相比,透明的部分,也就是太陽能接收部分的保溫性能明顯改善,因此整個係統的效率得到相應的提高。與普通的外牆保溫係統相比,外牆係統的平均傳熱係數相近,一般K=0.70 W\/(m2·K)。然而,由於一部分太陽能進入室內,整個冬天,這種牆體的得熱會大於熱散失,從而使牆體成為一個供熱構件。透明保溫材料用於窗戶時,將它安裝在兩層玻璃之間提高了玻璃麵積的保溫性能。表1-6列舉了透明保溫材料的指標。

表1-6 不同結構透明保溫材料透過率、傳熱係數

1.3.6 相變儲能建築材料

相變儲能建築材料在其物相變化過程中,可從環境中吸收熱(冷)量或向環境中放出熱量,從而達到能量儲存和釋放及調節能量需求和供給失配的目的。它兼備普通建材和相變材料兩者的優點,能夠吸收和釋放適量的熱能,可以和其他傳統建築材料同時使用,不需要特殊的知識和技能來安裝使用蓄熱建築材料,可用標準生產設備生產,有顯著的節能降耗效應,在經濟效益上具有競爭性。

相變儲能建築材料應用於建材的研究始於1982年,由美國能源部太陽能公司發起。20世紀90年代以PCM處理建築材料(如石膏板、牆板與混凝土構件等)的技術發展起來了,隨後,PCM在混凝土試塊、石膏牆板等建築材料中的研究和應用方興未艾。1999年,國外又研製成功一種新型建築材料——固液共晶相變材料,在牆板或輕型混凝土預製板中澆注這種相變材料,可以保持室內溫度適宜。另外,歐美有多家公司利用PCM生產銷售室外通訊接線設備和電力變壓設備的專用小屋,可在冬夏天均保持在適宜的工作溫度。此外,含有PCM的瀝青地麵或水泥路麵,可以防止道路、橋梁、飛機跑道等在冬季深夜結冰。

1.3.7 建築保溫材料的發展趨勢

1.向外牆外保溫發展

由外牆內保溫向外牆外保溫發展,克服內保溫隔熱效果差、熱橋保溫處理困難等不足,發揮外保溫能保護主體結構、延長建築物壽命、消除熱橋現象、提高建築物防水功能和氣密性、提高室內環境熱舒適度的特點。

2.向多功能複合化發展

各種建築保溫材料,各有特色又有各自的不足,為了克服單一材料的不足,則需要使用多功能複合型的建築保溫材料。

3.向輕質化發展

同種材料,密度越小其隔熱性能越好,輕質材料不會造成建築物結構的額外負擔。隨著輕質房屋體係的發展,建築保溫材料也必向輕質化方向發展。

4.向綠色化發展

建築保溫材料從原料來源、生產加工製造過程、使用過程,到產品的使用功能失效、廢棄後,對環境的影響及再生循環利用等,要滿足綠色建材的要求是必然趨勢。

1.4 建築規劃設計與節能

1.4.1 建築熱工設計分區

1.4.1.1 建築熱工設計分區

中國建築熱工設計分嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區五個區域,如圖1-4所示。

1.嚴寒地區——累年最冷月平均溫度低於或等於-10℃

包括:海倫、博克圖、伊春、呼瑪、海拉爾、滿洲裏、齊齊哈爾、富錦、哈爾濱、牡丹江、克拉瑪依、佳木斯、安達、長春、烏魯木齊、延吉、通遼、通化、四平、呼和浩特、撫順、大柴旦、沈陽、大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、張家口、酒泉、伊寧、吐魯番、西寧、銀川、丹東。

2.寒冷地區——累年最冷月平均溫度0~-10℃

包括:蘭州、太原、唐山、阿壩、喀什、北京、天津、大連、陽泉、平涼、石家莊、德州、晉城、天水、西安、拉薩、康定、濟南、青島、安陽、鄭州、洛陽、寶雞、徐州。· 20 ·

圖1-4 建築熱工設計分區

3.夏熱冬冷地區——累年最冷月平均溫度0~10℃,最熱月平均溫度25~30℃

包括:長江中下遊及其周圍地區,如南京、蚌埠、鹽城、南通、合肥、安慶、九江、武漢、黃石、嶽陽、漢中、安康、上海、杭州、寧波、宜昌、長沙、南昌、株洲、永州、贛州、韶關、桂林、重慶、達縣、萬州、涪陵、南充、宜賓、成都、貴陽、遵義、凱裏、綿陽。

4.夏熱冬暖地區——累年最冷月平均溫度高於10℃,最熱月平均溫度25~29℃

包括:海南全境,廣東、廣西大部,福建南部,雲南小部分及香港、澳門與台灣。如福州、莆田、龍岩、梅州、興寧、英德、河池、柳州、賀州、泉州、廈門、廣州、深圳、湛江、汕頭、海口、南寧、北海、梧州。

5.溫和地區——累年最冷月平均溫度0~13℃,最熱月平均溫度18~25℃

包括:雲南大部及貴州部分地區。

1.4.1.2 不同熱工區的建築要求和外牆保溫隔熱技術

針對不同的建築熱工設計分區,適宜不同氣候區的建築要求和外牆保溫隔熱技術也不同。

1.嚴寒地區

(1)氣候特點:冬季嚴寒漫長,夏季短促;太陽輻射量大,日照豐富。

(2)建築要求:建築物必須充分滿足冬季防寒、保溫、防凍等要求,夏季可不考慮防熱。

(3)技術優選要求:總體規劃、單體設計和構造處理應使建築物滿足冬季日照和防禦寒風的要求;建築物應采取減少外露麵積,加強冬季密閉性,合理利用太陽能等節能措施;房屋外圍護結構宜厚重,屋麵構造應考慮積雪及凍融危害;施工應考慮冬季漫長嚴寒的特點,盡量縮短工期。

(4)適宜技術:膨脹聚苯板(EPS板)薄抹灰、膨脹聚苯板現澆混凝土、麵板澆注聚氨酯等外牆外保溫係統;擠塑聚苯板(XPS板)、噴塗聚氨酯等屋麵保溫技術;塑鋼、斷橋鋁合金、木中空玻璃外窗;集中供熱係統技術;太陽能熱水和采暖係統;土壤源熱泵供熱係統。

(5)慎用技術:應慎用現場施工保溫層的漿體類外牆保溫材料(如膠粉聚苯顆粒保溫漿料、建築保溫砂漿)、地下水源熱泵供熱係統和無結構保溫牆體的玻璃幕牆等。

2.寒冷地區

(1)氣候特點:冬季較長且寒冷幹燥,夏季短促;氣溫年較差較大;太陽輻射量大,日照豐富。

(2)建築要求:建築物必須充分滿足冬季防寒、保溫、防凍等要求,夏季部分地區兼顧防熱。

(3)技術優選要求:總體規劃、單體設計和構造處理應使建築物滿足冬季日照和防禦寒風的要求;建築物應采取減少外露麵積,加強冬季密閉性且兼顧夏季通風和利用太陽能等節能措施;房屋外圍護結構宜厚重,屋麵構造應考慮積雪及凍融危害;施工應考慮冬季寒冷期較長和夏季多暴雨的特點,盡量縮短工期。

(4)適宜技術:膨脹聚苯板(EPS板)薄抹灰、膨脹聚苯板現澆混凝土、麵板澆注聚氨酯等外牆外保溫係統;擠塑聚苯板(XPS板)、噴塗聚氨酯、加氣混凝土等屋麵保溫技術;塑鋼、斷橋鋁合金、玻璃鋼中空玻璃外窗;集中供熱係統技術;太陽能熱水和采暖係統;汙水源、土壤源熱泵供熱(冷)係統。

(5)慎用技術:應慎用外牆保溫漿體材料(如膠粉聚苯顆粒保溫漿料、建築保溫砂漿)、地下水源熱泵供熱係統和無結構保溫牆體的玻璃幕牆等。

3.夏熱冬冷地區

(1)氣候特點:大部分地區夏季悶熱,冬季濕冷,氣溫日差較小;年降水量大,易有大雨、暴雨天氣;日照偏少。

(2)建築要求:建築物必須滿足夏季防熱、通風降溫等要求,冬季應適當兼顧防寒。

(3)技術優選要求:總體規劃、單體設計和構造處理應有良好的自然通風,建築物應避免西曬,並滿足防雨、防潮、防洪、防雷擊要求;夏季施工應有防高溫和防雨措施。

(4)適宜技術:加氣混凝土自保溫,膨脹聚苯板(EPS板)薄抹灰外保溫,膨脹聚苯板現澆混凝土、牆體內外保溫漿料;擠塑聚苯板(XPS板)、加氣混凝土等屋麵保溫和熱反射屋麵隔熱係統;塑鋼、斷橋鋁合金、玻璃鋼中空玻璃外窗;外窗遮陽技術,太陽能生活熱水和水源熱泵供熱(冷)係統,溫度、濕度獨立控製技術等。

(5)慎用技術:應慎用燃煤、燃氣集中供熱係統。

4.夏熱冬暖地區

(1)氣候特點:長夏無冬,溫高濕重;氣溫年較差小;雨量豐沛,易有大暴雨天氣;日照較小,太陽輻射強。

(2)建築要求:建築物必須滿足夏季熱寒、通風、防雨要求,冬季可不考慮防寒保溫。

(3)技術優選要求:總體規劃、單體設計和構造處理宜開敞通透,充分利用自然通風,建築物應避免西曬,應注意防暴雨、防潮、防洪、防雷擊,夏季施工應有防高溫、防雨措施。

(4)適宜技術:加氣混凝土自保溫砌塊牆體,牆體架空隔熱技術;架空屋麵、種植屋麵、熱反射屋麵隔熱係統;塑鋼、斷橋鋁合金、玻璃鋼中空玻璃外窗;外窗外遮陽技術、太陽能生活熱水;水源熱泵供熱(冷)係統;溫度、濕度獨立控製技術。

(5)慎用技術:應慎用外牆外保溫技術、集中供熱和土壤源熱泵供熱(冷)係統。

5.溫和地區

(1)氣候特點:大部分地區冬溫夏涼,幹濕季分明;常年有雷暴、多霧;日照較少,太陽輻射強烈;部分地區冬季氣溫偏低。

(2)建築要求:建築物必須滿足濕季防雨和通風的要求,可不考慮防熱。

(3)技術優選要求:總體規劃、單體設計和構造處理宜使濕季有較好自然通風,主要房間應有良好朝向;建築物應注意防潮、防雷擊;施工應有防雨措施。

(4)適宜技術:獨立太陽能生活熱水。

1.4.2 建築規劃節能設計

建築規劃節能設計應從建設選址、分區、建築和道路布局走向、建築方位朝向、建築體型、建築間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建築外部空間環境構成等方麵進行深入研究,以優化建築的微氣候環境,利於節能,來充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌,利用自然因素。

節能規劃設計就是分析構成氣候的決定因素——輻射因素、大氣環流因素和地理因素的有利、不利影響,通過建築的規劃布局對上述因素進行充分利用、改造,形成良好的居住條件和有利於節能的微氣候環境。

1.4.2.1 建築選址

1.氣候條件

氣候因素包括溫度、風和太陽輻射。建築熱量損失在很大程度上取決於室外的溫度,但室外溫度不能人為控製,對於節能來說,太陽輻射是最重要的氣候因素。在建築設計中應十分重視研究太陽輻射對建築的影響,寒冷區可以利用太陽能采暖,炎熱地區則需避免太陽輻射引起室內的過熱。建築中精心設計的通風係統,對節能起著重要的作用,如夏日夜間通風,可以帶走建築體白天積聚的熱量。除了氣候因素,場地、位置、朝向、地形和植物也都是當地條件的重要因素。

2.地形條件

選址時建築不宜布置在山穀、窪地、溝底等凹形地域,主要是考慮冬季冷空氣流在凹地裏形成對建築物的“霜洞”效應,見圖1-5。江河湖泊豐富的地區,易產生水陸風而形成氣流運動,充分利用水陸風以取得穿堂風的效果,改善夏季熱環境,節約空調能耗,見圖1-6;節能居住小區規劃設計時,應有足夠的綠地和水麵,嚴格控製建築密度,盡量減少水泥地麵,並應利用植被和水域減弱城市熱島效應,改善居住環境。

圖1-5 對建築物的霜凍效應

圖1-6 河穀風環流

3.建築向陽、避風建造

居住建築的基地應選擇在向陽、避風的地段上;注意選擇建築的最佳朝向;選擇滿足日照要求、不受周圍其他建築嚴重遮擋的基地;利用住宅建築樓群合理布局爭取日照。

1.4.2.2 建築組團布局

建築組團平麵布局形式有行列式、錯列式、周邊式、混合式、自由式等,見圖1-7。

圖1-7 建築組團形式

1.行列式

建築物成排成行布置,爭取最好的建築朝向,大多數房間得到良好的日照,有利自然通風,如圖1-7(a)所示。

2.錯列式

利用山牆空隙爭取日照,如圖1-7(b)所示。

3.周邊式

建築沿街邊布置,對自然通風不利,適用於嚴寒地區,如圖1-7(c)所示。

4.混合式

行列式和部分周邊式的組合,形成較封閉、完整的庭院空間,充分利用和爭取日照,避免季風幹擾,組織內部氣流,利用建築外界麵的反射輻射,形成對冬季惡劣氣候條件的有利防護庭院空間,建立良好的氣候防護單元,見圖1-8。

圖1-8 混合式

5.自由式

密切結合地形,構成自由變化的布置形式避免互相遮擋陽光,對日照及自然通風有利,如圖1-7(d)所示。

6.點、條組合布置

將點式住宅布置在好朝向位置條狀住宅布置在其後,有利於利用空隙爭取日照,見圖1-9。

圖1-9 條形與點式建築結合布置爭取最佳日照

7.風漏鬥

在建築布局時,若將高度相似的建築排列在街道的兩側,並用寬度是其高度的2~3倍的建築與其組合會形成風漏鬥現象,風漏鬥可以使風速提高30%左右,加速建築熱損失。所以在布局時應盡量避免風漏鬥,見圖1-10。

圖1-10 風漏鬥改變風向與風速

8.高速風

建築物組合產生下衝氣流。組合建築群中,當一棟建築遠高於其他建築時,它在迎風麵上會受到沉重的下衝氣流的衝擊,這種下衝氣流與附近水平氣流形成高速風及旋流,從而加大風壓,造成熱損失加大,見圖1-11。

圖1-11 建築物組合產生的下衝氣流

1.4.2.3 建築朝向

選擇合理的建築朝向是節能建築群體布置中首先考慮的問題。我國建築規劃設計,應以南北向或接近南北向為好,建築物主要房間宜設在冬季背風和朝陽的部位,以減少冷風滲透和維護結構散熱量,多吸收太陽熱,並增加舒適感,改善衛生條件。

1.朝向對建築日照及接受太陽輻射量的影響

冬季有適量並具有一定質量的陽光射入室內;炎熱季節盡量減少太陽直射室內和居室外牆麵;夏季有良好的通風,冬季避免冷風吹襲。充分利用地形並注意節約用地;照顧居住建築組合的需要。

2.建築體形與建築朝向

不同體型的建築對朝向變化的敏感程度不同,長方形最敏感,Y型體形次之,正方形對朝向的敏感程度最小。不論朝向變化如何,總輻射麵積變化多大,建築上總有一個輻射麵的平均輻射麵積較大。板式體形建築以南北主朝向時獲得太陽輻射最多。點式體形與板式相同,但總輻射麵積小於板式建築。Y型體形由於自身遮擋,總平均輻射麵積小於上述兩種體形,見圖1-12。

圖1-12 三種典型建築平麵形式

1.4.2.4 建築間距

建築設計時應結合建築日照標準、建築節能、節地原則,綜合考慮各種因素來確定建築間距。建築間距應保證住宅室內獲得一定的日照量,並結合通風、節地等因素綜合確定。

1.4.2.5 住宅日照標準

居住建築日照標準通常取冬至日正午前後有兩小時日照為下限,再根據各地的地理緯度和用地狀況加以調整,還隨建築方位和朝向(即陽光射入室內的角度)的不同而異,即根據各地區經具體測定的最佳朝向來確定。

1.4.2.6 建築與風環境

建築設計中應考慮風向和當地風型。我國的風向類型可分為:季節變化型、主導風向型、無主導風向型、準靜止風型四種。建築節能設計應根據當地風氣候條件作相應處理。

1.冬季防風的設計方法

(1)建築主要朝向注意避開不利風向。建築在規劃設計時應避開不利風向,減輕寒冷氣候產生的建築失熱,同時對朝向冬季寒冷風向的建築立麵應多選擇封閉設計。道路走向應平行於當地冬季主導風向。

(2)利用建築的組團阻隔冷風(見圖1-13)。通過合理的布置建築物,降低冷氣流的風速,可以減少建築物和周圍場地外表麵的熱損失,節約能源。

圖1-13 建築避風組團方案

(3)設置風障。可以通過設置防風牆、板,防風帶等擋風措施來阻隔冷風,如圖1-14所示。

圖1-14 設置風障

(4)設計有利避風的建築形態布置。單體建築物和三維尺寸對其周圍的風環境影響很大。當低層建築與高層建築如圖1-15時,在冬季季風時節,在建築物之間會形成比較大的風旋區(風渦流),使風速加快,進而增大風壓,造成建築物熱損失。將建築物的外牆轉角由垂直相交成90°直角改成圓角,有利於消除風渦流;低矮的圓屋頂形式,有利於防止冬季季風的幹擾。從節能的角度考慮,應創造有利的建築形態,減少風流、降低風壓、減少耗能熱損失。

(5)減少建築物冷風滲透耗能。冷風滲透量與門窗縫隙有關,還與風壓有關,建築在受風麵上,由於建築表麵阻擋,會產生風的正壓區,當氣流從建築物上方或兩側繞過建築時,在其身後會產生負壓區,如圖1-16所示。

圖1-15 建築背風處的風旋區

圖1-16 建築受風示意

2.夏季通風的設計方法

在炎熱夏季,不需要設備和能源驅動的被動式通風降溫是世界範圍內最主要的降溫方式。建築規劃中良好的通風設計,對降低建築物中空調能耗是十分重要的。為了有良好的通風,建築物南北向或接近南北向進行布局。單個建築物和三維尺寸對其周圍的風環境影響很大。圖1-17、1-18、1-19具體描述了建築物進深越小、建築物越長、建築物越高,其背麵產生的渦流區越大,布局時要盡量避開。在規劃設計中還可以利用建築周圍綠化進行導風的作用,圖1-20(a)是在來流風的方向在建築兩側的前後設置綠色屏障,使得來流風受到阻擋後進入室內;圖1-20(b)則是利用低矮灌木頂部較高空氣溫度和高大喬木樹蔭下較低空氣溫度形成的熱壓差,將自然風導向室內的方法。

利用地理條件組織自然通風也是非常有效的辦法。如在山穀、湖濱、沿河地區的建築物,就可以利用“水路風”“山穀風”來提高建築內的通風,如圖1-21所示。

圖1-17 建築物進深對氣流的影響

圖1-18 建築物長度對氣流的影響

圖1-19 建築物高度對氣流的影響

圖1-20 綠色導風作用

圖1-21 水路風、山穀風的形成

3.建築風環境輔助優化設計

規劃設計中建築布局一般比較複雜,簡單利用傳統經典做法,很難指導規劃設計優化室外風環境。實際設計中,既要注意冬季防風,又要兼顧夏季通風,常需要采用風洞模型實驗(如圖1-22)或者計算機數值模擬實驗的方法進行預測。CFD軟件(Computational Fluid Dynamics),即計算流體動力學,簡稱 CFD,它包括四大軟件:FLUENT、PHOENICS STAR-CD、CFX、CFD,軟件的特點是使用方便、界麵友好、二次開發、計算可靠。

圖1-22 風洞模型實驗

CFD軟件的三大方麵:能生成結構化網格;數值算法較強;有很強的物理模型。另外PHOENICS在後處理上麵遜色一些,但提供與TECPLOT、FIELDVIEW等專門後處理軟· 30 ·件的接口。PHOENICS軟件的數值模擬庫,自帶了1000多個例題與驗證題,附有完整的可讀可改的輸入文件Q1,用戶可以從庫中找出一個類似的Q1進行修改,這樣可以節約時間並且富於教益,用戶可以學習別人的工作。

1.4.2.7 建築密度

按照“在保證節能效益的前提下提高建築密度”要求提高建築密度,最直接、最有效的方法是適當縮短南牆麵的日照時間。在建築的單體設計中,采用退層處理、降低層高等方法,也可有效縮小建築間距,但尚需考慮建築組群中公共建築占地問題。

1.4.3 建築單體節能設計範圍

1.4.3.1 建築單體節能設計範圍

(1)建築平麵形狀:一般以長方形或正方形為宜。

(2)建築平麵長度與節能:增加居住建築的長度對節能有利。

(3)建築平麵寬度與節能:增加建築寬度可減少建築能耗。

(4)建築平麵布局與節能:將熱環境質量要求相近的房間相對集中布置。

1.4.3.2 建築體形與節能的關係

1.圍護結構麵積與節能

圍護結構總麵積與建築麵積之比影響建築能耗,比值越大,建築能耗越高。

2.建築物表麵麵積係數

建築物其他外表麵麵積之和與南牆麵麵積之比,與建築長度、層數、進深有關。增加建築的長度對節能有利,但50 m以上效果不明顯,一般30~50 m;增加建築層數對節能有利,但8層以上不明顯;加大建築的進深對節能有利。

3.體形係數與節能

體型係數越大,表明單位建築空間所分擔的散熱麵積越大,能耗就越多。

4.日輻射得熱量

不同的平麵形體在不同的日期內建築陰影位置和麵積也不同,節能建築應選擇相互日照遮擋少的建築形體,以利減少日照遮擋影響太陽輻射得熱。相同體積,不同體型,坐北朝南,東西走向,圖1-23中最佳為B。

圖1-23 相同體積,不同體型輻射的熱量

1.4.4 低能耗建築

新建建築物節能的巨大潛力在於“低能耗建築”。這類建築在項目規劃及建築單體設計過程中的指導思想是:在將建築使用熱能損耗減至最小的同時最大限度地利用太陽能。表1-7給出了低能耗建築各項節能措施的基本要求。

表1-7 低能耗建築的基本要求

1.5 圍護結構節能

1.5.1 能量損失方式

建築圍護結構能量的損失,如圖1-24所示。熱能傳遞方式分輻射、傳導、對流三個過程,如圖1-25所示。

1.熱傳導

熱量從係統的一部分傳到另一部分或由一個係統傳到另一係統的現象。熱傳導是固體中熱傳遞的主要方式。

2.對流

液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過循環流動使溫度趨於均勻的過程。對流是液體和氣體中熱傳遞的特有方式,氣體的對流現象比液體明顯。加大液體或氣體的流動速度,能加快對流傳熱。

圖1-24 熱損失示意圖

圖1-25 熱能傳遞方式

3.熱輻射

物體因自身的溫度而具有向外發射能量的本領。熱輻射雖然也是熱傳遞的一種方式,但它和熱傳導、對流不同,它能不依靠媒質把熱量直接從一個係統傳給另一係統。熱輻射以電磁輻射的形式發出能量,溫度越高,輻射越強。熱輻射是遠距離傳熱的主要方式,如太陽的熱量就是以熱輻射的形式,經過宇宙空間再傳給地球的。

這三種方式對建築外圍護結構的影響也有所不同。熱輻射主要發生在屋頂、牆體、門窗等與太陽熱能之間。太陽直射熱和輻射熱被照射物吸收後,一部分轉化成物質熱能量,表征為圍護結構本體的溫度升高,一部分轉化為遠紅外熱輻射能,還有一部分被圍護結構反射。熱傳導主要由於建築外圍護結構室內外的溫差使熱能沿牆體、屋頂實體材料由溫度高的一側(室內麵或室外麵)向溫度低的一側(室外麵或室內麵)移動。熱對流是通過空氣空間和縫隙進行的。自然狀態下熱對流行為是豎向移動,當熱對流發生在水平空氣層間時將發生環狀對流現象,此時的熱對流是最大的,垂直空氣層間的熱對流就很小。

1.5.2 圍護結構節能技術

建築物圍護結構的能量損失主要來自四部分:① 外牆(約50%); ② 門窗(約25%); ③屋頂(約15%); ④樓地麵(約10%)(如圖1-26所示)。這四部分是本課程學習的重點內容。建築外牆作為建築表皮,是室內活動空間的保護層,是圍護結構中最重要的一個部分。屋麵、門窗和樓地麵作為圍護結構中不可缺少的部分,在整體的節能效果上也扮演重要的角色。

改善建築圍護結構的主要發展方向是:開發高效、經濟的保溫隔熱材料和切實可行的構造技術,以提高圍護結構的保溫隔熱性能和密閉性能。

針對上述四個能量損失重點部位,分別簡單介紹各部位節能技術。

圖1-26 建築圍護結構的能量損失部位

1.外牆節能技術

傳統的用重質單一材料增加牆體厚度來達到保溫的做法已不能適應節能和環保的要求,複合牆體越來越成為牆體節能的主流。複合牆體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結構,與保溫隔熱材料複合,或在框架結構中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為牆體。牆體的複合技術有外附保溫層、內附保溫層、自保溫以及夾芯保溫四種。

2.門窗節能技術

門窗具有采光、通風和圍護的作用,在建築藝術處理上也起著非常重要的作用,然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風麵積或表現現代建築的性格特征,目前建築物的門窗麵積越來越大,更有全玻璃的幕牆建築。這就對門窗的節能提出了更高的要求。目前,對門窗的節能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。

3.屋麵節能技術

屋麵的保溫隔熱是圍護結構節能的重點之一。在寒冷的地區屋麵設保溫層,以阻止室內熱量散失;在炎熱的地區屋麵設置隔熱層,以阻止太陽的輻射熱傳至室內;而在冬冷夏熱地區(黃河至長江流域),建築節能則要冬、夏兼顧。屋麵節能常用的技術措施是在屋麵設置導熱係數小的輕質材料用作保溫層。屋麵保溫隔熱的方法有:架空通風、屋麵蓄水或定時噴水、屋麵綠化等。

4.樓地麵節能技術

北方采暖地區居住建築中常把底層做成地下室、半地下室或架空層。地下室一般是不采暖的,這樣就使頂上住戶因地麵樓板下側溫度低而加大供熱能耗。

接觸室外空氣的地板(如騎樓、過街樓)、不采暖地下室上部的地板等,應采取適當保溫措施。層間樓板可采取保溫層直接設置在樓板上表麵或樓板底麵;底麵接觸室外空氣的架空或外挑樓板宜采用外保溫係統;嚴寒及寒冷地區采暖建築的底層地麵應以保溫為主,在持力層以上土壤層的熱阻已符合地麵熱阻規定值的條件下,宜在地麵麵層下鋪設適當厚度的板狀保溫材料,進一步提高地麵的保溫性能;采用地板輻射采暖技術等。

思考題

1.不同熱工區的建築要求和外牆保溫隔熱技術是什麼?

2.冬季防風的設計方法有哪些?

3.增強材料——玻璃纖維網格布在建築中作用是什麼?

4.比較無機、有機保溫材料主要不同。

5.簡述建築節能采用的措施。

6.建築節能三個階段是什麼?

7.簡述圍護結構能量損失的途徑和熱損失方式。

8.外圍護結構如何進行節能?

計算題

1.已知有三棟建築,10層30 m高,每層建築麵積均為600 m2,如下圖所示,計算不同平麵形狀建築的體形係數。若三棟建築樓層變更為6層18 m高時,其體形係數的計算結果如何?由10層和6層的計算結果進行分析,可得出什麼結論?

2.已知某辦公建築,其建築南麵長為32m(4m,8個開間房屋),層高3m,4層,每層設窗(3 m×1.5 m)各8個,求此建築南麵的平均窗牆麵積比。

3.以490mm厚黏土實心磚牆為例,已知:Ri=0.11, Re=0.04, δ1=0.02, λ1=0.87, δ2=0.49, λ2=0.81, δ3=0.02, λ3=0.93, S1=10.75, S2=10.63, S3=11.37(S為蓄熱係數)。試計算其傳熱係數K,熱惰性指標D值。

4.某居住建築其結構體係為框架結構,其外牆主體為240mm厚P型燒結多孔磚,保溫層為40mm厚膠粉聚苯顆粒漿料,其熱工參數如下。

① 15mm厚混合砂漿R=0.020 m2·K\/W;

② 240mm厚P型燒結多孔磚R=0.420 m2·K\/W;

③ 240mm厚鋼筋混凝土梁、柱(牆)R=0.120 m2·K\/W;

④ 40mm厚膠粉聚苯顆粒保溫砂漿R=0.500 m2·K\/W;

⑤ 5mm厚抗裂砂漿(含玻璃纖維網)R=0.004 m2·K\/W;

⑥ 彈性底塗、柔性膩子、外牆塗料、內牆塗料R=0.001 m2·K\/W。

若外牆主體與結構性熱橋的麵積比例為A∶B=0.65∶0.35,同時,為施工方便主體部位與熱橋部位的保溫構造和厚度都相同,計算本牆體平均傳熱係數。

5.已知某辦公建築按節能分類為乙類建築(查乙類建築外窗節能技術指標),建築南麵長為32m(4m,8個開間房屋),層高3m,4層,每層設窗(3m×1.5m)8個,每扇窗頂均設0.6 m水平遮陽。已知6+12+6普通中空玻璃K=2.8、SC(玻璃)=0.86。請判斷其水平外遮陽係數是否滿足要求。

學習情境2 建築外牆節能技術

【學習目標】

1.能掌握外牆保溫節能技術的類型;

2.能掌握各種外牆保溫節能技術的特點,能根據不同熱工分區,選擇相應的外牆保溫係統;

3.能根據實際工程進行外牆保溫節能施工準備,並能通過施工圖、相關標準、圖集等資料製定施工方案;

4.能夠在施工現場,進行安全、技術、質量管理控製指導,能進行安全、文明施工。

目前,外牆保溫節能技術主要有外牆外保溫節能技術、外牆內保溫節能技術、外牆自保溫節能技術、外牆夾芯保溫節能技術。

1.外牆外保溫節能技術

外牆外保溫係統是將保溫隔熱體係置於外牆外側。外保溫與其他保溫形式相比,技術合理,有其明顯的優越性。使用同樣的規格、同樣的尺寸和性能的保溫隔熱材料,外保溫比內保溫節能效果好,主要是避免了熱橋的影響。外保溫施工技術水平要求較高,質量檢驗標準嚴格。外保溫技術不僅適用於新建工程,也適用於既有建築的節能改造。

外保溫構造置於主體結構的外側,能夠有效地保護主體結構,延長建築物的壽命;有效地減少建築結構的熱橋,消除冷凝,提高居住使用的舒適度。外牆外保溫體係比較適合於夏熱冬暖地區的北區及其以北各氣候區。

2.外牆內保溫節能技術

外牆內保溫係統是在外牆結構的內部表麵加做保溫層,將保溫隔熱材料置於外牆體的內側,是一種比較成熟的技術。內保溫技術對材料的物理性能指標要求相對較低,具有施工不受氣候影響、技術難度小、綜合造價低、室內升溫降溫快等優點。外牆內保溫係統比較適合於長年室內外溫差不大的夏熱冬暖地區,尤其適合於南區。

3.外牆自保溫節能技術

外牆自保溫係統是牆體自身的材料具有節能阻熱的功能,是將圍護結構和保溫隔熱功能合二為一,無須另外附加其他保溫隔熱材料,在滿足建築圍護要求的同時又能滿足隔熱節能要求。在夏熱冬暖氣候區內,外牆自保溫尤為適合,隻要窗牆麵積比和窗地麵積比適當,建築朝向為南北向,采用外牆自保溫隔熱,一般都能滿足本地區的節能標準和構造簡單、技術成熟、省工省料的要求。自保溫牆體材料主要以加氣混凝土砌塊、燒結頁岩多孔磚、陶粒混凝土空心砌塊等自隔熱砌塊較為常用。

4.外牆夾芯保溫節能技術

外牆夾芯保溫係統是把保溫材料置於同一外牆的內、外側牆片之間,內、外側牆片均可采用普通混凝土空心砌塊、輕集料混凝土空心砌塊等。

外牆夾芯保溫可以采用砌塊牆體的方式,即在砌塊孔洞中填充保溫材料,或采用夾心牆體的方式,即牆體由兩片牆組成,中間根據不同地區外牆熱工要求設置保溫隔熱材料。成品金屬麵複合夾心板也屬於這種保溫隔熱體係。

2.1 外牆外保溫節能技術

目前我國建築工程當中常用的外牆外保溫係統主要有粘貼泡沫塑料保溫板外牆外保溫係統、現場噴塗硬泡聚氨酯外牆外保溫係統、有網(無網)現澆混凝土外牆外保溫係統、機械固定鋼絲網架聚苯板外牆外保溫係統、膠粉聚苯顆粒保溫漿料外牆外保溫係統、保溫裝飾板外牆外保溫係統和膠粉聚苯顆粒漿料貼砌保溫板外牆外保溫係統等七種常見的外牆外保溫係統等七種常見的外牆外保溫係統。

2.1.1 粘貼泡沫塑料保溫板外牆外保溫係統

粘貼泡沫塑料保溫板外牆外保溫係統(以下簡稱粘貼保溫板係統)由黏結層、保溫層、抹麵層和飾麵層構成。黏結層材料為膠黏劑,保溫層材料可為EPS板、PU板和XPS板,抹麵層材料為抹麵膠漿,抹麵膠漿中滿鋪增強網;飾麵層材料可為麵磚或塗料飾麵。保溫板主要依靠膠黏劑固定在基層上,並使用錨栓輔助固定,如圖2-1、圖2-2所示。

圖2-1 粘貼保溫板麵磚飾麵係統

圖2-2 粘貼保溫板塗料飾麵係統

2.1.1.1 技術特點

以聚苯板等泡沫塑料作保溫層,導熱係數小,保溫可靠,可滿足現行65%及更高節能標準的要求。粘釘結合的連接方式,確保與結構牆體的連接安全,係統具有可靠的耐久性。

2.1.1.2 適用範圍

粘貼泡沫塑料保溫板外牆外保溫係統適用於各類地區新建建築和既有建築改造工程。

2.1.1.3 工藝原理

針對外飾麵為麵磚的飾麵荷載增大,為抵抗保溫材料剪切變形和高空風壓,係統采用與基層牆體粘釘結合的連接方式,按設計或每兩層設一道托架;使用聚合物砂漿,增強網采用與砂漿握裹力好的先焊後熱浸鍍鋅鋼絲網,7~11mm聚合物砂漿防護;高性能的飾麵磚膠黏劑和填縫劑,並采取多種構造措施;確保外保溫飾麵磚做法的係統安全性和耐久性。

2.1.1.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

基層處理→測量放線→掛基準線→安裝托架→粘貼保溫板→安裝脹塞套管→抹聚合物砂漿底層→安裝鋼絲網→抹聚合物砂漿麵層→外飾麵層作業→驗收。

2.操作要點

(1)放線

根據建築立麵設計和外保溫技術要求,在牆麵彈出外門窗水平、垂直控製線及伸縮縫線、裝飾線條、裝飾縫線等。

(2)拉基準線

在建築外牆大角(陽角、陰角)及其他必要處掛垂直基準鋼絲線,每個樓層適當位置掛水平線,以控製保溫板的垂直度和平整度。

(3)塗刷界麵劑

在保溫板與外牆的黏結麵上塗刷界麵劑,晾置備用。

(4)配製保溫板膠黏劑

按配製要求嚴格計量,機械攪拌,確保攪拌均勻。一次配製量應少於可操作時間內的用量。拌好的料注意防曬避風,超過可操作時間後不準使用。

(5)安裝托架

①從最下層粘貼保溫板處彈水平線,沿線安裝托架,方法見圖2-3。

圖2-3 托架安裝圖

②托架依據結構層高和保溫板尺寸按設計要求留設,若無要求則每兩樓層留設一道,以在樓板位置為宜;若結構本身有挑出構造,可替代托架。

③托架應做防腐蝕處理。

(6)粘貼保溫板

①排板按水平順序進行,上下應錯縫粘貼,陰陽角處做錯茬處理;保溫板的拚縫得留在門窗口的四角處。做法參見圖2-4保溫板排列示意圖。

圖2-4 保溫板排列示意圖

②保溫板的黏結方式有點框法和條粘法。點框法適用於平整度較差的牆麵,條粘法適用於平整度好的牆麵,黏結麵積率不小於50%。不得在保溫板側麵塗抹膠黏劑。具體做法參見圖2-5保溫板黏結示意圖。

圖2-5 保溫板黏結示意圖

③粘板時應輕柔、均勻地擠壓保溫板,隨時用2m靠尺和托線板檢查平整度和垂直度。注意清除板邊溢出的膠黏劑,使板與板之間無“碰頭灰”。板縫拚嚴,縫寬超出2mm時用相應厚度的保溫片填塞,拚縫高差不大於1.5mm。否則,應用砂紙或專用打磨機具打磨平整,打磨後清除表麵漂浮顆粒和灰塵。

④局部不規則處粘貼保溫板可現場裁切,但必須注意切口與板麵垂直。整塊牆麵的邊角處應用最小尺寸超過300mm的保溫板。

(7)安裝脹塞套管

①在保溫板粘貼24 h後按設計要求的位置打孔,塞入脹塞套管。· 40 ·

②錨固件梅花形布置,在靠近陽角部位應局部加強。錨固件數量按照設計或甲方要求,不得少於4個\/m2。每平方米錨固件數量見表2-1。

表2-1 每平方米錨固件數量表

(8)抹底層抹麵砂漿

對套管孔進行保護處理後,抹底層抹麵砂漿,厚度5~7mm。

(9)安裝鋼絲網

①抹完底層抹麵砂漿24 h後,可鋪設鋼絲網。將錨固釘(附墊片)壓住鋼絲網插入脹塞套管,使鋼絲網繃緊,繃平緊貼底層抹麵砂漿,然後擰緊錨固釘。

②鋼絲網裁剪宜保證最外一邊網格的完整;鋼絲網搭接不少於50mm,且保證2個完整網格的搭接;左右搭接接茬應錯開,防止局部接頭網片層數過多,影響抹灰質量;鋼絲網鋪設時應沿一邊進行,盡量使鋼絲網拉緊繃平。

③陰陽角和門窗口邊的折邊應提前按位置折成直角,保證轉角處的垂直平整。門窗口處鋼絲網卷邊長度以掩至門窗口或附框口邊為準;陰陽角400mm範圍內不宜搭接。如圖2-6和圖2-7所示。

圖2-6 陰陽角做法

圖2-7 洞口做法

(10)抹麵層抹麵砂漿

①在鋼絲網上抹麵層抹麵砂漿,厚度2~4mm,鋼絲網不得外露。

②砂漿抹灰施工間歇應在自然斷開處,如伸縮縫、挑台等部位,以方便後續施工的搭接。在連續牆麵上如需停頓,麵層砂漿不應完全覆蓋已鋪好的鋼絲網,需與鋼絲網、底層砂漿形成台階形坡茬,留茬間距不小於150mm,以免鋼絲網搭接處平整度超出偏差。

(11)“縫”處理

伸縮縫、結構沉降縫的處理。

①伸縮縫施工時,分格條應在抹灰工序時就放入,待砂漿初凝後起出,修整縫邊;縫內填塞發泡聚乙烯圓棒(條)作背襯,再分兩次勾填建築密封膏,勾填厚度為縫寬的50%~70%,如圖2-8所示。

②沉降縫根據具體縫寬和位置設置金屬蓋板,以射釘或螺釘緊固。具體做法如圖2-9所示。

圖2-8 伸縮縫做法

圖2-9 沉降縫做法

(12)麵磚飾麵作業

應在樣板件測試合格,抹麵砂漿施工7d後抹灰基麵達到飾麵施工要求時,進行麵磚飾麵作業。

①彈分格線、排磚

在抹麵砂漿上,按排磚大樣圖和水平、垂直控製線彈出分格線。

根據深化設計圖和實際尺寸,結合麵磚規格進行現場排磚。排磚時水平縫應與門窗洞口平齊,豎向應使各陽角和門窗洞口處為整磚。同一牆麵上的橫、豎排列,不得有一行以上的非整磚,非整磚應排在不明顯處,即陰角或次要部位,且不宜小於1\/2整磚。通常用縫寬來調整麵磚排列尺寸,但磚縫寬度應不小於5mm,不得采用密縫。牆麵突出的卡件、孔洞處,麵磚套割應吻合,排磚應美觀。具體做法如圖2-10所示。

②浸磚

將選好的麵磚清理幹淨,浸水2h以上,並清洗幹淨,待表麵晾幹後方可粘貼。

③粘貼麵磚

先粘貼標準磚作為基準,控製麵磚的垂直、平整度和磚縫位置、出牆厚度。然後在每一分格內均掛橫豎向通線,作為粘貼標準,自下而上進行粘貼。黏結層厚度宜為4~8mm。在各分格第一皮麵磚的下口位置上固定好托尺,第一皮麵磚落在托尺上與牆麵貼牢,用水平通線控製麵磚的外皮和上口,然後逐層向上粘貼。麵磚粘貼時,麵磚之間的水平縫用寬度適宜的米厘條控製,米厘條用貼磚砂漿臨時粘貼,並臨時加墊小木楔調整平整度。待粘貼麵磚的砂漿強度達到設計強度75%時,取出米厘條。

圖2-10 外牆預留洞口麵磚套割示意圖

圖2-11 陽角倒角拚縫

麵磚陽角拚接做法采用倒2mm角的做法,避免麵磚出現“硬碰硬”現象。具體做法如圖2-11所示。

女兒牆壓頂、窗台等部位需要粘貼麵磚時,除流水坡度符合設計要求外,應采取頂麵磚壓立麵磚的做法,防止向內滲水,引起空裂,同時還應采取立麵磚最下一排低於底麵磚4~6mm的做法,使其起到滴水線(槽)的作用,防止尿簷引起汙染,詳細做法如圖2-12所示。

圖2-12 滴水線(槽)示意圖

飾麵磚膠黏劑的披刮采用雙布法,即先在牆麵上用梳齒抹子滿刮一道飾麵磚膠黏劑,如圖2-13所示。然後在磚背麵滿抹一層飾麵磚膠黏劑,接著把麵磚粘貼到牆上,用小鏟輕輕敲擊,使之與基層黏結牢固,並用靠尺檢查,調整平整度和垂直度,用開刀調整麵磚的橫豎縫。在黏結層初凝前或允許的時間內,可調整麵磚的位置和接縫寬度,使之附線並敲實;在初凝後或超過允許的時間後,嚴禁振動或移動麵磚。

圖2-13 飾麵磚膠黏劑披刮示意圖

④勾縫

勾縫應按設計要求的材料和深度進行。勾縫應連續、平直、光滑、無裂紋、無空鼓。勾縫宜按先水平後垂直的順序進行,縫寬5mm時,縫宜凹進麵磚2~3mm。勾縫後要及時用幹淨的布或棉絲將磚表麵擦幹淨,防止汙染牆麵。

(13)塗料作業

若外牆采用塗料飾麵,應符合以下要求:

① 待抹麵砂漿基麵達到塗料施工要求時可進行外飾麵作業。

② 對平整度達不到裝飾要求的部位應刮柔性膩子找平,找平施工時,應用靠尺對牆麵及找平部位進行檢驗,對於局部不平整處,應先刮柔性耐水膩子進行修複。

③ 打磨柔性膩子宜用砂紙加打磨板進行打磨。

④ 大麵積塗刮膩子應在局部修補之後進行,大麵積塗刮膩子宜分兩遍進行,但兩遍塗刮方向應相互垂直。

⑤ 浮雕塗料可直接在抹麵砂漿上進行噴塗,其他塗料在膩子層幹燥後進行刷塗或噴塗。

2.1.2 現場噴塗硬泡聚氨酯外牆外保溫係統

2.1.2.1 技術特點

采用現場機械化噴塗作業施工,施工速度快、效率高。陰陽角等邊口部位采用粘貼聚氨酯預製件做法,可減少材料損耗,有利於後續工序做直陰陽角、邊口,提高整體施工質量。使用聚氨酯防潮底漆對基層牆麵進行處理,提高了聚氨酯保溫層的閉孔率,均化了保溫層與牆體的黏結力。硬泡聚氨酯的導熱係數為0.022~0.027 W\/(m·K),閉孔率≥92%,能形成連續的保溫層,保溫隔熱效果好。材料吸水率不大於3%、抗滲性不大於5mm(1000mm水柱×24 h靜水壓),能很好地阻斷水的滲透,使牆體保持良好、穩定的絕熱狀況。保溫層與基層牆體黏結牢固,無接縫、無空腔,能減少負風壓對高層建築外牆外保溫係統的破壞。采用抗裂防護層增強網塑料錨栓錨固於基層牆體做法,係統抗震性能好,如圖2-14所示。

圖2-14 現場噴塗硬泡聚氨酯外牆外保溫係統

2.1.2.2 適用範圍

適用於基層牆體為混凝土或各種砌體材料的外牆外保溫工程,可用於不同氣候區、不同建築節能標準、不同建築高度和不同防火等級要求的外牆外保溫工程。

2.1.2.3 工藝原理

(1)采用高壓無氣噴塗工藝將以異氰酸酯、多元醇(組合聚醚或聚酯)為主要原料加入添加劑組成的雙組分材料現場噴塗在基層牆體表麵,迅速發泡形成無接縫的閉孔率極高的聚氨酯硬泡體保溫層;建築邊角部位粘貼聚氨酯預製件,以處理陰陽角及保溫層厚度控製;基層牆麵塗刷聚氨酯防潮底漆,有效提高係統的防水透氣性能;聚氨酯表麵進行界麵處理解決有機與無機材料之間的黏結難題;麵層采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平和補充保溫,同時可防止硬泡聚氨酯麵層裂縫和老化,還可減薄聚氨酯保溫層厚度,降低工程造價;抗裂防護層采用抗裂砂漿複合熱鍍鋅電焊網做法,熱鍍鋅電焊網由塑料錨栓錨固於基層牆體,抗震性能好;飾麵層采用麵磚黏結砂漿及麵磚勾縫料,黏結力強,柔韌性好,抗裂防水效果好。

(2)噴塗硬泡聚氨酯麵磚飾麵外牆外保溫做法,各構造層材料柔韌性匹配,熱應力釋放充分,基本構造見表2-2。

表2-2 噴塗硬泡聚氨酯外牆外保溫係統麵磚飾麵基本構造

2.1.2.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

施工工藝流程見圖2-15。

圖2-15 施工工藝流程圖

2.操作要點

(1)施工準備

①基層牆體應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB 50204—2015)、《砌體結構工程施工規範》(GB 50924—2014)及相關基層牆體質量驗收規範的要求,保溫層施工前應會同相關部門做好結構驗收。如基層牆體偏差超過3mm,則應抹砂漿找平。

②房屋各大角的控製鋼垂線安裝完畢。高層建築及超高層建築的鋼垂線應用經緯儀複驗合格。

③外牆麵的陽台欄杆、水落管托架、外掛消防梯等外牆外部構件安裝完畢,並在安裝時考慮保溫係統厚度的影響。

④外窗的輔框安裝完畢。

⑤牆麵腳手架孔、穿牆孔及陽台板、牆麵缺損處用相應材料修整好。

⑥混凝土梁或牆麵的鋼筋頭和凸起物清除完畢。

⑦主體結構的變形縫應提前做好處理。

⑧電動吊籃或專用保溫層施工腳手架的安裝應滿足施工作業要求,經調試運行安全無誤、可靠,並配備專職安全檢查和維修人員。

⑨根據需要準備一間攪拌站及一間堆放材料的庫房,攪拌站的搭建需要選擇背風方向,並靠近垂直運輸機械,攪拌棚需要三側封閉,一側作為進出料通道。有條件的地方可使用散裝罐。庫房的搭建要求防水、防潮、防陽光直曬。

⑩按要求準備和使用好噴塗機具。

⑪根據工程量、施工部位和工期要求製定施工方案,要樣板先行,通過樣板確定消耗定額,由甲方、乙方和材料供應商協商確定材料消耗量,保溫層施工前施工負責人應熟悉圖紙。

⑫組織施工隊進行技術培訓和交底,進行安全教育。

⑬材料配製應指定專人負責,配合比、攪拌機具與操作應符合要求,嚴格按廠家提供的說明書配製,嚴禁使用過時漿料和砂漿。

⑭硬泡聚氨酯保溫材料噴塗前應做好門窗框等的保護。宜用塑料布或塑料薄膜等對應遮擋部位進行防護。

⑮施工現場架子管、器械及施工現場附近的車輛等易被汙染的物件都應罩護嚴密,以防止被噴塗現場漂移的聚氨酯汙染。

⑯噴塗硬泡聚氨酯的施工環境溫度及基層溫度不應低於10℃,風力不應大於4級,應有防風措施。膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平及抗裂防護層施工環境溫度不應低於5℃。雨期施工應采取防雨措施,雨天不得施工。

⑰聚氨酯白料、黑料應在幹燥、通風、陰涼的場所密封貯存,白料貯存溫度以15~20℃為宜,不得超過30℃,不得暴曬。黑料貯存溫度以15~35℃為宜,不得超過35℃,最低貯存溫度不得低於5℃。聚氨酯白料、黑料的貯存期均為6個月。聚氨酯白料、黑料在貯存運輸中應有防曬措施。

(2)基層處理

清理幹淨牆麵,使牆麵平整、潔淨、幹燥,不得有浮塵、滴漿、油汙、空鼓及翹邊等,牆麵鬆動、風化部分應剔除幹淨,牆麵平整度控製在±3mm以下。如果牆麵平整度偏差過大,應抹砂漿進行找平。

(3)吊垂直線,彈控製線

在頂部牆麵與底部牆麵錨固好膨脹螺栓,作為大牆麵掛鋼絲的垂掛點,高層建築用經緯儀打點掛線,多層建築用大線墜吊細鋼絲掛線,用緊線器勒緊在牆體大陰、陽角安裝鋼垂線,鋼垂線距牆體的距離為保溫層的總厚度。掛線後每層首先用2m杠尺檢查牆麵平整度,用2m托線板檢査牆麵垂直度。達到平整度要求方可施工。

(4)粘貼聚氨酯預製件

①在陰陽角或門窗洞口處,粘貼聚氨酯預製件,並達到標準厚度(圖2-16)。對於門窗洞口、裝飾線角、女兒牆邊沿等部位,用聚氨酯預製件沿邊口粘貼。牆麵寬度不足300mm處不宜噴塗施工時,可直接用相應規格尺寸的聚氨酯預製件粘貼。

圖2-16 粘貼聚氨酯預製件

②預製件之間應拚接嚴密,縫寬超出2mm時,用相應厚度的聚氨酯片堵塞。

③粘貼時,用抹子或灰刀沿聚氨酯預製件周邊塗抹配製好的膠黏劑膠漿,其寬度為50mm左右,厚度為3~5mm,然後在預製塊中間部位均勻布置4~6個黏結點,總塗膠麵積不小於聚氨酯預製件麵積的40%。要求黏結牢固,無翹起、脫落現象。門窗洞口四角處的聚氨酯預製件應采用整塊板切割成型,不得拚接。

④粘貼完成24 h後,用電錘、衝擊電鑽在聚氨酯預製件表麵向內打孔,擰或釘入塑料錨栓,釘帽不得超出板麵,錨栓有效錨固深度不小於25mm,每個預製件一般為2個錨栓。

(5)門窗洞口等部位的遮擋

聚氨酯預製件黏結完成後,噴施硬泡聚氨酯之前,應充分做好遮擋工作。門窗洞口等一般用塑料布裁成與門窗洞口麵積相當的布塊進行遮擋。對於架子管、鐵藝等不規則需防護部位,應采用塑料薄膜進行纏繞防護。

(6)噴刷聚氨酯防潮底漆

用噴槍或滾刷將聚氨酯防潮底漆均勻噴刷在基層牆麵上,要求無透底現象,噴塗兩遍,時間間隔為2h。濕度大的天氣,適當延長時間間隔,以第一遍表幹為標準。

(7)噴塗硬泡聚氨酯保溫層

①開啟聚氨酯噴塗機將硬泡聚氨酯均勻地噴塗於牆麵之上(圖2-17),當厚度達到約10mm時,按300mm間距、梅花狀分布插定厚度標杆,每平方米密度宜控製在9~10支。然後繼續噴塗至與標杆齊平(隱約可見標杆頭)。施工噴塗可多遍完成,每次厚度宜控製在10mm以內。噴塗總厚度按設計要求控製,也可采用粘貼聚氨酯厚度控製塊掌握噴塗層厚度。

圖2-17 噴塗硬泡聚氨酯保溫層

②牆體拐角(陰、陽角)處及不同材料的基層牆體交接處應連續不留縫噴塗。

③牆體變形縫處的硬泡聚氨酯保溫層應設置分隔縫,縫隙內應以聚氨酯或其他高彈性密封材料封口。

(8)修整硬泡聚氨酯保溫層

噴塗20 min後用裁紙刀、手鋸等工具清理、修整遮擋部位以及超過保溫層總厚度的凸出部分。

(9)噴刷聚氨酯界麵砂漿

聚氨酯保溫層修整完畢並且在噴塗4h之後,用噴鬥或滾刷均勻地將聚氨酯界麵砂漿噴刷於硬泡聚氨酯保溫層表麵。

(10)吊垂直線,做灰餅

在距大牆陰角或陽角約100mm處,根據垂直控製通線按1.5 m左右間距做垂直方向灰餅,頂部灰餅距樓層頂部約100mm,底部灰餅距樓層底部約100mm。待垂直方向灰餅固定後,在同一水平位置的兩個灰餅間拉水平控製通線,具體做法為將帶小線的小圓釘插入灰餅,拉直小線,小線要比灰餅略高1mm,在兩灰餅之間按1.5 m左右間距水平粘貼若幹灰餅或衝筋。灰餅可用膠粉聚苯顆粒保溫漿料做,也可用廢聚苯板裁成50mm× 50mm小塊粘貼。

每層灰餅粘貼施工作業完成後,水平方向用5m小線拉線檢查灰餅的一致性,垂直方向用2m托線板檢査垂直度,並測量灰餅厚度,衝筋厚度應與灰餅厚度一致。用5m小線拉線檢查衝筋厚度的一致性,並記錄。

(11)找平層施工

抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料時,其平整度偏差為±4mm,抹灰厚度略高於灰餅的厚度。膠粉聚苯顆粒保溫漿料抹灰按照從上至下,從左至右的順序抹。塗抹整個牆麵後,用杠尺在牆麵上來回搓抹,去高補低。最後再用鐵抹子壓一遍,使表麵平整,厚度一致。

保溫麵層凹陷處用稀膠粉聚苯顆粒保溫漿料抹平,對於凸起處可用抹子立起來將其刮平。待抹完保溫麵層30 min後,用抹子再趕抹牆麵,先水平後垂直,並用托線尺檢測。

膠粉聚苯顆粒保溫漿料落地灰應及時清理,並可少量多次重新攪拌使用。

陰陽角找方應按下列步驟進行:

①用木方尺檢查基層牆角的直角度,用線墜吊垂直檢驗牆角的垂直度;

②膠粉聚苯顆粒保溫漿料抹灰後,應用木方尺壓住牆角漿料層上下搓動,使牆角膠粉顆粒保溫漿料基本達到垂直,然後用陰、陽角抹子壓光,以確保垂直度偏差和直角度偏差均為±2mm;

③窗戶輔框安裝驗收合格後方可進行窗口部位的抹灰施工,門窗口施工時應先抹門窗側口、窗台和窗上口,再抹大牆麵,施工前應按門窗口的尺寸截好單邊八字靠尺,做口應貼尺施工,以保證門窗口處方正。

(12)抹抗裂砂漿,鋪壓熱鍍鋅電焊網

①待找平層施工完成3~7d且施工質量驗收合格後,即可進行抗裂防護層施工。

②先抹第一遍抗裂砂漿,厚度控製在2~3mm。接著鋪貼熱鍍鋅電焊網,應分段進行鋪貼,熱鍍鋅電焊網的長度最長不應超過3m。為使施工質量得到保證,施工前應預先展平熱鍍鋅電焊網並按尺寸要求裁剪好,邊角處的熱鍍鋅電焊網應折成直角。鋪貼時應沿水平方向按先下後上的順序依次平整鋪貼,鋪貼時先用U形卡子卡住熱鍍鋅電焊網,使其緊貼抗裂砂漿表麵,然後按雙向500mm間距、梅花狀分布,用塑料錨栓將熱鍍鋅電焊網錨固在基層牆體上,有效錨固深度不得小於25mm,局部不平整處用U形卡子壓平(圖2-18)。熱鍍鋅電焊網之間搭接寬度不應小於兩個網格,搭接層數不得大於3層,搭接處用U形卡子和鋼絲固定。所有陽角處的熱鍍鋅電焊網不應斷開,陰陽角處角網應壓住對接網片。窗口側麵、女兒牆、沉降縫等熱鍍鋅電焊網收頭處,應用水泥釘加墊片將熱鍍鋅電焊網固定在主體結構上。

圖2-18 抹抗裂砂漿鋪壓熱鍍鋅電焊網

熱鍍鋅電焊網鋪貼完畢後,應重點檢查陽角處熱鍍鋅電焊網連接狀況,再抹第二遍抗裂砂漿,並將熱鍍鋅電焊網包覆於抗裂砂漿之中,抗裂砂漿的總厚度宜控製在8~10mm,抗裂砂漿麵層應平整。

(13)粘貼麵磚

同2.1.1粘貼泡沫塑料保溫板外保溫係統麵磚飾麵。

(14)細部節點做法

細部節點做法見圖2-19至圖2-21所示。

圖2-19 陰、陽角做法

圖2-20 勒腳和女兒牆做法

圖2-21 窗口做法

2.1.3 現澆混凝土外牆外保溫係統

現澆混凝土外牆外保溫係統是將模塑聚苯板或擠塑聚苯板或其他預製板保溫材料直接設置在外牆模板內側,待澆注外牆混凝土後,拆除模板,保溫層就與牆體連成一體,按保溫板與混凝土的連接方式不同可分為有網現澆係統和無網現澆係統。

有網現澆係統:現澆混凝土有網聚苯板複合膠粉聚苯顆粒外牆外保溫係統(簡稱有網現澆係統)采用雙麵進行界麵砂漿預處理的斜嵌入式單麵鋼絲網架膨脹聚苯板(簡稱EPS鋼絲網架板或有網EPS板)與混凝土牆體一次澆築成型方式固定保溫層,有網EPS板麵層采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料進行抹灰找平。

無網現澆係統:聚苯板現澆混凝土外牆外保溫係統(以下簡稱無網現澆係統)以現澆混凝土外牆為基層,EPS板為保溫層。EPS板內表麵(與現澆混凝土接觸的表麵)沿水平方向開有矩形齒槽,內、外表麵均滿塗界麵砂漿。在施工時將EPS板置於外模板內側,並安裝錨栓作為輔助固定件。澆灌混凝土後,牆體與EPS板以及錨栓結合為一體。EPS板表麵抹抗裂砂漿薄抹麵層,薄抹麵層中滿鋪玻璃纖維網,外表以塗料為飾麵層。

現澆混凝土外牆外保溫係統當采用XPS板時,表麵應事先進行拉毛、開槽、內外板麵塗刷界麵砂漿等增強黏接性能的處理。原則上無網體係和有網體係都分為塗料飾麵和麵磚飾麵兩種構造。但一般來說,有網體係適用於麵磚飾麵,無網體係適用於塗料飾麵。

采用現澆係統進行建築外牆外保溫施工簡單,能大大縮短工期,提高工效,並且能避免局部“熱橋”現象從而延長建築物的使用年限。

下麵以有網現澆係統為例介紹現澆係統外牆外保溫施工工藝。

2.1.3.1 技術特點

EPS板材料相對於混凝土密度較輕,吸水率低,耐候性能好。EPS板安裝與主體結構施工同步進行,EPS板可鋸、自重輕、施工安裝方便。一次成型後與牆體結合良好,有較高的安全性。同時可利用主體施工的外架和安全防護措施,有利於安全施工。保溫材料在牆體外側,不占用室內的使用空間,不影響建築物的使用麵積。與後粘貼EPS板做法相比,不占用主導工期,可大大縮短總體工期,提高工效。與內保溫相比,減少了溫度引起的牆體結構熱脹冷縮的影響,避免“熱橋”的產生。

2.1.3.2 適用範圍

適用於建築外牆為現澆鋼筋混凝土牆體的外牆外保溫工程;抗震設防烈度≤8度的地區;建築層數宜在30層以下,建築高度在100 m以內。

2.1.3.3 工藝原理

將EPS板置於將要澆築混凝土的牆體外模內側,斜插絲貫穿EPS板外伸出一定長度,在澆注混凝土牆時斜插絲頭部分即埋入混凝土內,並以錨筋鉤緊鋼絲網架作為輔助固定措施,與鋼筋混凝土外牆澆築為一體。基本構造見圖2-22。

圖2-22 EPS鋼絲網架板現澆混凝土外牆外保溫係統基本構造

1.現澆混凝土外牆;2.EPS單麵鋼絲網架板;3.聚合物砂漿抹麵層;4.鋼絲網架;5.飾麵層;6.φ6鋼筋

2.1.3.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

有網現澆係統施工工藝流程:剪力牆鋼筋安裝→EPS板安裝就位→穿插L形錨筋、接縫處角網、平網安裝→模板安裝→澆注牆體混凝土→拆模、檢查及清理EPS板表麵→EPS板外牆裝飾。

2.施工準備

(1)技術準備

組織人員認真熟悉有關圖紙、規範、圖集,參閱有關施工工藝。了解材料性能,掌握施工要領,明確施工順序;組織施工人員培訓,學規範和操作規程,編寫好各部位的安全、技術交底;提供各部位的材料計劃,安排進場時間。

(2)現場準備

根據需要設置庫房及加工棚等;材料應采取離地架空堆放,EPS板存放場地應具有防火設施。

3.操作要點

(1)剪力牆鋼筋安裝

剪力牆鋼筋應逐點綁紮,安裝時應注意牆體鋼筋網自身的垂直度。牆體鋼筋綁紮完畢,將綁紮絲頭朝內,外側保護層墊塊采用50mm×50mm水泥砂漿墊塊,墊塊的設置應結合EPS板的規格,距牆端一般不應大於200mm,按600mm× 600mm梅花形布置,保證和EPS板有良好的接觸麵。

(2)EPS板安裝就位

①根據外牆尺寸、洞口位置及陰陽角變化,結合EPS板尺寸,提前進行拚裝排板設計,並盡量減少拚接縫。

②將EPS板運至施工樓層,注意應采用專用的裝運吊籃,嚴禁鋼絲繩直接捆綁EPS板,避免對EPS板邊緣造成損壞。

③ EPS板的安裝

EPS板安裝的排列原則是先邊側,後中間;先大麵後小麵及洞口,對於高度尺寸多變的牆麵,可現場切割拚裝。現場切割EPS板應確保裁口順直,邊角方正,接縫企口方式正確。EPS板間接縫均采用企口縫搭接,並用聚苯板膠黏結。施工時注意拚接順序,保證EPS板上下、左右接縫嚴密、不漏漿。

EPS板安放到位後,用綁紮鐵絲臨時固定在鋼筋網片上。每安裝完一塊板,均應檢查其位置、標高、水平度和垂直度,符合要求後,將L形錨筋結合墊塊位置穿過EPS板,用20號鐵絲將其與鋼絲網片及牆體鋼筋綁紮牢固。

EPS板應緊貼模板,安裝高度應比牆體模板高出20~50mm,防止混凝土澆築時汙染外牆EPS板。安裝前應修整清理接茬處EPS板,要求接茬處無砂漿結塊等,接茬處上口重新噴刷界麵處理劑。

(3)穿插L形錨筋,接縫處角網、平網安裝

① L形錨筋φ6mm,錨入混凝土牆內長度不得小於100mm,端部彎鉤30mm,總長度不少於180mm,穿EPS板及端頭部分刷防鏽漆兩道。L形錨筋應采用梅花形布置,雙向間距不超過500mm,距板間拚縫處不應超過100mm。

② EPS板拚縫處采用平網,平鋪200mm寬的附加鋼絲網片,用20號鐵絲與鋼絲網架綁紮牢固。樓層水平拚縫處,鋼絲網架均應斷開,不得相連。外牆陰陽角及陽台與外牆交接處設附加鋼絲網角網,角網寬度每邊不小於100mm,用20號鐵絲與鋼絲網架綁紮牢固。

③門窗洞各陰陽角均L型附加鋼絲網角網。門窗口的四角處附加45°角網,尺寸為200×500mm。L型附加鋼絲角網均應預先衝壓成型。

④細部節點做法

板材拚縫、外牆陽角、陽台後砌隔牆、飄窗、女兒牆、勒腳等細部節點做法如圖2-23至圖2-27所示。

圖2-23 板材拚縫做法

圖2-24 外牆陽角做法

圖2-25 陽台後砌牆做法

圖2-26 飄窗做法

圖2-27 女兒牆做法

(4)模板安裝

①模板宜采用鋼質大模板進行施工。

②按彈出的牆線位置安裝模板,外牆外模可在EPS板外直接安裝,外模板麵禁止刷脫模劑。為防止EPS板拚縫處漏漿,外牆外模安裝前應在所有EPS板拚縫處也應粘貼膠帶紙。

③在安裝外牆外側模板前,應在現澆混凝土牆體的根部和樓層梁下100mm處采用可靠的定位措施(如限位鋼筋等),保證外牆模板、EPS板、鋼筋保護層和鋼筋的位置,如圖2-28所示。

圖2-28 外牆模板、EPS板、鋼筋保護層和鋼筋的安裝

④安裝另一側模板,安裝前及時清理聚苯泡沫碎片,防止聚苯泡沫碎片堆積在牆根部,造成爛根。

⑤外牆模板全部安裝完畢,調整斜撐(拉杆),使模板垂直度符合要求後,擰緊穿牆螺栓。安裝穿牆螺栓時,嚴禁直接穿入,應預先用鋼筋從內側向外側旋轉穿過EPS板,然後穿套管,再穿螺栓。

⑥外牆模板安裝質量直接影響EPS的垂直度,要求外牆模板每層垂直度不大於5mm,且層與層之間的垂直偏差不得出現疊加現象。

⑦門窗洞口等易漏漿部位應粘貼雙麵海綿膠條。

(5)澆搗混凝土

①進行混凝土澆搗時,應用膠合板等材料對混凝土澆築進行疏導,以降低混凝土對EPS板的衝擊,同時遮蓋外側模板和EPS板,以保護EPS板上企口,防止混凝土進入EPS板與外模之間,汙染EPS板表麵。

②牆體混凝土應分層澆築,每層澆築高度控製在500mm左右。混凝土下料點應分散布置,連續進行,間隔時間不超過混凝土初凝時間。

③振搗棒振動間距一般應小於500mm,每一振動點的延續時間,以表明呈現浮漿和不再沉落為度,嚴禁將振搗棒斜插入牆體外側鋼筋接觸EPS板。

(6)拆模、牆體檢查及EPS板麵清理

①牆體混凝土強度達到規定要求強度後拆模,應先拆外側模板,再拆內側模板。拆除時應注意對EPS板的保護,應避免擠壓、刮碰EPS板,切勿用重物撞擊牆麵EPS板。

②模板拆除後,應仔細檢查剪力牆內側混凝土表麵澆搗質量情況,如有孔洞、露筋、蜂窩現象,應在相應位置外側鑽孔複檢,並采取補救措施。

③模板拆除後,應及時修整牆麵、邊和角,用保溫砂漿修補有缺陷的EPS板表麵。

④每個層麵拆模外牆麵EPS板表麵清除幹淨,無灰塵、油漬和汙垢。

⑤穿牆套管拆除後,混凝土牆部分孔洞應用幹硬性砂漿撚塞,聚苯板部位孔洞應用保溫材料堵塞,其深度應進入混凝土牆體≥50mm(腳手架眼等孔洞類似處理)。

(7)EPS板外牆裝飾

參考2.1.1粘貼泡沫塑料保溫板外保溫係統飾麵施工。

2.1.4 機械固定鋼絲網架聚苯板外牆外保溫係統

機械固定鋼絲網架聚苯板外牆外保溫係統是用錨栓或預埋鋼筋等機械固定件,穿透EPS鋼絲網架板固定在牆體外側,並在表麵再做抗裂水泥砂漿抹麵層和飾麵層。

2.1.4.1 技術特點

機械固定鋼絲網架聚苯板外牆外保溫係統能消除外牆熱橋,保溫效果顯著;保溫板與基層連接可靠,安全性能高;可選任何材料作外飾;解決了流水作業,各專業工種、工序互不幹擾,大大增加施工進度及質量,從而降低總造價。

2.1.4.2 適用範圍

適用於具有保溫隔熱、隔聲要求的圍護結構的外牆保溫施工。既適用於新建建築,也適用於既有建築。

2.1.4.3 基本構造

圖2-29 基本構造

2.1.4.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

清理牆麵→預埋或焊接固定保溫板的鋼筋→清理牆麵→裁板、安裝→安裝預埋件或預埋螺栓→保溫板安裝完畢後進行質量檢查、校正、補強→抹灰工程→外牆麵磚的施工。

2.施工準備

(1)技術準備

①熟悉圖紙及施工方案,了解材料特性,對施工人員進行施工培訓並對有關技術人員做技術交底。

②確定施工順序:結構封頂→牆體表麵處理→準備安裝時所需配件→分層安裝錨筋→拚接保溫板→抹灰→外貼飾麵磚。

③對由於運輸、堆放造成的變形,必須予以矯正。脫焊點必須補焊或用鋼絲綁紮牢固;所用的配件、數量和技術條件必須符合設計要求。

④主體結構驗收合格後,室內側彈出50線。

(2)施工條件

①施工基麵達到結構主體驗收標準。

②基牆平整度、垂直度符合現行國家標準驗收要求。

③牆體基牆應堅實、平整、幹燥、幹淨、無汙染物。

④找平層應與牆體黏結牢固,不得有脫層、空鼓、裂縫。

⑤洞口尺寸、位置應符合設計要求和質量標準。伸出牆麵的預埋件、連接件應按外保溫係統厚度留出間隙。

⑥各類材料進入現場,必要時應進行複檢,對材料的質量和性能進行抽樣檢查。

⑦保溫施工腳手架或電動吊籃安裝完畢,經調試運行安全無誤、可靠,滿足施工作業要求,並配備專職安全檢查和維修人員。

⑧施工環境溫度不應低於5℃,空氣相對濕度宜小於85%,風力不宜大於5級,不宜在5級及5級以上大風氣候條件下施工,如需施工需有防風措施。抗裂防護層施工環境溫度· 58 ·

不應低於5℃。嚴禁雨天、霧天施工,雨期施工應做好成品及現場的防雨措施。

⑨確保施工用水、用電。

(3)材料準備

①保溫材料:EPS單麵鋼絲網架板,具體尺寸、密度等根據工程要求雙方協定。

②安裝配件:L50 × 50角鋼(角鋼通長為200mm)、φ6鋼筋、φ10 × 100脹栓、角網、平網。

③機具準備:各種寬度的冷拔鋼絲平網、角網、U網、角鋼、φ6mm鋼筋頭、U碼、鐵板、φ6鑽頭、射釘、射彈、膨脹螺栓和22#鍍鋅鐵絲。

工具有射釘槍、噴槍、噴漿機、電錘、電焊機、斷絲剪、砂輪鋸、活動扳手、水平尺、鋼鋸條、錘及施工常用工具。

3.操作要點

(1)保溫板的支撐

對於新建建築,可在外牆每層圈梁或鋼筋混凝土梁上一小沿(根據設計定)作為保溫板的支撐,而對於已建建築或建築物外牆已砌築需作外保溫時,可在建築物每層圈梁上根據保溫板厚度增設(根據設計定)└ 50×5~└ 70×5角鋼,作為保溫板的支撐。角鋼用φ14膨脹螺栓固定在牆麵上,膨脹螺栓間距為500mm,並在角鋼上下麵各焊φ6鋼筋,長200mm,間距500mm,以備保溫板兩端的鋼絲架綁紮。

(2)預埋或焊接固定保溫板的鋼筋

對於新建建築,在砌築外圍護牆時,可在磚牆或砌塊牆中預埋φ6長350mm鋼筋,雙向間距為500mm,呈梅花樁或交錯預埋。而在鋼筋混凝土牆麵上,可在固定鋼模板時留下的鐵板或牆穿套上焊接φ6鋼筋,長200mm,雙向間距為500mm。

(3)清理牆麵

將牆麵不平整處清理幹淨,並將牆麵上灰渣鑿掉。

(4)裁板、安裝

保溫板安裝前應根據角鋼的支撐高度或外挑簷之間的高度把保溫板裁好,並安裝在預定位置。安裝時如果有預埋鋼筋,預埋鋼筋應穿透保溫板,盡量使保溫板靠緊牆麵,然後將預埋鋼筋向上彎起勾住板網,並用鍍鋅鐵絲將鋼筋與鋼絲網架綁紮牢固,再將角鋼上下麵的鋼筋與保溫板兩端的鋼絲架綁紮牢固。如果牆麵上未預埋鋼筋,應用膨脹螺栓把U形鐵板固定在牆麵上,U形鐵板兩端壓住鋼絲網架,U形鐵板的雙向間距為500mm,最後將保溫板縫用平網或角網加固定補強,門窗洞口處四周用連接網補強。

(5)安裝預埋件或預埋螺栓等。

(6)保溫板安裝完畢後進行質量檢查、校正、補強。

(7)其安裝允許偏差見下表。

表2-3 安裝允許偏差

(8)抹灰工程

①抹灰前的準備

鋼絲網架聚苯板安裝,檢驗合格後方可抹灰施工。抹灰前,鋼絲網架聚苯板的表麵的灰塵、汙垢和油漬等應清除幹淨。用與抹灰層相同的水泥砂漿設置標筋。

②抹灰用材料要求

水泥:應為普通矽酸鹽水泥,符合GB 175的規定。

砂:砂子采用中砂,細度指數不低於2.3,應符合GB\/T 14684—14685的規定。

水:應符合JGJ 63的規定。

水泥砂漿:應符合GB 50203的有關規定,用於內牆不應低於M10,用於外牆和屋麵不應低於M20。

③鋼絲網架聚苯板牆體抹灰要求

抹灰時應先將牆體與樓地麵連接處(即在鋼絲網架聚苯板的周邊25~30mm縫隙內)填實。

牆體抹灰分三層:底層、中層和麵層。每層厚度:底層12~15mm,中層8~10mm,麵層3~5mm,總厚度不小於25mm。底層和中層用同一配比水泥砂漿,水泥砂漿強度不低於M10。麵層使用抗裂抹麵砂漿。

人工抹灰時,以自下而上抹灰為宜,底層用木抹子反複揉搓,使砂漿密實,表麵應粗糙。中層則要在底層上灑水濕潤,抹灰後要用刮板找平,表麵鑿光。麵層,除按中層同樣方法抹灰外,還要在收水後用鐵抹子兩遍壓光。

牆麵的陽角和門窗洞口的陽角,應用1∶2水泥砂漿做護角,高度不小於2mm,寬度不小於50mm。

每層抹灰的間隔時間視氣溫而定,正常氣溫下間隔兩天以上,氣溫較低時,應適當延長間隔時間。每道牆兩麵的抹灰間隔時間不小於24 h。每層水泥砂漿終凝後均應灑水養護。

(9)外牆麵磚的施工工藝

基層處理→刷界麵劑→基層抹灰→掛線、排磚→粘貼→勾縫→清理→檢查→修補。

2.1.5 膠粉聚苯顆粒保溫漿料外牆外保溫係統

膠粉聚苯顆粒保溫漿料外牆外保溫係統(簡稱膠粉聚苯顆粒外保溫係統),是設置在外牆外側,由界麵層、膠粉聚苯顆粒保溫層、抗裂防護層和飾麵層構成,起保溫隔熱、防護和裝飾作用的構造係統。

2.1.5.1 技術特點

膠粉聚苯顆粒外牆外保溫係統總體造價較低,能滿足相關節能規範要求,而且特別適合建築造型複雜的各種外牆保溫工程。膠粉聚苯顆粒保溫漿料與基層全麵黏結,形成連續整體,保證保溫層牢固安全。保溫層均勻一致,能夠逐層釋放變形應力,微孔網狀結構消化變形,減少開裂。材質單純,透氣性好,傳熱均勻,封閉孔結構阻礙了氣體的對流,保證保溫效果,不會形成冷凝水滯留現象。采用現場塗抹施工,工藝簡單,可以隨意造型,整體性好,特別適用於異型部位,能在普通外牆、弧形、拐角外牆、樓梯間隔牆等不同結構部位廣泛使用。係統本身的強度較高,在采取了適當的加強措施後,可以滿足塗料、麵磚等多種飾麵的要求。係統利用了廢舊聚苯板、工業粉煤灰等廢料,在創造新價值的同時,淨化環境,是環保節能建材,具有較好的經濟和社會效益。

2.1.5.2 適用範圍

膠粉聚苯顆粒保溫漿料外牆外保溫係統適用於多層、高層建築的鋼筋混凝土結構、加氣混凝土結構、砌塊結構、燒結磚和非燒結磚等外牆保溫工程。

2.1.5.3 基本構造

膠粉聚苯顆粒外牆外保溫係統由基層牆麵、界麵層、保溫漿料層、抗裂防護層和飾麵層組成,如圖2-30所示。

圖2-30 膠粉聚苯顆粒外牆保溫係統基本構造

2.1.5.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

基層牆麵處理、彈外窗中心線→吊大角線、貼灰餅→安外門窗框→外門窗框保護→釘射釘→塗刷界麵劑砂漿→吊垂直、套方、彈控製線→用保溫砂漿做灰餅、衝筋、作口→抹保溫砂漿→綁掛六角鉛絲網→抹麵層保溫砂漿→平整度、垂直度驗收→劃分格線、開分格槽、門窗滴水槽→抹抗裂砂漿→鋪壓玻璃纖維網格布→驗收→外飾麵。

2.操作要點

(1)基層牆麵處理

牆麵應清理幹淨,無油漬、浮塵,無施工粘上的混凝土或砂漿塊。牆麵鬆動、風化部分應剔鑿清除幹淨;牆麵的孔洞、腳手架眼或穿牆螺栓眼,應用同牆體材料進行封堵抹平,伸出牆麵的多餘物件應清理幹淨。

(2)彈外窗中心線垂線和水平線(50線)

彈外窗中心線,根據窗的寬度和窗洞寬度,在外窗洞口由上至下進行彈中心垂線,再根據中心垂線確定窗的左右位置與窗洞兩側尺寸是否滿足安窗,如不滿足應對洞口邊進行修邊處理,再依據水平線(50線)校核窗下口和窗上口能否滿足安窗要求和設計要求。

(3)吊大角,貼灰餅

根據外牆大角牆麵垂直度和設計保溫層厚度,預設定保溫層厚度,用22#鍍鋅鉛絲吊抹保溫層預定大角,並將鉛絲固定上;再根據預定大角檢查牆麵保溫厚度(應大於等於設計厚度),並做灰餅,為安外窗框和抹灰準備。

(4)安外門窗框,釘射釘(建築物高≥30 m時)

依據設計圖紙和確定的外牆麵,由上而下進行外門窗框安裝,窗框加工前應考慮其側麵保溫或做結構時應考慮其保溫厚度,窗框安裝時應考慮上、下窗台流水坡的做法預留量。門窗框安完,檢查合格後對其進行保護。在安框的同時對基層牆麵進行釘射釘(φ5mm帶尾孔),500mm間距、梅花狀布點。

(5)塗刷界麵劑

在清理幹淨的牆麵上用滾刷或掃帚將界麵劑砂漿均勻塗刷;

水泥∶砂∶界麵劑=1∶1∶1。

(6)吊垂直,套方,找規矩

彈控製線,拉垂直、水平通線,套方作口,按厚度線用膠粉聚苯顆粒保溫漿料做標準厚度貼灰餅、衝筋,並將上次灰餅換掉。

(7)膠粉聚苯顆粒保溫層施工

①保溫層一般做法(建築物高<30 m,且飾麵為塗料)

抹膠粉聚苯顆粒保溫層應至少分兩遍施工,每遍間隔應在24 h以上,且厚度不應>20mm。

後一遍施工厚度比前一遍施工厚度小;最後一遍厚度留10mm左右為宜。操作時應達到衝筋厚度,並且用大杆刮平。

保溫層固化幹燥後(用手掌按不動表麵,一般約5天),方可進行抗裂保護層施工。

②保溫層加強做法

建築物高度≥30 m或飾麵特殊時,應加釘金屬分層條並在保溫層中加一層金屬網(金屬網在保溫層中的位置:距基層牆麵不宜小於30mm,距保溫層表麵不宜大於20mm)。具體做法是:在每個樓層處加30mm×40mm×0.7mm的水平通長鍍鋅輕型角鋼,角鋼用射釘(間距500mm)固定在牆體上。在基層牆麵上每間隔500mm釘直徑5mm的帶尾孔射釘一枚,呈梅花布點,用22#鍍鋅鉛絲雙股與尾孔綁緊,預留長度不少於100mm,抹保溫至距設計厚度20mm處安裝鋼絲網(搭接寬度不小於50mm),用預留鍍鋅鉛絲與鋼絲網綁牢並將鋼絲網壓入剛抹的保溫層,抹最後一遍保溫、找平並達到設計厚度。

(8)做分格線

①根據建築物立麵情況,分格縫宜分層設置,分塊麵積單邊長度應小於15m。

②按設計要求在膠粉聚苯顆粒保溫麵層上彈出分格線和滴水槽的位置。

③用壁紙刀沿彈好的分格線開出設定的凹槽。

④在凹槽中嵌滿抗裂砂漿,將滴水槽(分格槽)嵌入凹槽中,與抗裂砂漿黏結牢固,用該砂漿抹平茬口。

⑤分格縫寬度不宜小於50mm,應采用現場成型法施工,具體做法是在保溫層上開好分格縫槽,尺寸比設計要求寬10mm、深5mm,嵌滿抗裂砂漿;網格布應在分格縫處搭接,搭接時應用上沿網格布壓下沿網格布,搭接寬度應為分格縫寬度。

(9)抹抗裂砂漿,鋪貼玻璃纖維網格布

玻璃纖維網格布按樓層間尺寸事先裁好,抗裂砂漿一般分兩遍完成,第一遍厚度約3~4mm,隨即豎向鋪貼玻璃纖維網格布,用抹子將玻璃纖維網格布壓入砂漿,搭接寬度不應小於50mm,先壓入一側,抹抗裂砂漿,再壓入另一側,嚴禁幹搭。玻璃纖維網格布鋪貼要平整無褶皺,飽滿度應達到100%。隨即抹第二遍找平抗裂砂漿,抹平壓實,平整度要求應符合規範要求,建築物首層應鋪貼雙層玻璃纖維網格布,首層應鋪貼加強型玻璃纖維網格布,鋪貼方法與前述方法相同,但應注意鋪貼加強型網格布時宜對接;隨即可進行第二層普通網格布的鋪貼施工。鋪貼普通網格布的方法要求與前述相同,但應注意兩層網格布之間抗裂砂漿應飽滿,嚴禁幹貼。

(10)建築物首層外保溫牆陽角應在雙層玻璃纖維網格布之間加專用金屬護角,護角高度一般為2m,在第一遍玻璃纖維網格布施工後加入,其餘各層陰陽角、門窗口角應用雙層玻璃纖維網格布包裹增強,包角網格布單邊長度不應小於150mm。

(11)抹完抗裂砂漿後,應檢查平整、垂直及陰陽角方正,對不符合規範要求的部分進行修補,直至符合。

3.成品保護

(1)分格線、滴水槽、門窗框、管道、槽盒上殘存、汙染的保溫漿料應及時清理幹淨。

(2)移動吊籃、翻拆架子時應防止破壞已抹好的牆麵,門窗洞口、邊、角、垛宜采取保護性措施,窗為鋁合金或塑鋼時,窗下口應采取釘木盒扣蓋保護。

(3)其他工種作業時,不得汙染或損壞牆麵,嚴禁踩踏窗口。

(4)各構造層在凝結前應防止水衝、撞擊、振動。

(5)露在牆麵外的網格布頭及鉛絲頭不得隨意處理。

(6)門窗框邊塞縫收口時,框上殘存的漿料和砂漿應及時清理幹淨。

4.應注意的質量問題

(1)保溫砂漿的拌和必須使用砂漿攪拌機拌和,並且拌和均勻,嚴禁采用人工拌和。

(2)門窗邊框與牆體連接應預留出保溫層厚度,縫隙應分層填塞密實。

(3)嚴格控製抹灰層厚度,以防抹灰層下墜,形成開裂、空鼓。

(4)待保溫施工完5~7d,且保溫層通過驗收後,才可進行抗裂層施工。

(5)嚴格按操作工藝進行網格布施工,保證網格布不外露。

2.1.6 保溫裝飾板外牆外保溫係統

保溫裝飾板外牆外保溫係統由保溫裝飾板、界麵劑、黏結砂漿、錨固件和密封膠等組成,置於建築物外牆外側的保溫裝飾一體化係統,具有保溫和裝飾功能。根據防火要求,一般有A級防火型和阻燃型,密閉型和非密閉型。

2.1.6.1 工藝特點

保溫裝飾板外牆外保溫係統具有品種齊全、構造新穎、裝飾多樣化、生產工業化以及裝配化程度高、施工快捷等特點,是在工廠預製成型,集保溫功能和裝飾功能於一體的板狀材料。

1.功能多、成本低

傳統裝飾材料與保溫材料是互相獨立的產品,由不同的廠家生產,不同的單位施工。而保溫裝飾板同時具有裝飾與保溫的雙重功能,一次生產、安裝,外立麵的裝飾與保溫就可以全部完成,功能增加,成本降低。

2.機械化程度高

傳統外立麵裝飾與保溫係統基本為手工作業模式,施工人員和作業環境會嚴重影響施工質量。而保溫裝飾板以機械化作業模式,徹底消除了作業環境和工人帶來的不確定性,其最終質量優異而且穩定。

3.成品化程度高

塗料和保溫係統都是半成品。即使選擇了成品化的裝飾材料(如鋁板和石材),也因保溫係統的半成品狀態,使得外立麵係統不得不“半成品化”。

保溫裝飾板不僅實現了塗料成品化、保溫成品化,而且最終實現了塗料保溫一體成品化,以及鋁板保溫一體成品化和石材保溫一體成品化,為產品質量與施工質量提供了最強有力的保證。

4.適用性強

無論是在嚴寒地區,還是夏熱冬暖地區,保溫裝飾板的節能效果都能滿足國家節能規定;而保溫裝飾板飾麵層的高耐候性,更足以抵抗酸雨、鹽霧等侵襲,因而具有非常廣泛的適用性。保溫裝飾板對作業環境非常寬容,施工也非常簡便,可以廣泛使用於新建工程和舊牆翻新工程。

5.飾麵多樣性

飾麵層種類包括:仿石材、真石材、瓷磚、鋁板、陶瓷板、陶土板、普通塗料板飾麵等。

2.1.6.2 適用範圍

適用於新建、擴建、改建的居住建築、公共建築牆體節能保溫裝飾一體化工程以及工業建築、既有建築的節能保溫裝飾改造工程。

2.1.6.3 基本構造

常見保溫裝飾板外牆外保溫係統基本構造如圖2-31所示。

圖2-31 保溫裝飾板外牆外保溫係統基本構造

飾麵層:在保溫裝飾板麵板表麵塗裝的塗料,起裝飾保護作用。當所采用的保溫裝飾板麵板為石材、瓷板等自身直接具有裝飾作用的板材時,可略去此構造層。

麵板:是粘貼在保溫芯材板表麵的板材或聚合物砂漿層,在保溫裝飾板中起增強作用。

膠黏劑:采用無溶劑環氧樹脂基或聚氨酯樹脂基雙組分交聯固化型膠黏材料,用於麵板與保溫芯材板、錨固壓板黏結。

保溫芯材板:是由導熱係數小於0.045 W\/(m·K)的有機保溫板或導熱係數小於0.10 W\/(m·K)的無機保溫板構成,在保溫裝飾板中起保溫作用。

底板:是經工廠流水線直接製備在保溫芯材板底麵的無機類板材,在保溫裝飾板中起底麵增強、防水、阻燃作用的構造層。由抗堿玻璃纖維網格布增強聚合物水泥砂漿或直接粘貼穿孔、開槽無機類板材構成。

2.1.6.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

基層牆麵處理→彈線分隔、設基準線→設計排版圖→錨固件安裝→配置黏結劑→塗刷界麵劑→粘貼保溫裝飾板→機械錨固件施擰→抹保溫砂漿→板接縫密封處理→驗收。

2.操作要點

(1)彈線分隔時,應設垂直和水平線作為平直基準;應按照設計排版圖的分隔方案,彈出每塊板的安裝控製線,板縫間距宜控製在6~15mm。

分隔彈線時,應設垂直和水平線作為平直基準;應按設計排版圖的分隔方案,彈出每塊板的安裝控製線,確定接縫寬度,保證外牆大麵的裝飾效果。

(2)根據實際彈線情況,結合設計排版圖,應出具相對應每塊板的實際尺寸和詳細構造圖清單。

(3)安裝時,應設平整度基準控製線,複核保溫裝飾板的大小,滿足安裝要求。

(4)牆麵錨固位置鑽孔宜在保溫裝飾板粘貼前進行,並隨即清理鑽孔灰塵。

(5)黏結砂漿應專人配製,並嚴格按產品要求的比例調配;調好的黏結砂漿宜在1.5h內用完。

(6)保溫裝飾板無底板時,粘貼麵上應塗刷界麵劑;在界麵劑表幹後,再批刮黏結砂漿。

(7)保溫裝飾板的黏結麵積應不小於50%,中間黏結砂漿點應分布均勻。粘貼麵周邊一圈批刮的黏結砂漿帶應從邊緣向中間逐漸加厚,最厚處宜達10~15mm,並在此一圈黏結砂漿上留出透氣口。當保溫裝飾板一側邊長小於300mm時,宜采用滿粘貼法施工。

(8)保溫裝飾板粘貼的平整度和垂直度應符合要求。每貼完一塊,應及時清除擠出的砂漿;板與板之間的縫隙要均勻一致且達到設計要求。

粘貼保溫裝飾板應從勒腳部位開始,自下而上,沿水平方向鋪設粘貼,在最下麵一排板的底邊處應設通長托板條。

(9)輔助機械錨固應在保溫裝飾板粘貼後進行。黏結砂漿未幹前,錨釘預擰不應過緊;應在黏結砂漿幹燥24 h後擰緊。

(10)黏結砂漿幹燥後,保溫裝飾板板材接縫部位應進行密封處理。處理前應清潔板縫及其周邊部位,並在保溫裝飾板側邊塗刷界麵劑,然後在板縫中嵌入聚乙烯泡沫條,擠注矽酮密封膠。

(11)應由專人向板縫中擠注密封膠。擠注前宜在板縫兩側飾麵層上粘貼美紋紙;擠注過程中,槍嘴應伸入縫隙內4mm以上,均勻緩慢移動,連續進行,不得出現空穴或氣泡。

保溫裝飾板安裝縫應使用彈性背襯材料填充後,采用矽酮密封膠嵌縫,其厚度宜為縫寬的1\/2,最少不得低於4mm,縫口宜呈凹形,嵌縫應飽滿、密實。

(12)擠注密封膠後,應順一個方向立即進行膠縫的修刮平整,然後揭下美紋紙。若為覆膜板麵,則應在撤腳手架的同時揭去保護膜。

(13)施工完成後應做好成品保護工作。

施工過程中應及時清理滴水槽、門窗框、管道、槽盒上的殘存砂漿。移動吊籃、翻拆腳手架應防止破壞已做好的牆麵,剛施工好的門窗洞口、邊、角、垛宜采取一定的保護措施防止撞擊,其他工種作業時不得汙染或損壞牆麵,禁止踩踏窗口。各構造層在硬化前應防止淋水、撞擊、振動。

2.1.7 保溫板黏結強度現場拉拔試驗

2.1.7.1 相關標準

《建築節能工程施工質量驗收規範》(GB 50411—2007);

《外牆外保溫工程技術規程》(JGJ 144—2004);

《建築工程飾麵磚黏結強度檢驗標準》(JGJ 110—2008)。

2.1.7.2 抽樣規則

采用相同材料、工藝和施工做法的牆體,按扣除窗洞後每1000 m2的保溫牆麵麵積劃分為一個檢驗批,不足1000 m2也為一個檢驗批。

檢測應在檢測機構、監理(建設)、施工方三方人員的見證下實施。

檢測點由檢測機構隨機抽取,宜兼顧不同朝向和樓層,在工程中均勻分布,不得在外牆施工前預先確定或選用樣板件進行檢測。取樣部位應確保檢測時操作安全、方便。

(1)粘貼保溫板做法:每個檢驗批選5個檢測點(選取有黏結砂漿位置)進行檢測。

(2)無網現澆保溫係統:每個檢驗批應在現場實體牆上選取1 m2的牆麵布置9個點進行檢測。

2.1.7.3 檢測設備、工具及要求

(1)采用的多功能拉拔儀,如圖2-32所示,應符合現行行業標準《數顯式黏結強度檢測儀》(JG\/T 507—2016)的規定,係統誤差不應超過全量程的1.5%。

圖2-32 數顯式黏結強度檢測儀

(2)鋼直尺的分度值為1mm。

(3)鋼標準塊

粘貼保溫板做法使用尺寸為95mm×45mm×(6~8)mm的鋼標準塊,對於保溫板與基體間黏結砂漿麵積較小的情況可采用40mm×40mm×(6~8)mm鋼標準塊;無網現澆保溫係統使用尺寸為100mm×100mm鋼標準塊。

(4)輔助工具及材料

膠黏劑(不與保溫板發生化學反應)、膠帶、切割鋸、U型卡、鋼製墊板(與拉拔儀相適應的環形鋼墊板,墊板受力後不應發生變形)。

2.1.7.4 檢測步驟

1.粘貼保溫板做法黏結強度的檢測

(1)粘貼標準塊

①在現場施工人員的配合下,確定保溫板材的黏結方法和黏結點位的分布,盡量使標準塊貼於黏結砂漿處,可采用探針探測等方式確定黏結砂漿位置,必要時可在局部破損保溫板進行驗證。

②將標準塊粘貼範圍內的保溫板材外表麵汙漬清除並保持幹燥,當保溫層有抹麵層時應清除。

③膠黏劑按使用說明書規定進行配比,攪拌均勻。拌好的膠黏劑均勻塗布於保溫板材表麵和標準塊粘貼麵上,並將標準塊貼於保溫板材表麵,使用U型卡、膠帶等將其固定。

④在膠黏劑固化過程中,不得受到任何擾動,待其固化後再進行試驗。

(2)測量黏結強度

①使用切割鋸沿標準塊邊緣切割保溫板材試樣,斷縫應從試樣表麵垂直切割至黏結砂漿或基體表麵,且試件四周不得與原保溫板有連接。在此過程中應注意盡量不擾動鋼標準塊。

②將拉力杆與標準塊垂直連接固定,安裝多功能拉拔儀,在拉拔儀支腿下放置墊板,調整儀器使拉力方向與標準塊垂直。調整儀器活塞升出2mm左右,將數字顯示器調零,再擰緊拉力杆螺母。

③勻速搖轉拉拔儀手柄進行加載,直至試樣破壞,記錄數字顯示器的峰值和破壞狀態,峰值即為該試樣的黏結力值,精確至0.01 kN。記錄試件破壞形式。

④在每個完成拉拔試驗的試樣上標記試樣序號,使鋼直尺測量試樣斷開麵每對切割邊的中部長度(精確到1mm)作為試樣斷麵邊長,用於計算該試樣的斷麵麵積。

⑤對於使用複合酚醛保溫板、泡沫混凝土保溫板、噴塗聚氨酯保溫材料等拉伸黏結強度較低的保溫材料,可先使用切割鋸或鋸齒刀按照標準塊尺寸進行切割,然後在切割後的保溫板上粘貼鋼標準塊。粘貼時,膠黏劑可使用黏度較低的黏結膠。

2.無網現澆保溫係統的檢測

(1)依據《外牆外保溫工程技術規程》(JGJ 144—2004)標準,無網現澆保溫係統現場黏結強度試驗應在現場實體上的混凝土澆築養護28 d後進行,應采用尺寸為100mm× 100mm的鋼標準塊,9個檢測點布置如圖2-33所示。

(2)其餘檢測步驟同粘貼保溫板做法黏結強度的檢測。

2.1.7.5 計算方法

(1)單個檢測點的拉伸黏結強度應按下式計算:

式中,σ——試樣拉伸黏結強度(MPa),精確至0.01 MPa;

P——試樣黏結力值(kN),精確至0.01 kN;

A——試樣斷麵麵積(mm2),精確至1mm2。

(2)計算所有試件拉伸黏結強度的算數平均值,精確至0.01 MPa。

2.1.7.6 結果評定

當委托方提供設計值時,拉伸黏結強度平均值不應小於設計值的要求。當委托方未提供設計值時,分別按以下要求進行評定:

圖2-33 檢測點布置示意圖

1.粘貼保溫板做法拉伸黏結強度的評定

(1)模塑聚苯板與基材的拉伸黏結強度平均值不應小於0.1 MPa,擠塑聚苯板與基材的拉伸黏結強度平均值不小應於0.2 MPa;

(2)對於其他保溫材料,在報告中給出檢測結果。

2.無網現澆保溫係統拉伸黏結強度的評定

無網現澆保溫係統現場黏結強度試驗應依據《外牆外保溫工程技術規程》(JGJ 44—2004)評定,模塑聚苯板與基材的拉伸黏結強度平均值不小於0.1 MPa,並且破壞部位應位於保溫板材內部。

2.1.8 保溫錨栓現場拉拔試驗

2.1.8.1 相關標準

《建築節能工程施工質量驗收規範》(GB 50411—2007);

《混凝土結構後錨固技術規程》(JGJ 145—2004)。

2.1.8.2 抽樣規則

(1)采用相同材料、工藝和施工做法的牆體,按扣除窗洞後每1000 m2的保溫牆麵麵積劃分為一個檢驗批,不足1000 m2也為一個檢驗批。

(2)檢測應在檢測機構、監理(建設)、施工方三方人員的見證下實施。檢測點由檢測機構隨機抽取,宜兼顧不同朝向和樓層,在工程中均勻分布,每個檢驗批隨機選取3個後置錨固件進行檢測。取樣部位應確保檢測時操作安全、方便。

2.1.8.3 檢測設備、工具及要求

(1)采用的多功能拉拔儀,應符合現行行業標準《數顯式黏結強度檢測儀》(JG\/T 507—2016)的規定,係統誤差不應超過全量程的1.5%。

(2)輔助工具

轉接件:能夠以適宜的方式將保溫錨栓與拉拔儀連接起來,確保拉拔檢測時,試件在錨固位置破壞。

鋼製墊:采用與拉拔儀相適應的環形鋼墊板,墊板受力後不應發生變形。

2.1.8.4 檢測步驟

(1)在選定的檢驗批範圍內,選取的檢測試件位置距離基體邊緣不宜小於150mm。

(2)選定保溫錨栓試件後,將試件周圍安裝拉拔儀範圍內的保溫板材表麵清理幹淨,保證平整。在不影響拉拔儀安裝和檢測的情況下,將拉拔儀支撐腿內側保溫材料掏出(如有增強網需將其提前剪斷),至錨栓周圍露出基層牆體表麵為止,在此過程中應注意盡量不對試件造成擾動。

(3)使用轉接件將拉力杆與試件的栓頭連接固定,安裝多功能拉拔儀,在拉拔儀支腿下放置墊板,調整儀器使拉力方向與牆體垂直。調整儀器使活塞升出2mm左右,將數字顯示器調零,再擰緊拉力杆螺母。

(4)勻速搖轉手柄進行加載至試件錨固位置破壞,總加荷時間2~3 min。記錄數字顯示器的峰值和破壞狀態,峰值即為該試件的抗拔承載力,精確至0.01 kN,記錄試件破壞形式。

2.1.8.5 結果評定

若該組保溫錨栓的單個試件抗拔承載力最小值不小於設計值,則評定該組試件檢測結果符合設計要求。

2.2 外牆內保溫節能技術

2.2.1 外牆內保溫基本知識

2.2.1.1 內、外保溫性能的差異

外牆外保溫和內保溫各有優勢和特點,在采暖條件下一般認為外保溫優於內保溫。兩種不同的保溫形式的優勢和不足如表2-4所示。

表2-4 外牆外保溫和內保溫性能對比

通過表2-4中的比較可以發現,在寒冷地區和夏熱冬冷等地區條件下,外牆內保溫主要存在牆體保溫性能差、易產生冷凝結露等問題;而在夏熱冬暖氣候區的氣候條件下,這些技術缺陷並不存在。

2.2.1.2 外牆內保溫技術在夏熱冬暖氣候區的優勢

外牆內保溫的缺陷在夏熱冬暖氣候區並不存在,而在安全性、耐久性和施工與成本等方麵則更具有優勢,因而夏熱冬暖氣候區更適合使用外牆內保溫技術。

(1)熱橋與總體傳熱係數。外牆內保溫會在樓板、簷口等處產生冷、熱橋。冷、熱橋會提高外牆的整體傳熱係數,造成更大的傳導熱損失。在寒冷地區和夏熱冬冷等地區冬季室內采暖條件下,還會在外牆熱橋的內壁或內部產生局部結露。

夏熱冬暖氣候區常年室內外溫差很小,采用外保溫和內保溫形式所產生的外牆總體傳熱係數和建築能耗差異甚微,冷、熱橋問題可以忽略,在這一方麵外牆內保溫並不存在技術缺陷。

(2)結露現象。外牆內保溫引發的結露問題有三種情況:一是熱橋溫度低,易形成局部結露;二是間歇性供暖的房間在停止供暖時,牆體內表麵溫度下降較快,產生表麵結露;三是由於保溫材料熱阻大,而水蒸氣滲透阻小,在內保溫層和牆體結構之間易產生內部結露。這三種情況的共同前提是:建築物在采暖期室內外溫差和絕對濕度差很大;同時牆體內表麵或內部界麵的溫度低於室內空氣露點溫度。

夏熱冬暖氣候區建築一般為空調製冷和自然通風的運行狀態。在空調製冷的狀態下,牆體表麵或內部界麵的溫度高於室內氣溫;在自然通風條件下,室內外空氣連通。在這兩種情況下都不會因為采用外牆內保溫而引起結露問題。

(3)外牆溫度應力和開裂。在周期性傳熱條件下,內保溫與外保溫相比,外牆溫度變化幅度更大,因此會產生更大的溫度變化應力。隨著晝夜和四季的更替,易在保溫板的板縫部位、頂層建築女兒牆沿屋麵板的底部、兩種不同材料在外牆同一表麵的接縫部位以及外牆外側的懸挑構件部位造成開裂。

在寒冷地區和夏熱冬冷等地區采暖狀態下,室內外溫差達到20~40℃,才會產生顯著的溫度應力,引起開裂問題;而夏熱冬暖氣候區常年溫度變化幅度在15℃以下,室內外溫差為5~10℃,一般的外牆主體結構采取適當構造措施完全能夠應對溫度應力變化,而內保溫層在進行表麵抗裂等處理後也基本可以保證不出現溫度裂縫。

(4)影響室內裝修的問題。外牆內保溫是否會影響室內裝修和在牆麵上懸掛、固定物件的問題,與所采用的保溫材料有密切關係。采用泡沫聚苯板或擠塑聚苯板作為內保溫層,由於硬度和抗拉強度低,會對室內裝修和懸掛、固定物件造成較嚴重的問題。

夏熱冬暖氣候區對牆體傳熱係數的要求相對寬鬆,外牆保溫材料選用保溫砂漿類材料較多,保溫層厚度一般不超過20mm,其硬度和強度方麵能適應室內裝修的要求。

此外,外牆內保溫範圍集中在外牆剪力牆等部位,一般空調室內機或其他較重物件,往往釘掛在不需采取保溫措施的內隔牆上。可避免與外牆內保溫層發生衝突,將內保溫層對裝修的影響降低到最小。

(5)內保溫占用麵積的問題。采用牆體內保溫層,會占用一部分室內使用麵積,造成實用率下降。外保溫層雖然不減少使用麵積,卻會增加建築麵積,因此外保溫同樣會造成實用率的下降。因此,外牆內保溫比外保溫更加浪費使用麵積是一種認識上的誤區。

(6)夏熱冬暖氣候區外牆內保溫的優勢。根據以上分析可見,外牆內保溫技術缺陷在夏熱冬暖氣候區並不存在,而且其在安全性、耐久性和施工與成本控製等方麵更具有優勢。

①安全性。夏熱冬暖氣候區牆體保溫多用於高層建築剪力牆外牆,而該地區沿海風力較大,建築外立麵風荷載較大。外保溫層與結構牆體的黏結都相對薄弱,特別是在高空風力拉拔作用下,安全隱患很大,所以夏熱冬暖氣候區高層建築應慎用聚苯板類外保溫做法。而內保溫則不存在安全隱患。

②保溫材料的耐久性。夏熱冬暖氣候區太陽輻射總量大,時數長,空氣濕度高,空氣中含鹽量高,這些因素都會加速材料的腐蝕。一般保溫材料抗風化、抗老化和抗腐蝕能力本身低於結構材料,采用外保溫時,保溫材料暴露於室外大氣和太陽輻射中,必然造成外保溫的使用周期大大低於結構安全壽命,不利於建築全生命周期內的節能。如果將來對建築進行改造,則會產生大量的建築垃圾,特別是對於高層建築進行改造難度很大。

外牆內保溫不會暴露於室外大氣和太陽輻射中,使用壽命較長,耐久性優於外牆外保溫。

③施工與成本控製。外牆外保溫施工必須借助腳手架,施工難度和成本較高;而內保溫施工則在室內進行,施工難度小,成本低。

2.2.1.3 外牆內保溫的應用

根據上麵介紹的固有性能的原因,外牆內保溫在夏熱冬暖氣候區得到很多應用。但這並不意味著外牆內保溫在寒冷和夏熱冬冷等氣候區沒有使用。實際上,外牆內保溫在寒冷和夏熱冬冷等氣候區也有一定應用。主要鑒於以下幾種情況而使用外牆內保溫。

一是內、外牆複合保溫,在有些情況下僅使用外保溫難以滿足節能要求,內保溫作為一種補充,滿足節能法規的要求;二是應用於具有良好保溫性能牆體的內保溫,如砌塊類牆體,就可得到更好的節能效果;三是外牆在采用麵磚、飾麵塊材等飾麵時,鑒於安全考慮,采取內保溫和其他措施綜合使用,避免使用外牆外保溫;四是住戶在內裝修前,為了得到更好的節能效率,在已經具有外牆外保溫的前提下再自行進行內保溫;五是既有建築中業主無法對外牆統一進行保溫隔熱施工,而為了提高保溫隔熱效果進行外牆內保溫處理。

2.2.1.4 應用於外牆內保溫的材料或技術

原則上說,應用於外牆外保溫的材料或技術都可以在內保溫中應用,或者在經過適當處理和改進後應用。但實際上鑒於應用場合和實際要求的變化,內、外保溫應用的差別很大。

目前外牆內保溫有以下幾種做法:

(1)在外牆內側粘貼或砌築塊狀保溫板(如膨脹珍珠岩板、水泥聚苯板、加氣混凝土塊、EPS板等),並在表麵抹保護層(如水泥砂漿或聚合物水泥砂漿等)。

(2)在外牆內側拚裝增強水泥(GRC)聚苯複合板或石膏聚苯複合板,表麵刮膩子。

(3)在外牆內側安裝岩棉輕鋼龍骨紙麵石膏板(或其他板材)。

(4)在外牆內側抹保溫砂漿。

(5)公共建築外牆、地下車庫頂板現場噴塗超細玻璃棉絕熱吸聲係統。

相較於外牆外保溫,外牆內保溫在耐久和物理力學性能等方麵的要求要低些,但在防火、環保方麵的要求則更高。例如,聚苯板用於內牆保溫時,在聚苯板表麵粘貼無機防火板,需進行良好的防火處理。施工工藝上粘貼保溫板、保溫砂漿、現場噴塗等施工方法與外保溫基本類似,此處僅介紹幾種與外保溫不同的工藝。

2.2.2 保溫砂漿外牆內保溫係統

2.2.2.1 技術特點

1.定義

《建築保溫砂漿》(GB\/T 20473—2006)定義,保溫砂漿是以膨脹珍珠岩或膨脹蛭石、膠凝材料為主要成分,摻加其他功能組分製成的用於建築物牆體絕熱的幹拌混合物。

實際上,鑒於膨脹珍珠岩或膨脹蛭石的高吸水率,目前應用的絕大多數建築保溫砂漿是以閉孔膨脹珍珠岩或玻化微珠為保溫隔熱骨料的保溫砂漿。

2.保溫砂漿的特性

(1)防火阻燃,安全性好。無機保溫材料保溫係統防火達到A級都不燃燒,可廣泛用於密集型住宅、公共建築、大型公共場所、易燃易爆場所、對防火嚴格要求場所,還可以作為防火隔離帶施工,提高建築防火標準。

(2)施工簡便,綜合造價低。可直接抹在毛坯牆上,減少了抹灰找平工序,其施工方法與水泥砂漿找平層相同。與其他保溫係統比較有明顯的施工期短、質量容易控製的優勢。

(3)使用範圍廣,阻止冷熱橋產生。適用於各種牆體基層材質、各種形狀複雜牆體的保溫,全封閉、無接縫、無空腔,沒有冷熱橋產生。

(4)強度高。無機保溫材料保溫係統與基層黏結度高,不產生裂紋,不空鼓。

(5)熱工性能好,可以在不同的場合使用。

(6)防黴性能好。可以防止冷熱橋傳導,防止室內結露後產生的黴斑。

(7)經濟性好。施工簡便快捷(施工工藝優於普通抹平砂漿,施工費低,施工工期縮短),具有使用壽命同牆體一致、性價比優越等特點。施工時不需要添加任何材料,隻需加水攪拌均勻直接上牆即可,一次性達到抹平、保溫、隔熱、節能效果。與用聚苯板、擠塑材料保溫比綜合成本造價降低10%~30%。

2.2.2.2 基本構造

建築保溫砂漿主要成分是絕熱性能良好的玻化微珠、輕質粉末狀材料(如粉煤灰)、聚合物改性水泥基膠凝材料、抗裂增強纖維以及其他外加劑。塗料飾麵無機保溫砂漿外牆內保溫係統基本構造如表2-5所示。

表2-5 塗料飾麵無機保溫砂漿外牆內保溫係統基本構造

2.2.2.3 適用範圍

保溫砂漿適用於多層及高層建築的鋼筋混凝土、加氣混凝土、砌磚、燒結磚和非燒結磚等牆體的外保溫抹灰工程以及內保溫抹灰工程,對於既有建築物的保溫改造工程也很適用。

2.2.2.4 施工工藝流程及操作要點

1.施工工藝流程

基層處理→粘餅衝筋→膠灰界麵層→分層塗抹保溫砂漿→固定鋼絲網或網格布→塗抹抗裂砂漿→麵層施工。

2.施工準備

(1)施工前修補牆麵孔洞,清除表麵浮灰、油汙、隔離劑、碎屑等雜物,保證施工作業麵幹淨。

(2)按結構控製線並結合保溫層設計厚度施工控製線、打點,牆麵誤差10mm,用水泥砂漿找平(也可用保溫砂漿材料做),確保保溫厚度均勻。

(3)基層表麵處理。混凝土結構表麵塗抹界麵層(包括填充結構的水泥梁柱部分以及用水泥砂漿打底的表麵)處理,厚度2~3mm,趁膠灰層未幹,塗抹第一遍界麵劑,基層為空心磚、陶粒混凝土砌塊可不做界麵處理。

(4)工具準備。臥式砂漿攪拌機或手提電動攪拌器、手推車、抹灰桶、水桶、抹子等。

3.保溫砂漿施工

(1)施工現場按供應商提供的配合比進行計量,幹粉料計量精度為±2%,水計量精度為±2%。先將水加入攪拌器中,再將無機保溫砂漿幹粉料放入攪拌器中,攪拌3~5 min,使料漿成均勻膏狀體,即可使用。料漿必須隨配隨用,配製好的料漿應在廠家規定的可操作時間內用完,未用完漿料或落地灰不得收回後加水二次攪拌再使用。

(2)分層塗抹

①第一層必須壓實且厚度不可超過10mm,表麵留毛麵;

②第一層形成初凝後,塗抹第二遍,厚度不超過20mm。表麵留毛麵,以此類推,直至距設計厚度差10~13mm為止,同時做找平處理,留毛麵。

(3)塗抹保溫材料的技術要領

①分層塗抹時應適度按壓,以確保溫層與基層形成有效黏結,但不可在同一部位來回壓抹,在塗抹中,若發現有鼓包產生,應及時剔除補抹;

②分層塗抹時,保溫材料表麵不可收光,一定要保證表麵毛糙,同時下一層塗抹要在上一層未幹燥前進行,確保黏結。

4.固定鋼絲網

(1)鋼絲網選擇:絲徑為φ0.93mm,網孔φ25.4×25.4mm鍍鋅點焊網。

(2)固定釘及固定點確定:固定釘選用φ8mm的膨脹螺栓,長度比保溫層厚度長30~40mm,固定點的水平垂直距離為450mm×500mm,呈“梅花形”分布。

(3)作業順序

①保溫層初凝後,先用電錘按布點打孔(鑽頭φ8mm),進入主牆體40mm;

②將鋼絲網打開伸平,自上至下豎向鋪放平整,將膨脹螺栓套上墊片插入孔內,用螺絲刀擰緊,網與網之間順序搭接,寬度以50mm為宜;

③門窗口部位,按從門窗口外沿進入窗框內150mm的尺寸,用剪刀將鋼絲網裁好,再將鋼絲網沿窗外口折成90°後與牆體固定;

④整體固定完畢,要求鋼絲網平整、舒展。

5.做分格條(縫)

(1)方法一(先做法)

①固定鋼絲網前,在保溫層上按設計圖紙彈出分格線;

②鋼絲網固定後,將塑料或木質分格條粘釘住。

(2)方法二(後做法,在塗抹保溫層之後進行)

①在保溫材料上按設計圖紙彈出分格線,沿分格線劃出凹槽,凹槽寬度比分格縫寬度大10mm,凹槽深度比分格條高度大5mm;

②用水泥砂漿鑲嵌分格條;

③用底漆刷塗封邊,刷塗要嚴密,切勿漏塗漏刷。

6.塗抹保溫砂漿

塗保溫砂漿麵層至設計厚度,塗抹時適度按壓,確保鋼絲網網格飽滿度為100%,找平、收光。

7.麵層壓入玻璃纖維網

表麵玻璃纖維網格布深淺控製,表麵光滑不開裂,表麵收光時,把網格布用抹子直接壓在材料表麵,同時收光,嚴禁漏鋪,搭接處至少搭接5 cm,表麵玻璃纖維網格布壓到似露非露為宜,當天工程量當天完成,禁止隔天處理壓網。

8.噴刷憎水劑

(1)將憎水劑進行稀釋調配,即憎水劑∶水=1∶16(重量),攪拌均勻後使用。

(2)表麵基本幹燥(顏色呈灰白色)並驗收合格後噴憎水劑兩遍,嚴禁遺漏。

(3)憎水劑原液嚴禁直接與皮膚接觸。

2.2.2.5 施工質量要求

(1)保溫砂漿層與主牆及各構造層之間必須粘貼牢固,無空鼓,無開裂。

(2)保溫砂漿層表麵平整潔淨,接茬合理,無抹紋,線角順直、清晰。

(3)外牆所有窗口、孔洞、槽、盒位置尺寸準確,口角方正整齊,表麵潔淨光滑,管道後抹灰平整無缺陷。

(4)滴水線(槽)流水坡向正確,線(槽)順整齊一致。

2.2.2.6 施工注意事項

(1)嚴禁保溫材料中摻加其他建築輔料。

(2)禁止在下雨大風天氣和-5℃以下施工。

(3)施工前應技術交底、培訓,施工人員相對固定,確保施工質量。

(4)保溫砂漿材料厚度不得低於25mm。

2.2.3 增強石膏聚苯複合板外牆內保溫係統

2.2.3.1 技術特點

增強石膏聚苯複合保溫板,是以運用空氣R=0.14(m2·K)\/W的熱阻性、EPS聚苯板K≤0.041 W\/(m·K)或XPS 聚苯板K≤0.030 W\/(m · K)的導熱係數、石膏K≤0.23 W\/(m·K)的導熱係數,共同組合成熱工性能優良的絕熱保溫係統,使間歇性使用空調或采暖的室內環境升溫快,保持室內溫度時間長,而降低電能消耗,達到節約能源的目的。

2.2.3.2 基本構造

增強石膏聚苯板外牆內保溫係統基本構造見表2-6。

表2-6 增強石膏聚苯板外牆內保溫係統基本構造

2.2.3.3 適用範圍

增強石膏聚苯板外牆內保溫係統主要適用於居住建築,也可用於托幼、醫療等使用功能與居住建築相近的民用建築。外牆主體結構一般為黏土磚牆或鋼筋混凝土牆,內側為增強石膏聚苯複合板工程。不適用於廚房、衛生間等濕度較大的房間。

2.2.3.4 施工工藝流程及操作要點

1.工藝流程

結構牆麵清理→分檔、彈線→配板、修補→標出管卡、爐鉤等埋件位置→牆麵貼餅→穩接線盒,安管卡、埋件等→安裝防水保溫踢腳板→安裝複合板→板縫及陰、陽角處理→板麵裝修。

2.施工準備

(1)材料準備

① 增強石膏聚苯複合板。規格尺寸:長2400~2700mm,寬595mm,厚50mm、60mm。麵密度≤25 kg\/m2,含水率≤5%,當量熱阻≥0.8(m2·K)\/W,抗彎荷載≥1.8G(G為板的重量,N);抗壓強度(麵層)≥7.0 MPa;收縮率≤0.08%;軟化係數≥0.50。

②膠黏劑。常用的一種是SG-791建築膠黏劑:以醋酸乙烯為單位的高聚物作主膠料,與其他原材料配製而成,係無色透明膠液。膠液與建築石膏粉調製成膠黏劑,配合比是建築石膏粉∶膠液=1∶0.6~0.7(重量比),適用於石膏條板黏結、石膏條板與磚牆、混凝土牆黏結。石膏與石膏黏結,壓剪強度不低於2.5 MPa。使用其他石膏類膠黏劑應經過試驗;另一種是EC-6砂漿型膠黏劑:用於粘貼防水保溫踢腳。用膠黏劑和425 號水泥配製而成。膠∶ 水=1 ∶ 1(重量比)混合成膠液,水泥∶細砂=1∶2拌和成幹砂漿,再加入膠液拌製成適當稠度的聚合物水泥砂漿膠黏劑,其黏結強度≥1.1 MPa。

③建築石膏粉。應符合三級以上標準。

④石膏膩子。用於滿刮牆麵。其性能為:抗壓強度>2.5 MPa,抗折強度>1.0 MPa,黏結強度>0.2 MPa,終凝時間3 h。

⑤玻璃纖維網格布條:用於板縫處理(布寬50mm)和牆麵轉角附加層(布寬200mm)。中堿玻璃纖維塗塑網格布:8目\/in;布重>80 g\/m2;斷裂強度:25mm× 100mm布條,經向>300 N,緯向>150 N。

⑥接縫膩子:用於板縫處理。抗壓強度>3.0 MPa,抗折強度>1.5 MPa,終凝時間>0.5h。

⑦防水保溫踢腳板。

(2)主要機具:笤帚、木工手鋸、鋼絲刷、2m靠尺、開刀、2m托線板、鋼尺、橡皮錘、鑽、扁鏟等。

3.作業條件

(1)結構已驗收,屋麵防水層已施工完畢,牆麵彈出+50 cm標高線;

(2)內隔牆、外牆門窗框、窗台板安裝完畢,門、窗抹灰完畢;

(3)水暖及裝飾工程分別需用的管卡、爐鉤、窗簾杆耳子等埋件留出位置或埋設完畢;電氣工程的暗管線、接線盒等必須埋設完畢,並應完成暗管線的穿帶線工作;

(4)操作地點環境溫度不低於5℃;

(5)外牆內保溫施工宜在外簷抹灰完成以後進行;

(6)正式安裝以前,先試安裝樣板牆一道,經鑒定合格後再正式安裝。

4.操作要點

(1)結構牆麵清理:凡凸出牆麵20mm的砂漿塊、混凝土塊必須剔除,並掃淨牆麵。

(2)分檔、彈線

①以門窗洞口邊為基準,向兩邊按板寬600mm分檔。

②按保溫層的厚度在牆、頂上彈出保溫牆麵的邊線。按防水保溫踢腳層的厚度在地麵上彈出防水保溫踢腳麵的邊線,並在牆麵上彈出踢腳的上口線。

③劃出貼餅點位置。

(3)配板、修補:按分檔配板。複合保溫板的長度略小於頂板到踢腳上口的淨高尺寸。計算並量測門窗洞口上部及窗口下部的保溫板尺寸,並按此尺寸配板。當保溫板與牆的長度不相適應時,應將部分保溫板預先拚接加寬(或鋸窄)成合適的寬度,並放置在陰角處。有缺陷的板應修補。

(4)牆麵貼餅,貼餅方法如下:

①在貼餅位置,用鋼絲刷刷出直徑不少於100mm的潔淨麵並澆水潤濕,刷一道膠水泥素漿。

②檢查牆麵的平整、垂直,找規矩貼餅,並在需設置埋件處做出200mm×200mm的灰餅。

③衝筋材料為1∶3水泥砂漿,灰餅大小為φ100mm,厚度以保證空氣層厚度(20mm左右)為準。

(5)穩接線盒,安管卡、埋件:安裝電氣接線盒時,接線盒高出衝筋麵不得大於複合板的厚度,且要穩牢固。

(6)粘貼防水保溫踢腳板

①在踢腳板內側上下口處,各按200~300mm間距布設砂漿膠黏劑黏結點,同時在踢腳板底麵及相鄰的已粘貼上牆的踢腳板側麵滿刮膠黏劑。

②按線粘貼踢腳板,粘貼時用橡皮錘敲振使踢腳板貼實,擠實拚頭縫,並將擠出的膠黏劑隨時清理幹淨。

③粘貼時要保證踢腳板上口平,板麵垂直,保證踢腳板與結構牆間的空氣層為10mm左右。

(7)安裝複合板

①將接線盒、管卡、埋件的位置準確地翻樣到板麵,並開出洞口。

②複合板安裝順序宜從左至右依次安裝。板側麵、頂麵、底麵清刷浮灰,在側牆麵、頂麵、踢腳板中口,複合板頂麵、底麵及側麵(所有相拚合麵),灰餅麵上先刷一道膠液,再滿刮膠黏劑,按彈線位置立即安裝就位。每塊保溫板除粘貼在灰餅上外,板中間需有>10%板麵麵積的膠黏劑呈梅花狀布點,直接與牆體粘牢。

安裝時用手推擠,並用橡皮錘敲振,使所有相拚合麵擠緊冒漿,並使複合板貼緊灰餅。複合板的上端,如未擠嚴留有縫隙時,宜用木楔適當楔緊,並用膠黏劑將上口填塞密實(膠黏劑幹後撤去木楔,用膠黏劑填塞密實)。安裝過程中,隨時用開刀將擠出的膠黏劑刮平。

按以上操作辦法依次安裝複合板。安裝過程中隨時用2m靠尺及塞尺測量牆麵的平整度,用2m托線板檢查板的垂直度。高出的部分用橡皮錘敲平。

③複合板在門窗洞口處的縫隙用膠黏劑嵌填密實。

④複合板中露出的接線盒、管卡、埋件與複合板開口處的縫隙,用膠黏劑嵌塞密實。

(8)板縫及陰陽角處理:複合板安裝後10 d,檢查所有縫隙是否黏結良好,有無裂縫,如出現裂縫,應查明原因後進行修補。已黏結良好的所有板縫、陰角縫,先清理浮灰,刮一層接縫膩子,粘貼50mm寬玻璃纖維網格帶一層,壓實、粘牢,表麵再用接縫膩子刮平。所有陽角粘貼200mm寬(每邊各100mm)玻璃纖維布,其方法同板縫。

(9)膠黏劑配製:膠黏劑要隨配隨用,配製的膠黏劑應在30 min內用完。

(10)板麵裝修:板麵打磨平整後,滿刮石膏膩子一道,幹後均需打磨平整,最後按設計規定做內飾麵層。

2.2.3.5 成品保護

(1)土建、水電各專業應密切配合,合理安排工序,嚴禁顛倒工序作業。

(2)在保溫牆附近不得進行電焊、氣焊操作,不得用重物碰撞、擠靠牆麵。

(3)施工用水和設備試水等,以及雨季施工時,必須采取有效的措施,防止保溫牆麵受潮和汙染。

2.2.3.6 應注意的質量問題

(1)增強石膏聚苯複合保溫板必須是烘幹已基本完成收縮變形的產品,未經烘幹的濕板不得使用,以防止板裂縫和變形。

(2)注意增強石膏聚苯複合板的運輸和保管。運輸中應輕拿輕放,側抬側立,並互相綁牢,不得平抬平放。堆放處應平整,下墊100mm× 100mm木方,板應側立,墊方距板端50 cm。要防止板受潮。

板如有明顯變形、無法修補的過大孔洞、斷裂或嚴重的裂縫、破損,不得使用。

(3)板縫開裂是目前的質量通病。防止板縫開裂的辦法,一是板縫的黏結和板縫處理要嚴格按操作工藝認真操作;二是使用的膠黏劑必須合適,膠黏劑的質量必須合格;三是宜采用接縫膩子處理板縫。

2.3 外牆自保溫節能技術

2.3.1 外牆自保溫基本知識

2.3.1.1 技術特點

牆體自保溫技術是指使用的牆體圍護結構材料本身具有一定的保溫隔熱性能,再配以相應的輔助措施(例如使用輕質保溫砌築砂漿、保溫抹灰砂漿等),由此構成的牆體具有良好的保溫隔熱效果。在砌體結構完成後,進一步對現澆的梁、柱及砌體結構節點和熱工性能差的部位進行外保溫處理,這樣構成的牆體圍護結構能夠滿足50%或者65%的節能或者更高目標的節能要求。可見,牆體自保溫技術同前麵介紹的外牆外保溫及內保溫技術一樣是一種係統,而非單一材料或者單一技術。

同外牆外保溫和外牆內保溫技術相比,牆體自保溫技術既有其自身的一些性能優勢也有不足。

1.性能優勢

(1)簡化施工工序,省去外牆外保溫施工。具有牆體自保溫性能的建築物無須再進行外牆外保溫施工,避免因外牆外保溫係統所帶來的各種弊端,例如外牆外保溫所帶來的係統開裂、滲水甚至脫落以及防火問題,外保溫施工所帶來的工期延長、大量的施工勞動和工程質量管理的困難等,並使工程綜合造價降低。

(2)耐久,與建築物同壽命,維護費用低。牆體自保溫係統構成建築物“主體”結構的一部分,基本實現與建築物同壽命的耐久性能目標。同時,牆體自保溫係統在使用期間幾乎不需要維護費用。現有外牆外保溫係統一般有25年的使用壽命,在整個建築物的壽命周期內,維護和更新費用巨大,與之相比,牆體自保溫係統具有較大的優勢。

(3)保溫隔熱效果可靠。由於牆體自保溫係統的性能更為穩定、耐久,使之所具有的保溫隔熱效果不會隨使用時間的延長而劣化,在整個建築物使用期間內具有更為可靠的保溫隔熱效果。

(4)良好的防火性能。牆體自保溫係統多數為無機不燃材料,與聚苯板、聚氨酯類等有機保溫材料相比,具有極為安全的防火性能,而且多數牆體自保溫係統在高溫下也不會產生有毒有害的氣體和物質。

(5)靈活的再裝飾性能。聚苯板、聚氨酯等外牆外保溫係統在需要進行麵磚和裝飾性塊材類裝飾時,往往受到一定的限製或約束,或者需要采取很多安全措施,大大增加工程造價。同時,這類外牆外保溫係統還不能夠使用溶劑型塗料。顯然,牆體自保溫係統在這些方麵都靈活得多,沒有限製。

(6)自保溫係統的材料多數為無機材料,屬於矽酸鹽類製品,其中有些產品能夠利用大量的工業廢渣或廢料,有利於資源利用和環保,屬於國家產業政策推薦或提倡使用的產品或材料。例如,一些工業廢渣砌塊能夠利用大量粉煤灰、爐渣或工業尾礦渣等。

2.性能不足

牆體自保溫技術所存在的不足主要是建築物結構方麵難以處理的問題。例如,一些高層建築由於抗震或結構的需要,大量使用剪力牆,使得自保溫技術無法應用;再例如,在框架結構中,對一些梁、柱結構的保溫處理;梁、柱保溫與非保溫部位接縫處容易出現裂縫等。因此,對於梁、柱保溫與非保溫部位接縫處的結構處理有時變得非常重要。

2.3.1.2 砌塊的種類和特征

從所使用的砌築材料的不同來說,牆體自保溫砌塊可以分為三類。

(1)普通混凝土小型空心砌塊中插入保溫性能好的膨脹聚苯板或者擠塑聚苯板,通常稱為夾芯砌塊或插板砌塊類;

(2)本身具有良好保溫隔熱性能的多孔砌塊,通常稱為輕質空心砌塊類;如水泥膨脹珍珠岩類空心砌塊、陶粒砌塊或者其他輕骨料混凝土小型空心砌塊;

(3)本身具有良好保溫隔熱性能的加氣混凝土砌塊。

表2-7中比較了三類具有保溫性能的砌塊的特征。

2.3.1.3 梁、柱外保溫與無保溫部位接縫抗裂技術

在框架結構建築的牆體自保溫體係中,牆材采用導熱係數較低的砌塊,但仍需對結構的梁、柱部分進行保溫。在上麵敘述該類牆體自保溫技術的不足時,曾述及在框架結構中,梁、柱保溫與無保溫部位接縫處容易出現裂縫,如何處理保溫和無保溫部位的交界接縫,確保接縫處不開裂,往往變得非常重要。下麵介紹其處理技術及施工方法。

1.組成及結構

主體保溫材料為25mm厚擠塑聚苯板,輔材包括:聚苯板專用黏結劑、聚苯板抹麵膠漿、聚苯板界麵處理劑、耐堿玻璃纖維網格布、錨固釘、雙組分彈性防水膜、密封膏等。牆體的梁柱部位需比周邊砌塊凹進一定厚度,待梁柱保溫部位做好後,再與周邊做齊。

保溫部位與無保溫部位的接縫采用雙組分彈性防水膜、無紡布、耐堿玻璃纖維網格布和抹麵砂漿搭接處理,如圖2-34所示。

圖2-34 保溫部位與無保溫部位接縫處理示意圖

表2-7 牆體自保溫砌塊材料的特征

2.施工工藝

(1)基層處理用1∶3水泥砂漿找平,充分養護,要求平整、密實、無空鼓、不開裂。梁、柱周邊150~200mm寬度的延伸帶需同時找平,找平後延伸帶比梁、柱高28~30mm。

(2)裁切擠塑板,將擠塑板朝裏的一麵塗覆界麵處理劑,充分晾幹。

(3)黏結劑配製:按幹粉料∶水=5∶1的質量比,用電動攪拌機攪拌,靜置5 min,再攪拌一次,即可。

(4)用黏結劑將擠塑板(已塗過界麵劑的一麵)粘貼到牆麵預定位置,用力拍打,使板貼實,養護24 h。

(5)在預定位置打孔,安裝固定件。

(6)板間拚接的縫隙,采用合適的擠塑板扁條塞平,再用粗砂紙打磨,使所有接縫處於平整。

(7)擠塑板與周邊牆體的接縫,用密封膏進行填封。

(8)跨縫刷塗一層100mm寬的雙組分彈性防水膜,並用無紡布增強,養護24 h。

(9)擠塑板上塗覆界麵處理劑,充分晾幹。

(10)在擠塑板上抹第一層抹麵砂漿,並延伸至周邊牆體150~200mm,厚度約2mm。

(11)擠塑板與周邊牆體接縫處,跨縫鋪貼一層150mm寬的玻璃纖維網格布。隨後再大麵積鋪貼一層玻璃纖維網格布,用抹刀適當抹壓,使玻璃纖維網格布全部埋入抹麵砂漿中,養護24 h。

(12)抹第二層抹麵砂漿,養護24 h。兩層總厚度約3mm。

(13)接縫處需配套使用彈性膩子和彈性塗料。

3.方法效果

該方法將玻璃纖維網格布和抹麵砂漿延伸至周邊牆體,同時在接縫處用彈性防水膜、無紡布和密封膏進行密封和增強,該防水膜與水泥基材和擠塑板均具有極好的黏結力,其斷裂伸長率不小於200%,再結合無紡布的增強作用,顯著提高接縫處的抗裂功能,同時具有極好的防水抗滲效果,能夠很好地解決外牆梁、柱保溫與非保溫交界部位接縫處的開裂問題。

2.3.2 蒸壓加氣混凝土外牆自保溫係統

2.3.2.1 基本特性

蒸壓加氣混凝土是由磨細的矽質材料、鈣質材料、發氣劑和水等攪拌、澆築、發泡、靜停、切割和蒸壓養護等工藝過程而得到的多孔混凝土製品,屬矽酸鹽混凝土。由於采用蒸壓養護工藝,故稱為蒸壓加氣混凝土,簡稱加氣混凝土。

加氣混凝土具有輕質、保溫隔熱、隔聲、阻燃等特點,可以加工製作成不同規格的砌塊、板材和保溫製品。其生產具有低汙染、低消耗的優勢,具有廣闊的發展前景。

蒸壓加氣混凝土砌塊既能用作圍護結構,又有良好的熱工性能,因此用其做外牆是較為合理的節能保溫途徑。蒸壓加氣混凝土保溫材料既是牆體圍護材料又是保溫材料,其力學性能和熱工性能會直接影響加氣混凝土外保溫體係性能。

1.質量輕

加氣混凝土的幹密度一般為300~800 kg\/m3,相當於黏土磚的1\/3,混凝土的1\/4,單排孔空心砌塊的1\/2,三排孔空心砌塊的1\/3,采用加氣混凝土的牆體可大大減輕建築物自重,進而減小建築物的基礎及梁、柱等結構構件的尺寸,節約建築材料和工程費用。

2.保溫性能好

加氣混凝土內部具有大量的氣孔和微孔,因而具有良好的保溫隔熱性能,加氣混凝土的導熱係數通常為0.09~0.22 W\/(m·K),僅為黏土磚的1\/4~1\/5,普通磚的1\/5~1\/10。20 cm厚的加氣混凝土牆的保溫隔熱效果相當於49 cm厚的普通黏土磚牆。

3.可加工性好,施工便捷

加氣混凝土不用粗骨料,具有良好的可加工性,可鋸、刨、鑽、釘,並可用適當的黏結材料黏結,給建築施工提供了有利的條件,一塊磚相當於18塊紅磚,降低勞動力成本,提高砌築速度。

4.耐火極限高

加氣混凝土砌塊的耐火極限在700℃以上,受到700℃以下的溫度作用其強度不會受到明顯損失,為一級耐火材料。

5.隔聲性能好

加氣混凝土的多孔結構使其具備良好的吸音、隔聲性能。100mm厚砌塊牆體雙麵抹灰,平均隔聲量為40.6 dB。

6.綠色環保

加氣混凝土製品的γ射線照射量僅為12μγ\/h,遠低於37μγ\/h的國家標準和24μγ\/h的國際標準。

7.原料來源廣,生產效率高,生產能耗低

加氣混凝土可以用砂子、礦渣、粉煤灰、水泥等原料生產,可以根據各地的實際條件確定品種和生產工藝,並且可以大大利用工業廢渣。加氣混凝土生產耗能較低,其單位製品的生產能耗僅為同體積黏土磚能耗的50%。

8.耐久性好

加氣混凝土不易老化、風化,是一種耐久的建築材料,其正常使用壽命完全可以和各類永久性建築物的壽命相匹配。

9.抗震性能好

加氣混凝土砌塊砌體具有良好的抗震性能,日本大阪地震中唯有加氣混凝土板材建造的房屋破壞最輕。

2.3.2.2 蒸壓加氣混凝土砌塊的質量指標

蒸壓加氣混凝土砌塊的現行標準為國家標準《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB 11968—2006),下麵根據該標準介紹對蒸壓加氣混凝土砌塊的性能要求。

1.尺寸允許偏差和外觀質量

蒸壓加氣混凝土砌塊的尺寸允許偏差和外觀質量見表2-8。

表2-8 尺寸偏差和外觀

2.物理力學性能

蒸壓加氣混凝土砌塊的抗壓強度應符合表2-9的規定;砌塊的幹密度應符合表2-10的規定;砌塊的強度級別應符合表2-11的規定;砌塊的幹燥收縮、抗凍性和導熱係數(幹態)應符合表2-12的規定。

表2-9 砌塊的立方體抗壓強度

表2-10 砌塊的幹密度級別

表2-11 砌塊的強度級別

表2-12 幹燥收縮、抗凍性和導熱係數

加氣混凝土密度越低,強度越低,導熱係數越小,保溫隔熱性能越好。B03級加氣混凝土盡管具有較低的導熱係數,但其抗壓強度隻有1.0 MPa,特別是凍後強度隻有0.8 MPa,不適合做牆體保溫材料。B04級以上可以用作單一牆體外保溫材料。

3.蒸壓加氣混凝土砌塊與其他牆體材料的熱工性能比較

蒸壓加氣混凝土與其他牆體材料的熱工性能比較見表2-13。

表2-13 加氣混凝土砌塊與幾種牆體材料導熱係數比較

由表2-13可以看出,目前加氣混凝土是外牆材料中導熱係數最低,密度最小的材料。

4.牆體傳熱係數指標

不同厚度B04級加氣混凝土牆體傳熱係數見表2-14。

表2-14 不同厚度B04級加氣混凝土砌塊外牆傳熱係數

由表2-14可以看出,牆體傳熱係數隨牆體厚度的增加而顯著降低。

2.3.2.3 蒸壓加氣混凝土砌塊砌體專用砂漿質量指標

蒸壓加氣混凝土砌塊砌體專用砂漿包括砌築砂漿和抹麵砂漿兩種。砌築砂漿是指由水泥、砂、摻合料和外加劑製成的用於蒸壓加氣混凝土的砌築材料;抹麵砂漿是指由水泥或石膏、砂和外加劑製成的用於蒸壓加氣混凝土的抹麵材料。建材行業標準《蒸壓加氣混凝土用砌築砂漿與抹麵砂漿》(JC 890—2001)規定了其產品質量指標,如表2-15所示。

表2-15 蒸壓加氣混凝土用砌築砂漿與抹麵砂漿的質量指標

注:有抗凍性能和保溫性能要求的地區,砂漿性能還應符合抗凍性和導熱性能的規定。

2.3.2.4 加氣混凝土自保溫與聚苯板外保溫隔熱性能對比

膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外保溫係統和加氣混凝土自保溫牆體係統構造如圖2-35所示。

圖2-35 膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外保溫係統和加氣混凝土自保溫牆體係統構造示意圖

1.膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外保溫體係

(1)膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外保溫牆體各部分材料的熱工參數見表2-16。

(2)熱工性能保溫牆體的保溫隔熱性能通常用傳熱係數或傳熱熱阻來評價。經計算,膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外牆的傳熱熱阻R0=2.13(m2· K)\/W,傳熱係數K=0.469 W\/(m2 ·K);熱惰性指標D=2.971。

表2-16 膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板(EPS)外保溫係統各層材料熱工參數

注:飾麵層塗料的蓄熱係數沒有統一的規定,在進行熱工性能計算時,略去塗料飾麵層對牆體熱功性能的影響。

根據《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準》(JGJ 134—2010),外牆部分的傳熱係數、熱惰性指標應滿足以下要求:當傳熱係數K≤1.5時,熱惰性指標D≥3.0;當傳熱係數K≤1.0時,熱惰性指標D≥2.5。對於膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外牆外保溫牆體,其熱工性能滿足這一要求。

2.蒸壓加氣混凝土自保溫體係

加氣混凝土保溫體係選用B04級加氣混凝土砌塊,鑒於加氣混凝土砌塊牆體均需做表麵抹灰,同時牆體厚度不比膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外牆外保溫牆體厚度大,方能顯現其自保溫結構的競爭力,因此假設其保溫構造如圖2-35(b)所示,保溫砂漿的作用是使加氣混凝土自保溫牆體厚度與膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外牆外保溫牆體厚度相同,保溫砂漿的厚度可依據加氣混凝土牆基層厚度及總體保溫隔熱要求確定,各層材料的性能見表2-17。

表2-17 加氣混凝土自保溫體係各層材料物理參數

假設兩種保溫牆體的保溫隔熱性能完全相同,則二者熱阻相同。以膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板外保溫牆體為基準,計算相同厚度的兩種保溫體係在傳熱阻相同時加氣混凝土砌塊保溫牆體各層材料的厚度。考慮灰縫的影響,在進行牆體熱工參數計算時,加氣混凝土的導熱係數和蓄熱係數均乘以1.25的放大係數。

當要求加氣混凝土牆體與膠粉聚苯顆粒貼砌聚苯板保溫牆體具有相同保溫性能時,加氣混凝土自保溫牆體中加氣混凝土的厚度經計算為251mm,並再施工厚度為21mm的膠粉聚苯顆粒保溫砂漿。此時,經計算加氣混凝土自保溫牆體的熱惰性指標D=5.49>2.5。其傳熱係數K=0.469 W\/(m2·K)<1.0 W\/(m2·K)。由此可知,加氣混凝土保溫牆體的熱工性能滿足要求。考慮到施工的可行性,實際工程中加氣混凝土和保溫漿料的厚度可以分別取250mm和22mm,由於保溫漿料的導熱係數小於加氣混凝土的導熱係數,調整後的做法不會導致保溫牆體保溫性能的降低。

2.3.2.5 蒸壓加氣混凝土砌塊施工技術

1.材料要求和準備

(1)按照施工要求準備所需規格的蒸壓加氣混凝土砌塊、與砌塊配套使用的專用砌築砂漿、抹灰砂漿和牆拉筋等。

(2)蒸壓加氣混凝土砌塊專用黏合劑是一種工廠預拌、品質嚴格控製的專用於輕質砌塊砌築用的水泥基黏合劑,它可以使輕質混凝土砌塊接縫具有良好的黏合性,使用方便,隻要加水混合攪拌均勻即可。

2.施工機具準備

(1)切割砌塊的機械設備采用手提式電動切割機和手提式鋸刀;刨削砌塊的操作工具有鋼齒磨板和磨平每皮砌塊表麵用的磨砂板;采用毛刷清除砌塊表麵粉塵。

(2)控製第一塊砌塊用的水平尺,控製牆麵水平度和平整度的小線;披灰用的披灰勺,清除灰縫處擠出的黏合劑的刮灰刀;控製平整度、敲緊砌塊用的橡皮錘。

(3)在混凝土柱上固定L形連接鐵件用的射釘,在砌塊上固定L形連接鐵件用的鐵釘。

(4)其他攪拌機,後台計量設備,孔徑5mm篩子、手推車、大鏟、鐵鍬、刀鋸、帶刃齒、線錘、托線板、小白線、灰桶、鋪灰鏟、小錘、小水桶、水平尺、砂漿吊鬥及垂直運輸工具等。

3.作業條件

(1)施工部位按棟號劃分,施工部位植筋工程必須全部完成後方可砌築。

(2)砌塊應堆置於室內或不受雨雪影響的幹燥場所。在運輸裝卸砌塊時嚴禁翻鬥傾卸和拋擲。砌塊應按品種、規格、強度等級分別堆碼整齊,高度不宜超過2.0m。砌塊堆垛應設有標誌,堆垛間應留有通道。砌塊施工時,砌塊齡期不應小於28d,施工時含水率應≤15%。

4.施工方法

(1)砌塊砌築

①砌築前應先清理基層,按設計要求彈出牆的中線、邊線與門洞位置。

②砌築時砌塊齡期須達到28 d,應以皮數杆為標誌拉水準線,並從轉角處兩側與每道牆的兩端開始。

③廚房、衛生間等潮濕房間及底層外牆等地麵有防水要求,底皮應采用具有防水性能的砌塊,或砌在高度不小於200mm的鋼筋混凝土樓板的四周翻邊上或相同高度的混凝土導牆上。砌築牆體第一皮砌塊時,應先用水潤濕基麵,再用M7.5水泥砂漿鋪砌,砌塊的垂直灰縫應批刮黏合劑,並以水平尺等校正砌塊的水平和垂直度,並應做好牆麵防水處理。

④第二皮砌塊須待第一皮砌塊水平灰縫的砌築砂漿凝固後方可砌築。

⑤每皮砌塊砌築前,宜先將下皮砌塊表麵(鋪漿麵)用磨砂板磨平,並用毛刷清理幹淨後再用披灰勺鋪刮水平、垂直縫處的黏合劑。

⑥每塊砌塊砌築時,宜用水平尺與橡皮錘校正水平、垂直位置,做到上下皮砌塊錯縫搭接,其搭接長度一般不宜小於1\/3,且不小於100mm。

⑦砌體轉角和交接處應同時砌築,對不能砌築而又必須留設的臨時間斷處,應砌成斜槎。接槎時先清理梭口,然後鋪黏合劑接砌。

⑧砌塊的垂直灰縫可先鋪黏合劑於砌塊側麵,然後上牆砌築,用橡皮錘輕擊砌塊,要求灰縫飽滿,並及時將擠出的黏合劑清除幹淨,做到隨砌隨勒,灰縫厚2~4mm。若遇一皮砌塊的最後一塊砌塊稍長排不下時,可用鋼齒磨板銼刮側麵至合適灰縫為止。

⑨砌上牆的砌塊不應任意移動或受撞擊,若需校正應重新鋪抹黏合劑進行砌築。

⑩牆體砌完後必須檢査表麵平整度,不平整處應用磨砂板磨平,使偏差值控製在允許範圍內。

⑪砌體與鋼筋混凝土柱(牆)相接處應設置L型連接鐵件或拉結鋼筋進行拉結,設置間距應為兩皮砌塊的高度。當采用L型鐵件時,砌體與鋼筋混凝土柱(牆)間應預留10~15mm的空隙,待牆體砌築完成後,該空隙用PU發泡劑嵌填。采用拉結鋼筋時,可采用植盤法或預埋鋼筋。

⑫砌塊牆頂麵與鋼筋混凝土梁底麵間應預留10~15mm空隙,然後在牆頂中間部位每隔600mm用經防腐處理的木楔楔緊固定,再在木楔兩側用水泥砂漿或玻璃纖維棉、礦棉和PU發泡劑嵌嚴。

⑬跨度≤1000mm的非承重過梁可采用梁高250mm的輕質砂蒸壓加氣混凝土專用過梁;跨度≥1500mm的非承重過梁可用梁高400mm的專用過梁,例如用鋼筋混凝土過梁或鋼筋砌塊過梁。使用鋼筋混凝土過梁時過梁的寬度宜比砌塊牆兩側牆麵各凹5~10mm。

⑭若砌塊牆較長,需增強牆體整體剛度時,可在牆長的中間部位設置型鋼柱,型鋼柱由砌塊包裹,牆麵仍平整順直。

⑮裝飾踢腳線凸出牆麵太厚時,可用鋼齒磨板將該部位的砌塊磨薄後,再用黏合劑鑲貼踢腳板塊,這樣踢腳線出牆厚度薄,觀感好。

⑯砌築時,嚴禁在牆體中留設腳手洞。牆體修補及空洞堵塞宜用專用修補材料(和聚合物水泥砂漿)修補。

(2)牆與門窗樘的連接

①普通木門。應在門洞兩側的牆體按上、中、下位置每邊砌入帶防腐木磚的C25混凝土塊,然後用釘子將木門樘與混凝土塊連接固定。C25混凝土塊兩側牆麵處采用厚20mm砌塊貼麵,使預埋塊與整個牆麵觀感一致。

②塑鋼、鋁合金門窗。應在門窗洞兩側的牆體中按上、中、下位置每邊砌入C25混凝土塊,然後用尼龍錨栓或射釘將塑鋼、鋁合金門窗連接鐵件與混凝土固定,並在連接鐵件內填充PU發泡劑。門窗樘與牆體麵層結合處用建築密封膠封口。

(3)牆體暗敷管線

①水、電、通訊及智能管線的暗敷工作,須待牆體完成並達到一定強度後方可進行。開槽時,應使用手提式電動切割機並輔以手工鏤槽器。鑿槽時與牆麵夾角不得大於45°,開槽深度不宜超過牆厚的1\/3。· 88 ·

②敷設管線後的槽應用1∶3水泥砂漿填實,宜比牆麵微凹2mm,再用黏合劑補平,沿槽長外貼寬度不小於100mm的玻璃纖維網格布增強。

③澆樓板中的管線彎進牆體時,應貼近牆麵敷設,且垂直段高度不低於一皮砌塊的高度。

(4)牆體抹灰和裝飾施工

裝飾作業前,應將牆麵基層清理幹淨。牆的陽角部位宜用25mm×25mm鍍鋅角網條或300mm寬玻璃纖維網格布護角。

砌體、鋼筋混凝土柱、梁與牆交接處均應鋪設等於或大於500mm寬玻璃纖維網格布或鋼絲網。窗台板、表具箱、配電箱、消火箱、電話箱等與砌體交接處的縫隙,應用PU發泡劑封填。

牆麵批嵌膩子、粘貼瓷磚(麵磚)抹灰宜在牆頂空隙的嵌填作業完成後7d進行。

牆麵抹灰前,基層應清掃幹淨再抹專用界麵劑或采用噴漿處理,界麵劑厚度宜在2~3mm,采取噴漿處理,應及時養護,待漿麵凝結達到一定強度後(不小於1 MPa),方可根據抹灰層厚度做灰餅,衝筋。界麵劑施工作業應在5℃以上的氣溫環境下進行。

牆麵抹灰24 h前應澆水濕潤,抹灰前再灑一遍水。牆麵抹灰應分層,先抹專用灰砂漿過濾層,每層厚度為5~7mm,下一層抹灰應待前一層抹灰終凝後進行。抹灰分層接搓處,先施工的抹灰層應稍薄,要均勻結合,接搓不應過多,防止麵層凹凸不平。罩麵灰應邊抹邊用鋼抹子抹平壓實、抹光。

門窗、各種箱盒側壁分層填實抹嚴後,用抹子劃出3mm×3mm的溝槽,避免框體側壁與砌體交接處空鼓、裂縫。需要打密封膠的框體周圍,抹灰時應留出7mm×5mm的縫隙,以便嵌縫打膠。

2.3.3 輕質混凝土空心砌塊外牆自保溫係統

2.3.3.1 基本特性和熱工性能

1.基本特性

輕質混凝土小型空心砌塊屬於輕骨料混凝土小型空心砌塊的一種,簡稱輕質空心砌塊或輕質砌塊,具有密度小、強度適中、保溫性能好、隔熱、隔聲、抗凍性能好以及與抹灰材料相容性好,不易空鼓、脫落,有利於結構設計,且施工方便,降低建築造價。

輕質空心砌塊在生產過程中能夠使用粉煤灰、爐渣等工業廢料,利於環境保護,符合國家節土、節能、利廢政策的要求。生產過程中不涉及對環境和人體健康不利的物質,不消耗石油化工資源,因而是國家產業政策提倡使用的新型牆體材料。

輕質空心砌塊的導熱係數一般為0.23~0.55 W\/(m·K),具有適當的保溫隔熱性能,配合以具有適當保溫隔熱性能的砌築砂漿和輔助適當的保溫隔熱性能的抹灰砂漿(或保溫砂漿保溫)等,可以使所得到的砌體圍護結構的傳熱係數小於1.0 W\/(m2·K)或者更小,能夠滿足國家50%節能標準的要求,屬於自保溫牆體係統。但是,對於寒冷、嚴寒氣候區或者節能標準更高要求的氣候區,僅使用輕質空心砌塊及其配合輔助措施,通常保溫效果很難達到節能標準要求。

2.應用中的不利因素

輕質空心砌塊材料為多孔材料,孔隙率高,吸水速度慢,僅為黏土磚的25%左右,施工預濕處理難達飽水狀態,使抹灰時仍吸收砂漿中的水分,影響砂漿的強度和黏結力,造成抹灰層的質量問題。同時,內部水分的揮發也緩慢,解濕時間長,砌體內水分和抹灰砂漿水分不能同時蒸發,產生幹縮應力差,使抹灰層空鼓開裂;其幹縮係數較砂漿大,易導致抹灰層開裂。此外,輕質砌塊表麵強度低也對砂漿黏結力產生不利影響。

與蒸壓加氣混凝土砌塊相比,由於“坐漿麵”小,因而對砌築技術的要求更高。

3.熱工性能

表2-18 不同密度等級輕質空心砌塊熱工性能

表2-18中列出輕質空心砌塊保溫隔熱性能的參數。表中的傳熱係數是在使用普通砌築砂漿情況下砌築所得到的砌體的熱工性能。可見,僅使用普通砌築砂漿砌築的輕質空心砌塊砌體,還不能夠滿足建築節能的要求。因此,砌塊砌築時必須使用輕質砌築砂漿,同時采取適當的輔助措施,例如使用輕質砂漿抹灰或者配合以保溫砂漿保溫等。