外墙外保温系统建筑设计

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受, 我国的外墙外保温工程正在快速增加, 加上既有建筑的节能改造逐步提上日程, 外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施。

　　关键词：建筑设计;外墙;外保温;技术

　　Abstract: Due to the external wall thermal insulation advantages of more and more be known to all aspects and accept, our country's exterior insulation engineering are rapidly increase, with both the building energy saving transformation gradually put on the agenda, exterior insulation is necessarily the energy saving renovation, a basic measures.

　　Keywords: architectural design; Exterior wall; External insulation; technology

　　中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

　　一、建筑外墙保温技术概述

　　所谓的建筑外墙保温，主要包括外保温、内保温、内外混合保温等，外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，从而使建筑物具有良好的保温隔热性能，同时由于将绝热体系置于外墙外侧， 从而使主体结构所受温差作用减小， 相应的温差变形减小， 因此外墙外保温对结构墙体起到很好的保护作用， 且有利于延长结构寿命。外墙内保温， 指的是在外墙结构的内部加做保温层， 其主要特点是应用时间较长， 施工技术及检验指标比较完善。外保温与其相比， 效果较好， 所以是目前大力推广的一种建筑保温节能技术

　　二、国内外外墙保温技术的应用与发展

　　国外外墙保温工程最早出现在欧洲，最初使用最多的是发泡聚苯板薄抹面外保温系统，还有一些其他相关应用系统的存在，包括玻璃棉外保温系统等。而我国是从20 世纪80 年代才开始研究建筑外墙保温技术， 也就是关于珍珠岩、海泡石或有机硅的各种外墙保温砂浆， 其最初应用于北方寒冷地区。

　　三、外墙外保温技术

　　1、聚苯颗粒保温料浆外墙外保温

　　将废弃的聚苯乙烯塑料 (简称为 EPS)加工破碎成为 05~ 4 mm的颗粒, 作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层 )。其中 ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在 1998年就被建设部列为国家级工法, 是目前被广泛认可的外墙保温技术。

　　该施工技术简便, 减少劳动强度, 提高工作效率; 不受结构质量差异的影响, 对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平, 同时解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题。与别的外保温相比较, 在达到同样保温效果的情况下, 可降低房屋建筑造价。如与聚苯板外保墙相比,可降低25元 /m2左右。

　　此外, 节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层, 把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料 (也可现场发泡)等填入夹层中, 形成保温层。

　　2、外挂式外保温

　　外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板, EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和价廉, 已在世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上, 然后抹抗裂砂浆, 压入玻璃纤维网格布形成保护层, 最后加做装饰面。还有一种做法是用专用固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上, 然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上, 直接形成装饰面。这种外挂式的外保温安装费时, 施工难度大, 且施工占用主导工期, 待主体验收完后方可进行施工。在进行高层施工时, 施工人员的安全不易得到保障。

　　3、聚苯板与墙体一次浇筑成型

　　该技术是在混凝土框--剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内, 在即将浇筑的墙体外侧, 然后浇筑混凝土, 混凝土与聚苯板一次浇筑成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题, 其优势很明显。由于外墙主体与保温层一次成活, 工效提高, 工期大大缩短, 且施工人员的安全性得到保证。而且在冬季施工时, 聚苯板起保温的作用, 可减少外围围护保温措施。但在浇筑混凝土时要注意均匀、连续浇筑, 否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬, 影响后续施工。

　　四、外墙外保温系统设计主要注意事项

　　1、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。

　　2、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。建筑师应对这两类标准的编制内容都有所了解。

　　膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统JG149 -2003属于产品标准, 它主要论述该系统及其组成材料, 如膨胀聚苯板、 胶粘剂等的性能要求, 以及相关的试验方法。外保温系统中使用的许多材料, 特别是保温材料,都属于比较新型的有机材料, 建筑师只有深入了解这些材料固有的特性, 才能正确地使用它们, 因此应对JG149 -2003 的编制内容有所了解。但是, 任何材料和系统都不是万能的, 也不是在所有情况下都可以使用的,它们都有自己的适用范围和特定的应用技术, 而这些内容是在工程建设标准中规定的。也就是说, 具体的设计要求应该执行《外墙外保温工程技术规程》JGJ144 - 2004的相关规定。由于外保温技术的迅速发展, 目前,这两个标准都在修编之中。

　　3、加强抗风压设计

　　正常情况下, 外墙外保温系统受自重、 温度、 湿度、聚苯板收缩、 主体结构位移和力引起的联合应力, 应能在以上各项应力的共同作用下保持稳定。其中, 风力特别是风吸力是应该特别引起关注的一个因素。自从外墙外保温系统在我国大面积推广以来, 屡有被大风被吹落的案例发生, 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。膨胀聚苯板薄抹灰外墙外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, 聚苯板胶粘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, 应将胶粘剂涂在 EPS 板背面, 涂胶粘剂的面积不得小于EPS 板面积的40%。

　　2)根据我国现行标准, 规定聚苯板胶粘剂在常温常态下的抗拉强度为0.1MPa。聚苯板胶粘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,不同于普通的水泥砂浆。普通的水泥砂浆与 EPS板之间只有普通的粘贴, 而树脂可以渗入 EPS 板中, 因此提高了EPS板与基层墙体的粘结强度, 保证了粘结质量。目前市场上, 各种改性聚合物砂浆中的树脂掺加量相差很大, 也没有标准可循, 对质量的影响也很大。因此, 聚苯板胶粘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30kg/ m2,建议参考借鉴。

　　4、充分利用保温材料的可塑性

　　目前限于轻质高效保温材料的总体发展水平, 世界各国所采用的保温材料有膨胀聚苯板( 以下简称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。

　　5、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, 希望引起建筑师们注意。

　　6、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外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, 薄的防护层厚度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, 设计中应注意。

　　由于外墙外保温的优越性越来越被各方面所认识和接受, 我国的外墙外保温工程正在快速增加, 加上既有建筑的节能改造逐步提上日程, 外墙外保温必然是建筑节能改造的一项基本措施。由于未来的外墙外保温技术将会更加多种多样, 丰富多彩, 采用不同保温材料、不同构造、不同工艺 (手工的、半工业化的、工业化的)的做法并存, 而中国经济正处于蓬勃发展时期, 建筑规模庞大, 因此, 我国的外墙外保温市场有可能会成为世界上最广大、最有活力的外保温市场。

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