评价外墙外保温系统性能的因素有哪些?

找工网平台 2018-12-10 14:21:52

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是实现“二十一世纪可持续发展战略”的重要措施之一。多年来,在相关国家节能政策和技术规范的推动下,我国的建筑节能工作不断深入,节能标准不断提高;尤其是墙体保温技术得到迅速发展。在建筑节能技术中,由于外围护结构的热损耗较大,而外墙墙体面积约占总建筑面积的45%,因此加强外墙保温对节能降耗起着极为重要的作用。

外墙保温作为一项系统工程,已涉及保温材料及其配套材料选取、系统性能优化、工程设计、施工及验收等诸多方面。其基本要求在于保障系统的整体性、耐久性、有效性和安全性;努力实现保温设计、材料生产和施工一体化,达到因地制宜,因时制宜的设计理念。    

目前,我国节能住宅的外墙保温分为内保温、夹心保温、外保温及综合保温四种保温形式,外墙外保温是建设部倡导推广的主要保温形式,其保温方式最为直接,效果也最好,是我国目前应用最多的一项建筑保温技术。    

1 外墙外保温系统发展概述       

在世界发达国家,外墙外保温的发展己有30多年的历史,并已形成多达几十种应用体系。最早有德国二十世纪六十年代开发的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温体系(ETICSExpanded Thermal Insulation Composite System Based on Expanded Polystyrene),然后是德国Sto AG开发的“Sto经典”外墙外保温体系。在美洲,主要有美国开发的科博斯、专威特与易而富(EIFS)等外墙外保温体系。国外的外保温体系主要采用在外墙上粘贴聚苯板的施工工艺,必要时采用锚栓辅助联接,其墙体构造由内到外依次为:基层墙体、粘结剂、保温层、抹灰层、饰面层。     

在进行多种保温系统研发、应用的同时,其相应材料及辅助件的试验方法及检验标准也逐渐确立。美国在1975年第一次颁布了ASHRAE美国采暖、制冷及空调工程协会标准90-75“新建筑物设计节能”。以此为基础,197712月官方正式颁布了“新建筑物结构中的节能法规”,并在45个州内收到很明显的节能效果。美国国家能源局、标准局及全国建筑法规和标准大会,不断地在建筑节能设计等方面提出新的内容,每五年便对ASHRAE标准进行一次修订。发达国家对建筑节能的重视和采取一些行之有效的措施取得了巨大的成效,使整个国家的建筑能耗大幅度下降。如丹麦1985年比1972年采暖面积增加了30%,但采暖能耗却减少了318万吨标准煤,采暖能耗占全国总能耗的比重,也由39%下降为28%。美国自从制定和执行一部节能标准至今己节约了大量资金耗费,估计到2011年,在此基础上又节约430亿美元。由此可见,国外的建筑节能法规30多年来取得了多么显著的社会效益和经济效益。  

在我国,外保温是近二十多年来在学习和引进国外先进技术的基础上,结合大量的科研、开发、试点而发展起来的。从早先单一的专威特发泡聚苯板玻纤网格布增强聚合物砂浆抹灰体系(现称膨胀聚苯板薄抹灰体系),至今己拥有众多采用不同材料、不同做法的体系。以保温层材料为例,已从原先的发泡聚苯板(CEPS)扩展到胶粉颗粒保温浆料、玻璃棉毡等。在构造和施工工艺方面,已从保温板粘贴到粘钉结合、与钢筋混凝土基层浇合(包括无网和有网)、保温桨料整体抹灰、预制复合保温板的粘贴、挂装以及轻网龙骨、保温材料与硬质面板的装配等。应用地区也从原先的北方集中采暖地区发展到夏热冬冷地区。相关应用体系的产品标准、构造图集以及施工规程相继配套。与此同时,国外许多先进的应用体系也纷纷进入中国建筑市场。外墙外保温己经成为我国一项重要而且是主导性的建筑节能措施,被大量的应用于各项工程中。

总体来说,我国的建筑节能经历了节能30% 、50%和65%三个阶段,这就为外墙外保温体系的实施提出了更高的要求。同时,为了促进节能降耗工程的顺利进行,我国也先后颁布了《民用建筑节能管理规定》(2000年建设部第76号令)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ1342001)、《公共建筑节能设计标准》(GB501892005)、《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JG1492003)、《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》(JG1582004)、《外墙外保温工程技术规程》(JGJ1442004)等标准、规程和规定。建筑节能技术日臻完善,我国的建筑节能工作进入了快速发展阶段。   

2.外墙外保温系统性能评价   

2.1 保温性能       

保温性能是外墙外保温质量的一个关键性指标。应按所用材料的实际热工性能,经过热工计算得出足够的厚度,以满足当地建筑节能设计的标准要求。除此之外,还应采取适当的建筑构造措施,避免某些建筑局部产生热桥问题。一般来说,对于建筑物永久性的机械锚固、临时性的固定以及穿墙的管道,或者外墙上的附着物的固定,往往会造成局部热桥,因此在设计和施工中,应力求使此种热桥对外墙的保温性能不会产生明显的影响,也不致于产生影响墙面外观的痕迹(如锈斑)。在采用钢丝网架与聚苯乙烯或岩棉板组合的保温板材时,其热工性能参数,应根据实际测试结果,以便根据计算,确定其必要的厚度,这样才能确保系统保温效果。

2.2稳定性能   

与基层墙体牢固结合是保证外保温层稳定性的基本环节。对于新建墙体,其表面的处理工作一般较容易做好,但对于既有建筑,必须对其面层状况进行认真的考察和检查。如果面层存在疏松、空鼓的情况,必须认真清理,以确保保温层与墙体紧密结合。而且,外保温体系在潮湿状态下能始终保持稳定,粘结剂必须是耐水的,机械锚固件应不致被腐蚀,同时系统还要能抵抗在当地最不利的温度与湿度条件下承受的风力、自重以及正常碰撞等各种内外力相结合的负载影响,在如此严酷的条件下,保温层仍不致与基底分离、脱落。  

2.3防火性能   

尽管保温层处于外墙的外侧,其防火问题仍不容忽视。特别是对于采用聚苯乙烯板做外保温材料时,必须采用有阻燃性能的板材,而且在保温板的表面及门窗口做保温等部位的侧面,必须全部用防火材料严密包覆,不得有敞露部位;在建筑物超过一定高度时,需有专门的防火构造处理,例如每隔一层设一防火隔离带;在每个防火隔断处或门窗口,网布及覆面层砂浆应折转至砖石或混凝土墙体处并予固定,以保护聚苯乙烯板,避免在着火时蔓延;如果采用厚型抹灰面层有利于提高保温层的耐火性能。  

2.4湿热性能  

①水密性。对于外墙外保温墙体的表面,其中包括面层、接缝处、孔洞周边、门窗洞口周围等处,应采取严密的措施,使其具有良好的防水性能,避免雨水进入墙体的内部造成危险。从国外许多工程的实践证明,多孔的面层或者面层中存有缝隙,如有雨水渗入或在严寒季节受冻的情况下,容易遭受破坏。  

②墙内结露。在墙体内部或者在保温层内部结露都是有害的,应采取适当的技术措施加以避免。对于新建墙体在干燥过程中,或者在冬季条件下,室内温度较高的水蒸汽向室外迁移时,墙内都有可能结露。在室内湿度较低,以及室内墙面隔湿状况良好时,可以避免由于墙内水蒸汽湿迁移所产生的结露。通过结露计算,可以得出在一定气候条件下(室内外空气温度及湿度)某种构造的墙体在不同层次处的水蒸汽渗透状况。当外保温体系用于长期保持高湿度房间的外墙时,特别要做好墙体的构造设计,避免墙内结露的形成。  

③温度效应。外保温墙体应能耐受当地最严酷的气候及其变化。无论是高温还是严寒,都不应使外保温体系产生不可逆的损害或变形。外墙外表面温度的剧烈变化(有的高达达50℃甚至更高),例如在经过较长时间的曝晒后突然降下阵雨,或者在曝晒后进行遮阴,产生类似上述温差时,对外墙表面都不应造成损害。为避免表面温度变化产生的变形使表面出现裂缝,应设置伸缩缝,避免墙体的变形缝及抹灰接缝的边缘(如门窗洞口、边角处、穿墙管道周边等)产生裂缝。伸缩缝的设置,可根据建筑物立面情况,按7m×7m以内安排。  

2.5抗撞击性能

外墙外保温体系应能耐受正常的交通往来的人体及搬运物品产生的碰撞。在经受一般性的属于偶然或者故意的碰撞时,如在一般的建筑外保温系统外还要在其上安装空调器或按照常规方法放置维修设施时,不致于对外保温体系造成严重的损害,而失去保温功能。  受主体结构变形的影在外墙外保温系统所附着的主体建筑结构产生正常的变形,诸如发生收缩、徐变、膨胀等情况时,外保温体系应不致产生任何裂缝或者脱开。   

2.6耐久性能      

外墙外保温构造的平均寿命,在正常使用与维修的条件下,应达到25年以上,外墙外保温体系的各种组成材料,应该具有化学的与物理的稳定性,其中包括保温材料、粘结剂、固定件、加强材料、面层材料、水蒸汽隔离材料、密封膏等,这些材料所具有的性能,或通过防护处理后,在建筑整体结构的寿命期的正常使用条件下,出现如干燥、潮湿或电化腐蚀,以及由于昆虫、真菌或藻类生长,或者由于啮齿动物的破坏等种种侵袭后,系统都不致造成损害。因此需要所使用的材料相互间应该是彼此相容的,所用的材料与面层的抹灰质量,均应符合有关国家标准的质量要求,确保其耐久性能。


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