建筑外墻外保溫系統(tǒng)與建筑節(jié)能技術(shù)分析

/建筑外墻外保溫系統(tǒng)和建筑節(jié)能技術(shù)分析建筑工程公司王龍【摘要】本文分析了目前建筑外墻保溫施工工藝的現(xiàn)狀，提出了存在的問題，并在此基礎(chǔ)上分析了保溫施工的優(yōu)化方案，希望對同行有所幫助和借鑒?！娟P(guān)鍵詞】建筑外墻保溫現(xiàn)狀問題優(yōu)化工程概況:

36#樓結(jié)構(gòu)主體為點式高層住宅樓，總建筑面積23325m2,其中地下室面積2970m節(jié)能工作已經(jīng)逐步深化，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及有關(guān)政策的落實和實施，本地區(qū)實行外墻外保溫技術(shù)建立了大批的節(jié)能住宅，這些節(jié)能住宅的建成推動了建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和逐步完善。但是，外墻外保溫技術(shù)在近幾年的大力推廣和應(yīng)用過程中，通過跟蹤考察和調(diào)查，也發(fā)覺或出現(xiàn)了若干問題：由于外保溫系統(tǒng)處于建筑物外墻外側(cè)，干脆和外界環(huán)境接觸，這樣外界環(huán)境的風(fēng)雨侵蝕作用、溫度變更引起的應(yīng)力作用、低溫的凍融凍脹作用以及大氣環(huán)境中酸堿腐蝕作用等干脆考驗著外保溫系統(tǒng)，并由外保溫系統(tǒng)來擔(dān)當(dāng)，所以說，對外墻外保溫系統(tǒng)要求應(yīng)具有更高的平安性和耐久性。只有這樣才能保證外保溫系統(tǒng)25年的正常運用目標(biāo)，才能保證節(jié)能建筑的工程質(zhì)量。

在近幾年運用外保溫技術(shù)建成的節(jié)能住宅，不少外墻出現(xiàn)脫落、空鼓、開裂、室內(nèi)泛潮反霜、結(jié)露等若干問題。其緣由主要以下三個方面引起的：（1）系統(tǒng)技術(shù)質(zhì)量問題引起；

（2）工程施工質(zhì)量問題引起；

（3）工程管理問題引起；1．針對目前高層建筑外圍設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的優(yōu)劣分析1.1外墻內(nèi)保溫技術(shù)分析外墻內(nèi)保溫就是在外墻的內(nèi)側(cè)運用EPX板、保溫砂漿等保溫材料，從而使建筑達到保溫節(jié)能作用的施工方法。該施工方法具有施工便利、對建筑外墻垂直度要求不高、施工進度快等優(yōu)點。在早期的外墻保溫施工中約有90%以上的工程應(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。1.2內(nèi)外混合保溫技術(shù)分析內(nèi)外混合保溫，是在施工中外保溫施工操作便利的部位接受外保溫，外保溫施工操作不便利的部位做內(nèi)保溫，這是內(nèi)外混合保溫施工的基本做法。從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對外墻內(nèi)保溫不能愛惜到的內(nèi)墻、板同外墻交接處的冷(熱)部分進行有效的愛惜，從而使建筑處于保溫中。然而，混合保溫對建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴(yán)峻的損害。外保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室內(nèi)溫度的影響，溫度變更相對較小，因而墻體處于相對穩(wěn)定的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力也相對較小;內(nèi)保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室外環(huán)境溫度的影響，室外溫度波動較大，因而墻體處于相對不穩(wěn)定的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力相對較大。局部外保溫、局部內(nèi)保溫混合運用的保溫方式，使整個建筑物外墻主體的不同部位產(chǎn)生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結(jié)構(gòu)處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中，經(jīng)年溫差結(jié)構(gòu)形變產(chǎn)生裂縫，從而縮短整個建筑的壽命。工程保溫做法中接受內(nèi)外保溫混合運用的做法是不合理的，比做內(nèi)保溫的危害更大，該方法已很少運用。1.3外墻外保溫技術(shù)分析1.3.1適用范圍廣外保溫不僅適用于需夏季隔熱地區(qū)的空調(diào)建筑，也適用于北方需冬季保溫地區(qū)的采暖建筑。既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節(jié)能改造。保溫效果明顯。由于保溫材料置于建筑物外墻的外側(cè)，基本上可以消退在建筑物各一個部位的“熱橋”影響。從而充分發(fā)揮了輕質(zhì)高效保溫材料效能，相對于外墻內(nèi)保溫順夾心保溫墻體，它可運用較薄的保溫材料，達到較高的節(jié)能效果。1.3.2愛惜主體結(jié)構(gòu)置于建筑物外側(cè)的保溫層，大大削減了自然界溫度、濕度、紫外線等對主體結(jié)構(gòu)的影響。隨著建筑物層數(shù)的增加，溫度對建筑豎向的影響已引起關(guān)注。國外的探討資料表明，由于溫度對結(jié)構(gòu)的影響，建筑物外向的熱脹冷縮可能引起建筑物內(nèi)部一些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂，外墻接受外保溫技術(shù)可以降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。有利于改善室內(nèi)環(huán)境外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能，而且增加了室內(nèi)的熱穩(wěn)定性。它在確定程度上阻擋了雨水等對墻體的浸濕，提高了墻體的防潮性能，可避開室內(nèi)的結(jié)露、霉斑等現(xiàn)象。因而創(chuàng)建了舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。所以，外墻外保溫技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。1.3.4耐久性問題一般來說，外墻外保溫工程的運用年限不應(yīng)少于25年，大量工程實踐證明，運用年限在25年以上的，就得要求外墻外保溫工程無論是處于高溫還是低溫狀況，都不應(yīng)引起墻體表面的任何破壞現(xiàn)象出現(xiàn)。由于室內(nèi)水蒸汽可通過墻體向外滲透，逐步進入外墻內(nèi)部，有可能造成保溫層內(nèi)部結(jié)露，導(dǎo)致外保溫體系的各種組成材料化學(xué)和物理的穩(wěn)定性破壞。保溫材料、粘結(jié)劑、固定件、加強面層、隔氣材料、密封膏等等，全部這些組成材料要考慮它們的抗?jié)B性以及保溫隔熱體系的透氣性，避開此等緣由而導(dǎo)致的面層掉落，實際施工時要選擇耐腐蝕的或處理成耐腐蝕的。職工住宅36#樓工程特別部位的施工方法：2.外墻外保溫的質(zhì)量影響因素針對目前常用的聚苯顆粒和聚苯板這兩種外墻外保溫系統(tǒng)的質(zhì)量影響因素主要有：材料本身質(zhì)量、漿料配比、各保溫層施工厚度、養(yǎng)護日期、施工過程中質(zhì)量限制等。因此可以通過合理選材、適當(dāng)調(diào)整配比、嚴(yán)格限制施工厚度、保證保溫層得到良好養(yǎng)護和做好施工質(zhì)量檢查工作來改善施工工藝。但是，由于各地域所特有的氣候地質(zhì)條件不同，還存在一些具體的影響因素。從材料中的砂上來說。外保溫工程中一般應(yīng)選擇中砂，便利掛漿和限制保溫層厚度，增加保溫層抗裂強度。工程中所接受的砂多為河砂，對于有些運用特細砂的工程，因粒徑小，含泥量高，施工時應(yīng)在細砂中按比例加入小粒徑魚米石或者選擇粘接力強的粘結(jié)。3.外墻外保溫施工工藝優(yōu)化方案3.1目前施工漿料配比和保溫層施工的要點界面砂漿的配制：(界面劑：中細砂：水泥)=l：1：1重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入l份界面劑和1份中細砂攪拌勻整后再加入水泥攪拌勻整成漿狀。膠粉聚苯顆粒保溫漿料的配制：水：膠粉料：聚苯顆粒輕骨料=35kg:25kg:220L。先開機，將35-40kg水倒入砂漿攪拌機內(nèi)，然后倒人一袋25kg膠粉料攪拌2-3min后，再倒入一袋220L聚苯顆粒接著攪拌3min，10min直到攪拌勻整即可。靜置5min，再次攪拌約5min即可上前施工。該漿料應(yīng)隨攪隨用，在3h內(nèi)用完，嚴(yán)禁人工攪拌。2h內(nèi)的落地灰在清除雜質(zhì)硬塊后仍可和新料參和接著運用?？沽焉皾{的配制：水泥：中砂：抗裂防滲劑=1：4：0.8重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入抗裂劑、中細砂攪拌勻整后，再加入水泥接著攪拌3min。抗裂砂漿一次配好后，運用過程中不得隨意加水，保證所用中細砂為干燥狀態(tài)，并應(yīng)在配制后2h內(nèi)用完。保溫墻面磚專用粘粘砂漿的配制：面磚粘結(jié)干粉料：水=10:2-2.2重量比配制，手提攪拌器攪拌，抗裂砂漿一次配好后，運用過程中不得隨意加水，應(yīng)在2h內(nèi)用完面磚勾縫料的配制：勾縫膠粉料：水=10:2.5重量比配制，用手提攪拌器攪拌，抗裂砂漿一次配好后，運用過程中不得隨意加水，應(yīng)在2h內(nèi)用完。保溫層施工要點：施工時分遍進行，抹灰時依次是從上到下，涂抹時應(yīng)抹平壓實。分層間隔時間一般在24h以上，待厚度達到?jīng)_筋面時，先用大杠刮平，再用抹子用力抹平壓實。抹第一遍保溫層厚度20mm左右，不宜來回拉抹，陰角部位由外向內(nèi)，表面宜魚鱗狀，表面用手按不動時施工其次遍，約24h后。再配制保溫漿料禁止多加水，;如內(nèi)用完。抹其次遍保溫層厚約10mm.達到設(shè)計厚度。表面大杠搓平，平整度在4mm左右，7d后施工愛惜層。3.2優(yōu)化方案一的漿料配比和保溫層施工的要點界面砂漿的配制：界面劑：中細砂：水泥=1：1.2：l重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入l份界面劑和1.2份中細砂攪拌勻整后再加入水泥攪拌勻整成漿狀。中細砂增多，加大界面砂漿粗糙度，增加聚苯顆粒保溫漿料和基層墻體的粘結(jié)程度。界面劑相對削減，相應(yīng)的節(jié)約了成本。膠粉聚苯顆粒保溫漿料的配制：水：膠粉料：聚苯顆粒輕骨料=35kg:30kg:220L。先開機，將35kg水倒入砂漿攪拌機內(nèi)，’然后街入一袋30kfl;膠粉料攪拌2-3miI垢，再倒入一袋220L聚苯顆粒接著攪拌3min.OOmin直到攪拌勻整即可。靜置8min，再次攪拌約5min即可上前施工。該漿料應(yīng)隨攪隨用，在3h內(nèi)用完，嚴(yán)禁人工攪拌。2h內(nèi)的落地灰在清除雜質(zhì)硬塊后仍可和新料參和接著運用。此種配比膠粉料增加，使得保溫漿料粘度增高，整體性增加?？沽焉皾{的配制：水泥：中砂：抗裂防滲劑=1：3：0.8重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入抗裂劑、中細砂攪拌勻整后，再加入水泥接著攪拌3min?？沽焉皾{一次配好后，運用過程中不得隨意加水，保證所用中細砂為干燥狀態(tài)，并應(yīng)在配制后2h內(nèi)用完。中砂削減增大了粘結(jié)強度。保溫墻面磚專用粘粘砂漿的配制：面磚粘結(jié)干粉料：水=10:2-2.2重量比配制，用手提攪拌器攪拌，抗裂砂漿一次配好后，運用過程中不得隨意加水，應(yīng)在2h內(nèi)用完。4、下面將分別說明這三個方面所可能產(chǎn)生的質(zhì)量通病，并提出防治方法或訂正措施：

常見外保溫工程質(zhì)量問題有：粘接保溫板材簡潔出現(xiàn)移位、空鼓和脫落，是這兩類體系極簡潔出現(xiàn)的問題。愛惜層出現(xiàn)空鼓和開裂，在施工后很快發(fā)生，或經(jīng)冬夏氣溫循環(huán)變更后發(fā)生。愛惜層表面出現(xiàn)裂紋或有外飾面磚的出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，從而影響外保溫工程表觀質(zhì)量長期穩(wěn)定性。外保溫工程局部發(fā)霉、結(jié)露甚至成霜，這種現(xiàn)象在寒冷和寒冷地區(qū)最易發(fā)生，高濕度地區(qū)也較多；墻體傳熱系數(shù)達不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)目前較為普遍。4.1、影響工程質(zhì)量長期牢靠有效性的緣由：基層結(jié)構(gòu)因素：1）沉降不勻整破壞。在較長、較大建筑物結(jié)構(gòu)伸縮縫旁邊，造成保溫層空鼓或局部脫落。2）框架結(jié)構(gòu)砌體變形?？蚣芙Y(jié)構(gòu)外墻在砼梁柱和砌體接縫處、易發(fā)生因砌體變形而造成的保溫層破壞。3）腳手架洞口等未砌實，形成保溫層局部基層不牢而破壞。4）外墻裝飾構(gòu)件固定不牢、移位，形成推拉作用，致使保溫層局部空鼓、裂紋后長期滲水，出現(xiàn)空鼓或局部脫落。保溫構(gòu)造層因素：找平砂漿和主體墻空鼓，特別是長時間滲水，簡潔發(fā)生持續(xù)性空鼓擴大，使保溫層連帶空鼓或局部破壞；保溫板表面荷載過大，極易干脆剝離保溫層造成脫落；對負風(fēng)壓抗拒措施接受不合理，如在沿海地區(qū)或高層建筑外墻接受非釘粘結(jié)合的不合理的粘貼方式，極易形成某些保溫板塊被風(fēng)壓破壞而空鼓、脫落；建筑裝飾造型構(gòu)造由于和四周構(gòu)造形成較大的應(yīng)力結(jié)構(gòu)而發(fā)生裂紋、空鼓、長期滲水、凍脹等，久之形成空鼓或脫落。漿體保溫材料和保溫板形成復(fù)合保溫層界面處理不合理，保溫板表面不用界面砂漿處理，也易造成保溫層局部空鼓。保溫材料性能因素：保溫板密度太低，生產(chǎn)時摻入大量再生回收料或粉化嚴(yán)峻，使保溫板和主體墻形成“假粘”或自身“粉身碎骨”而局部空鼓、脫落；保溫板自身應(yīng)力太大，加之不合理粘貼方式或脹縮等因素，形成負風(fēng)壓造成局部空鼓或保溫板損壞。粘結(jié)材料質(zhì)量不合格，極易發(fā)生粘接不良或日久失效造成空鼓；膠粉料存放時間過長或受潮初凝使其失效，運用時造成粘接強度降低。配套產(chǎn)品因素：粘接膠漿和錨釘干脆影響保溫層的粘接堅實程度，也是當(dāng)前產(chǎn)生外保溫工程質(zhì)量問題的主要緣由。粘接膠漿種類混雜，無法滿足粘接保溫板牢靠性要求；膠漿級配不合理造成綜合性能下降；錨釘選用不合理造成潛在空鼓，移位或脫落。（漿體保溫層保溫板復(fù)合時，鋼網(wǎng)和主體墻連接產(chǎn)品選擇不當(dāng)形成無效連接。依據(jù)不同墻體應(yīng)運用專用尼龍鋼釘?shù)染哂欣慰窟B接效果的配套產(chǎn)品。施工因素：點粘方式時，粘接面積小于30%%又無錨釘固定時，形成潛在空鼓松動隱患；條粘方式時，粘接膠漿溝槽部分尺寸太小而彌死，滿粘或保溫板拼縫用膠漿粘死，形成排水、排氣不暢及脹縮應(yīng)力造成內(nèi)壓剝離性空鼓；釘粘結(jié)合方式時，粘接膠漿過稀粘接后立即安裝錨釘壓力太大，使保溫板“變形開膠”假粘合，錨釘和墻形成無效連接，形成潛在破壞可能；人為因素影響：施工時不負責(zé)地接受對某些板不細致涂膠的"花粘"現(xiàn)象；低溫或雨雪天氣無防護措施強行施工，使粘接層浸水或受凍，而變更性能形成隱患。其他影響因素：1）保溫層施工后，后期門窗、空調(diào)、落水管等其他工種的施工安裝造成人為破壞。2）應(yīng)涂密封膠處未密封，保溫層長期滲水浸潤受凍。3）其他裝修施工時的人為撞擊等。以上這些因素對外墻外保溫層，都會干脆或間接造成破壞。雖然短期不會形成嚴(yán)峻破壞，但對幾十年運用期限的工程來說，是決不能忽視其影響的。4.2、影響工程表觀質(zhì)量長期穩(wěn)定性的緣由從目前來看，建筑物外墻外保溫外飾面大致有涂料和瓷磚兩種做法，在一些地區(qū)，接受瓷磚成了外飾面層的首選材料。在此，就以外飾面面磚脫落而引起外保溫體系表觀質(zhì)量的問題進行分析?；鶎咏Y(jié)構(gòu)因素：1）建筑物伸縮縫設(shè)置不合理或建筑物沉降不勻整，在變形發(fā)生部位推拉面磚脫落。（2）框架結(jié)構(gòu)建筑物，砌體變形應(yīng)力引發(fā)保溫層及面磚層破壞而致面磚脫落。（3）平屋面的女兒墻應(yīng)力移位，或女兒墻防水措施不當(dāng)滲水產(chǎn)生基層破壞，天長日久造成面磚脫落。保溫層因素：保溫層對面磚層脫落也有干脆影響或間接作用。構(gòu)造層因素：1）面磚層、保溫層和主體墻之間構(gòu)造層的合理性，是影響面磚層牢靠性的重要因素，必需解決好各地在外墻外保溫層表面飾面磚構(gòu)造層形式，以對保溫層約束方式可分為剛性約束、柔性約束和無約束三種方式：由平面鍍鋅鋼網(wǎng)、TOX尼龍?zhí)揍敽椭黧w墻形成的剛性構(gòu)造，因其和各種墻體的牢靠連接而對保溫層形成剛性約束，同時對面磚層形成剛性支撐，有效分散面磚層荷載對保溫層懸垂剪切作用。由帶尾孔射釘、金屬綁線和平面鋼網(wǎng)形成的柔性構(gòu)造，對保溫層形成柔性約束，對面磚層荷載形成柔性支撐構(gòu)造。在保溫層表面干脆粘貼面磚是無約束方式。在寒冷地區(qū)和寒冷地區(qū)，凍脹破壞是面磚層脫落的主要破壞緣由之一。剛性約束應(yīng)為通用首選，柔性約束應(yīng)為有選擇性運用，無約束方式應(yīng)禁用。2）構(gòu)造層實現(xiàn)方式的有效性，是面磚層脫落的又一重要影響因素。主要是配件選擇及其和主體墻的牢靠連接。目前，由于“禁實”工作的快速推動，各種新砌體材料，特別是空心砌塊和輕質(zhì)砌塊的應(yīng)用，因其壁薄、強度差等緣由，使射釘和有限脹大的塑料脹釘?shù)扰浼茈y實現(xiàn)牢靠的有效連接，對面磚長期牢靠性留下隱患。配套材料和配件是構(gòu)造層長期有效性的重要保證：1）錨釘是實現(xiàn)構(gòu)造層有效連接的重要配件，其影響至關(guān)重要。錨釘選擇應(yīng)對其拉拔力、彎矩、直徑、墻內(nèi)固定方式和埋深、防腐全面綜合選擇。尤其是和主體墻的連接方式和拉拔力若不能滿足長期有效性要求，會成為小配件大隱患。2）鋼網(wǎng)。鋼網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸、鋼絲直徑、自身強度、防腐蝕實力都將對長期有效性發(fā)生重要作用。3）面磚粘接質(zhì)量，不僅要看粘接當(dāng)時堅實程度，更重要的是應(yīng)留意其性能長期穩(wěn)定性。粘接膠漿（膠粉）的材質(zhì)、性能及級配、用砂的含泥量、含水量、水泥標(biāo)號和是否失效都干脆影響膠漿的性能及長期穩(wěn)定性。4）勾縫膠粉必需具有良好的透氣性和確定柔性、抗?jié)B性，以此確保大面積面磚墻在冷縮熱脹時有足夠伸縮實力，避開擠脹空鼓或滲水凍脹及破壞保溫層等。面磚質(zhì)量因素：1）外保溫墻體應(yīng)運用全瓷面磚。不能僅僅追求美觀而不顧長期牢靠性問題。2）面磚吸水率應(yīng)是重要性能指標(biāo)。目前市場流通的釉面磚和陶土磚等花色品種很多，美觀性能滿足要求，但吸水率大多在3%%以上，對寒冷和寒冷地區(qū)尤應(yīng)嚴(yán)格限制吸水率標(biāo)準(zhǔn)。施工因素：1）保溫層表面平整度誤差太大，造成面磚粘接膠漿層厚度誤差太大。在晝夜溫差大或冬夏溫差大地區(qū)因長期反復(fù)脹縮應(yīng)力作用，產(chǎn)生裂紋和空鼓隱患。2）保溫板粘接膠漿未完全達到終凝正常強度時，為趕工期強行進行面磚層施工，易埋下基層破壞隱患。3）錨釘和鋼網(wǎng)施工影響：空心磚、輕質(zhì)砌塊等墻體運用射釘，或鉆孔太大、埋深太淺，塑料脹套無法脹固，均造成錨釘拉拔力不足。而錨釘間距太大，單位面積承載實力不夠或相鄰各錨釘對鋼網(wǎng)壓緊力相差太大等，均會造成約束無效而形成隱患。4）面磚層伸縮縫設(shè)置不合理，形成脹縮破壞。5）面磚勾縫不完全及腳手架洞口處理不當(dāng)，發(fā)生長期滲水反凍脹作用，造成局部空鼓或脫落。6）雨雪天或負溫施工形成粘接層或勾縫功能失效，形成隱患。7）門窗洞口、空調(diào)安裝、建筑外部造型安裝部位，未做密封處理或沖撞破壞而發(fā)生長期滲水浸潤等隱患。8）女兒墻、老虎窗其他造型部位等未做保溫層，面磚跨粘在兩種不同的基層上，而無有效措施解決脹縮應(yīng)力作用，發(fā)生隱患。9）用一般砂漿粘貼面磚和勾縫，由于易裂，滲水及粘接強度不足等形成隱患。4.3影響外保溫工程熱工性能的緣由建筑結(jié)構(gòu)因素形成熱橋影響：1）砼梁柱部位因外觀造型無保溫層，局部長毛結(jié)露。2）無保溫層的老虎窗四周易發(fā)生長毛結(jié)露。3）平屋頂女兒墻部位單面保溫或雙面都無保溫層，形成局部長毛結(jié)露。4）個別建筑只追求外觀造型，局部無保溫層，形成熱橋。5）框架結(jié)構(gòu)梁柱部位和砌體防裂處理不當(dāng)或無處理措施，因趕工期急于保溫層施工，長時間后砌體沉降拉裂保溫層，形成局部熱橋。6）砼梁柱或造型部位澆注外脹未處理，使局部保溫層太薄，形成熱橋。7）門窗、老虎窗安裝時和墻密封不好，形成熱橋。保溫層因素：1）劣質(zhì)漿體保溫材料導(dǎo)熱