几种外墙外保温技术比较

2011-02-11吕知鑫陈保国

长江工程职业技术学院学报 2011年1期

吕知鑫,陈保国

(长江工程职业技术学院,武汉 430212)

我国建筑规模巨大,发展迅速。每年新建建筑竣工面积大于各发达国家每年新建建筑竣工面积之和。但能耗大,对环境影响大。建设要继续,环境要改善,生活质量要提高,出路就在全面推进建筑节能技术。在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术,研发外墙保温技术及节能材料是建筑节能的主要实现方式之一。

1 外墙外保温技术简介及优缺点比较

1.1 聚苯乙烯泡沫塑料板(简称EPS板)薄抹灰系统外保温技术

EPS板薄抹灰系统是目前在我国使用最多的一种外保温墙体,以EPS板为保温。采用外挂法施工,用粘接砂浆或者是专用的固定件,将聚苯乙烯泡沫塑料板固定在外墙上,然后抹聚合物抗裂砂浆或水泥砂浆,压入玻璃纤维网格布形成加强保护层,最后加做装饰面层。

其中聚苯板在基层墙体上的固定方式有两种:①粘结胶浆固定;②机械固定物固定。机械固定用锚栓或预埋钢筋等将腹丝非穿透型EPS板与钢丝网架固定在外墙上。主要工艺:基层处理→固定钢丝网架→弹线定位→连接EPS板→保温板外部抹聚合物水泥砂浆→压入耐碱玻璃纤维网格布→刮柔性腻子和涂料面层。胶体固定用胶粘剂粘结在外墙上,EPS板表面做玻纤网增强抹面层和饰面层。采取可靠措施后可贴面砖。主要工艺:基层处理→抹底灰→弹线定位→胶粘剂粘结EPS板并加塑料膨胀栓锚固→保温板外部抹聚合物水泥砂浆→压入耐碱玻璃纤维网格布→刮柔性腻子和涂料面层。

此类方法的优越性在于:①由于它在欧洲及美国已沿用了近30年,因此此项技术已形成体系,粘结层、保温层与饰面层可配套使用,有较多较成熟的技术文件;②由于保温材料采用膨胀聚苯乙烯,其价格不昂贵,使整个系统价格适中,用户易接受;③无复杂的施工工艺,便于技术的推广;④它集保温、防水和装饰功能于一体,具有多功能性;⑤整个系统具有较强的耐候性、良好的防水和水蒸气渗透性能;⑥有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择,与整个系统配套使用。目前。这种做法在北方地区已得到广泛应用。但缺点是:①EPS板薄抹灰系统外保温安装费时,施工难度大。且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。②由于白蚁对膨胀聚苯乙烯的侵害,在有白蚁的地区不可使用;③由于其对施工的环境温度要求为4℃,不适合冬期施工。保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀干缩时也会在板缝处集中产生变形应力。该体系通常采用纯点粘或筐点粘,体系存在贯通的空腔,正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉,易造成板缝处开裂。极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉。另外一个因素是当聚苯板的温度超过70℃时,聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。

1.2 EPS板现浇混凝土外墙系统外保温技术

现浇混凝土模板内置保温板体系,是针对现浇混凝土外墙开发的。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,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。另一种是直接以工厂预制的EPS板模板代替传统的墙体模板和楼板模板。内、外两层 EPS板厚度均为65mm,高度为300mm。两层EPS板顶部装有高密度聚乙烯H型材,通过钢筋连接件将内、外层EPS板连接起来,中间浇筑混凝土形成复合保温墙体。两侧EPS板表面抹玻纤网增强薄抹面层,内表面作内墙涂料饰面,外表面做涂料饰面或面砖饰面。

根据EPS板与墙体连接的方式不同,可分为无网现浇和有网现浇两个技术体系。

(1)无网现浇系统。

EPS板与现浇混凝土接触的表面开有矩形齿槽,板两面预喷界面砂浆,置于外模板内侧并安装锚栓作为辅助固定件。拆模后EPS板表面用胶粉EPS颗粒保温浆料做局部修补和找平,之后做玻纤网增强抗裂砂浆薄抹面层和饰面层。主要工艺:保温板置于墙体钢筋外侧→安装内外大模板→浇注墙体混凝土→拆模→找平→抹抗裂砂浆→抹涂料饰面。

试验表明,在混凝土中水泥浆量合适的条件下,直接利用混凝土作为粘结剂来粘贴聚苯板,是完全可能的。当对聚苯板的背面进行处理之后,其与混凝土的平均粘结强度可以达到0.07MPa,而且破坏均发生在聚苯板内。此技术取消了钢丝网架,其保温性能提高,而且板的成本降低。

(2)有网现浇系统。

有网现浇系统以EPS钢丝网架板为保温材料,EPS钢丝网架板置于外墙外模板内侧,并安装Φ6钢筋作为辅助固定件。保温材料与混凝土基层一次浇筑成型,钢丝网架板表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖。主要工艺:保温板置于墙体钢筋外侧→安装内外大模板→安装辅助固定件→浇注墙体混凝土→拆模→找平→抹抗裂砂浆→粘贴面砖。

双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘结力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料。其造价可降低10%左右。但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。

EPS板现浇混凝土外墙系统外保温技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。①这种体系在施工时,是将钢丝网架聚苯板置于将要浇注的外墙外模的内侧,外保温板和墙体一次成型,拆模后保温板与墙体合而为一,因此节省了人力、时间以及安装费用,且施工人员的安全性得到了保证;②所选用的钢丝网架聚苯板块大、质轻,易于施工,工效提高,缩短部分工期;③施工操作易掌握,冬季可照常施工;④聚苯板外侧挂有钢丝网,外饰面可用面砖。其缺点是:①构造节点、安装工艺等还有待于进一步完善;②在浇注混凝土时要注意均匀连续浇注,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,影响后序施工;③现浇施工表面平整度控制困难,工程通高垂直偏差较大,局部达到40～60mm。由于聚苯板表面强度低,在支护和拆卸外侧模板时,聚苯板表面不可避免受到损坏,混凝土在浇注时难以避免出现漏浆形成热桥。

1.3 胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙保温技术体系

胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙保温体系是将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5～4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。胶粉EPS颗粒保温浆料(水泥基)经现场拌和后,采用机械喷涂或手工抹灰,面层再以玻纤网格布增强抗裂砂浆做保护层。主要工艺:基层墙面处理→钉射钉、预埋钢隐→刷界面剂→吊垂线,做套方和控制线→做灰饼、冲筋和护角→保温层施工→划分格线、贴分格条,做窗口的滴水槽→外墙涂料施工或粘贴面砖、安装石材。

它的优点在于:①保温膏料的粘结层、保温层与装饰层已形成体系,便于配套使用;②保温浆料用于外墙外保温时,对基层墙体平整度要求不高,能适应建筑体型复杂或曲面墙体保温施工;③施工工艺比较简单,操作易掌握,可以减少劳动强度,提高工作效率;④有些保温桨料的材料中采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料,节能利废,有利于保护环境;⑤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,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象;⑥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,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与其它外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。缺点是:①虽然国家已出台相关标准来规范这种技术,但外墙外保温的节点构造、施工工艺等还有待于进一步完善;②由于保温砂浆制作大多在现场搅拌,造成施工场地扬尘不达标,在部分城市已禁用或限用。此外,可将胶粉聚苯颗粒换成膨胀珍珠岩、海泡石、有机硅等其他保温材料,形成新的保温砂浆,但由于国家和地方没有标准、热工性能差、手工湿作业、不易控制质量,部分省份已禁止使用。

以上几种外墙外保温技术,由于采用的材料与施工工艺有所不同,因此各自的适用范围也不尽相同。使用中应根据所设计的建筑的造价、地理位置等各方面的因素进行选择。