建筑外墻節能新體系研究

建筑外墻節能新體系研究

【論文關鍵詞】建筑外墻外保溫 保溫隔熱體系 構造設計 裂縫 柔性
【論文摘要】從設計、材料、施工質量分析節能建筑中外墻保溫隔熱面層裂縫產生原因，控制方法及其措施，在施工中應盡量避免這些裂縫的出現，以保證墻體的安全。
　　前 言
　　墻外保溫體系是20世紀70年代全球石油危機時期，歐洲國家為緩解能源問題而展開的一次大范圍的政策性工作的產物。外墻外保溫技術由界面層、保溫層、抗裂防護層和飾面層組成。外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側，形成一個封閉的保溫外殼，有效阻斷冷（熱）橋，使建筑達到保溫的施工方法。對上體結構來說，由于保溫體系的存在，所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減少，不僅對結構墻體起到保護作用并且有利于結構壽命的延長。
　　20世紀90年代以后，該體系受到越來越廣泛的歡迎和使用，目前，該體系在國外的墻體保溫市場中占用絕對的統治地位，如在德國約有85%的墻體保溫采用外墻外保溫體系。
　　在我國，已較成熟并得到推薦的外墻外保溫體系有：聚苯板薄抹面外墻外保溫體系，膠粉聚苯顆粒保溫隔熱漿料外墻外保溫體系，現澆混凝土復合無網聚苯板外墻外保溫體系，現澆混凝土復合聚苯板鋼絲網架板外墻外保溫體系，機械固定聚苯板網架板外墻外保溫體系。另外，巖棉、聚氨酯、擠塑聚苯板外墻外保溫體系也得到開發和應用。
　　然而，由于外保溫隔熱體系被置于外墻外側，直接承受來自自然界的各種因素影響，因此對外墻外保溫體系提出了更高的要求，其中現象比較嚴重的就是裂縫的產生，裂縫的產生帶來了一系列的問題，例如滲透等現象，使保溫隔熱效果有較大幅度的降低！
　　1.外墻外保溫裂縫產生的原因
　　形成外墻外保溫體系外保護層開裂的原因主要有：
　�、贉囟�、干縮及凍融破壞。溫度變化時，材料和構件出現變形，如果變形受到約束，就會產生溫度應力。當溫度應力大于墻體的抗拉強度時，就會出現開裂。
　�、谠O計不合理，如外飾面涂料選用平涂方法，而不選用復層涂料或砂壁狀涂料；分割縫和變形縫的設置和結果設計不合理。
　�、凼┕べ|量差，如網格布鋪設位置不適當等。
　�、芡饬θ绲鼗�沉降不均勻引起的墻體變形、錯位、造成墻體開裂。
　�、萦娠L壓、地震力等引起的機械破壞。
　�、蘧郾桨屦B護時間不足，收縮過大。
　　⑦構成外保護層的各層材料自身的柔性不匹配、相容性差。
　�、嘣诒�溫體系與未做保溫的建筑結構部位的交接處（如陽臺、雨罩、女兒墻、屋頂裝飾造型等），兩種體系的材料性能相差較大，溫度變化使它們在界面之間產生縫隙。
　�、岜∧�面層聚合物砂漿厚度過厚，因其橫向拉應力超過玻纖網格布抗拉強度而導致抹面層開裂。
　　2.外墻外保溫裂縫產生控制措施
　　2.1 采用“逐層漸變、柔性抗裂、以抗為輔、以放為主”的技術路線
　　外墻外保溫體系的各構造層外層的柔性應高于內層，逐層漸變。如各構造層變形量設計可采用：基層混凝土0.02%（溫差20℃），保溫隔熱層0.1%—0.3%，抗裂保護層5%—7%，柔性膩子10%—15%。
　　2.2 有關材料的選擇
　　2.2.1 保溫材料的選擇
　　保溫材料的選用應依各構造層之間導熱系數漸變的原則，能夠緩解熱量在抗裂層的積聚，使體系受溫度驟然變化產生的熱負荷和應力得到較快釋放，提高抗裂層的耐久性。

　　2.2.2 增強網格布的選擇
　　玻纖網格布作為抗裂保護層的關鍵增強材料一，一方面它能有效的增加保護層的拉伸強度，另一方面能有效分散應力，從而形成抗裂作用。由于保溫層的外保護抗裂砂漿為堿性，玻纖網格布的長期耐堿性對抗裂縫就具有了決定性的意義。從耐久性上分析，高耐堿纖維網格布要比無堿（或中堿）網格布的耐久性好得多，因此在選擇增強網時，應使用高耐堿的網格布。
　　2.2.3 保護層材料的選擇  
　　保護層必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網，并在砂漿中加入適量的纖維，抗裂砂漿的壓折比小于3。如外飾面為面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網片，鋼絲網片孔距不宜過小或過大，面磚的短邊應至少覆蓋在兩個以上網孔上，鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。
　　2.3 施工質量控制
　　墻面基層清理干凈，重點是清洗油漬、清掃浮灰、墻面松動和清除墻表面凸起物，以保證基層和保溫層結合牢固。
　　對墻體垂直度偏差大者，要進行水泥砂漿找平，且保證找平層粘結牢固，無空鼓、開裂現象。
　　做好細部及加強部位的處理，保溫層收頭部位用防水密封膠密封。
　　保證膠結材料和抗裂砂漿的配比合理、統一。
　　3. 外墻外保溫體系裂縫控制技術的一般技術原則
　　3.1. 外保溫體系抗裂優于內保溫體系原則；完善的外保溫對結構的骨架全面包覆．雨、雪、凍、融、干、濕等對主體墻影響大大減輕。因此，外保溫體系對建筑結構的保護、防止裂縫的發生優于內保溫體系，更優于內外保溫混合做法。
　　3.2. “逐層漸變柔性釋放應力”的抗裂技術原則；急劇變化的溫差產生的熱應力集中發生在外保溫的外表面，解決外保溫裂縫應遵循使溫度應力、變形能量充分釋放的原則。采用“逐層漸變，柔性釋放應力的抗裂技術”可以有效地控制保溫層表面裂縫的產生。
　　3.3. 普通水泥砂漿不應作為保溫體系表面的找平及保護層材料原則：在保溫層的表面使用普通水泥砂漿不符合“柔性漸變，逐層釋放應力的抗裂技術”路線。用它作為保溫層的保護層，極易產生裂縫，厚度愈厚愈嚴重。
　　另外還有：盡量選擇涂料外飾面外保溫體系；應充分考慮各層材料的相容性及匹配性；應充分重視風荷載對外保溫的破壞作用等
　　4.結語
　　目前，外墻外保溫技術并不完美，尚且存在面層裂縫等建筑質量通病，只有從設計、材料、施工等多方面多環節同時入手，加強控制，才能從根本上避免問題的出現。我們通過對外墻外保溫抗裂縫施工技術的分析與總結，有針對性的采取相應的措施，在施工中有效地控制了裂縫的發生，形成了一套比較成熟的施工工藝，積累了豐富的經驗。
　　參考文獻：
　　1.彭勝浩.工程質量通病防治手冊［M］.北京：中國建筑出版社，2002。
　　2.王鐵夢.工程結構裂縫控制［M］.北京：中國建筑出版社，1997。
　　3.林宇澄.外墻保溫技術及節能材料［J］.福建建材，2006（2）：59～61。

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