幾種外墻保溫利弊

1、淺談建筑外墻保溫技術(shù)的利與弊簡介：隨著對節(jié)約能源與保護環(huán)境的要求的不斷提升,建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫技 術(shù)也在日益增強,尤其是外墻保溫技術(shù)得到了長足的開展,并成為我國一項重要的建筑節(jié)能技術(shù).目前,在建筑中常使用的外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保 溫等方法,然而,在不同的保溫方法施工過程中,也出現(xiàn)了各種各樣的質(zhì)量問題,本 文意在通過對上述三種保溫方法產(chǎn)生的問題進行分析,從而對工程中的質(zhì)量問題起到預(yù)防的作用.關(guān)鍵字：外墻保溫形式隨著對節(jié)約能源與保護環(huán)境的要求的不斷提升,建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫技術(shù)也在日益增強,尤其是外墻保溫技術(shù)得到了長足的開展,并成為我國一項重要的建筑節(jié)能技術(shù).目前,在建筑中常使用的

2、外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方法,然而,在不同的保溫方法施工過程中,也出現(xiàn)了各種各樣的質(zhì)量問題,本文意在通過 對上述三種保溫方法產(chǎn)生的問題進行分析,從而對工程中的質(zhì)量問題起到預(yù)防的作 用.一、外墻內(nèi)保溫外墻內(nèi)保溫就是外墻的內(nèi)側(cè)使用苯板、保溫砂漿等保溫材料, 從而使建筑到達保溫節(jié)能作用的施工方法.該施工方法具有施工方便,對建筑外墻垂直度要求不高,施 工進度快等優(yōu)點.近年來,在工程上也經(jīng)常的被采用.然而,外墻內(nèi)保溫所帶來的質(zhì) 量問題也隨之而來.外墻內(nèi)保溫的一個明顯的缺陷就是：結(jié)構(gòu)冷熱橋的存在使局部溫差過大導(dǎo)致 產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象.由于內(nèi)保溫保護的位置僅僅在建筑的內(nèi)墻及梁內(nèi)側(cè),內(nèi)墻及板對應(yīng)

3、的外墻局部得不到保溫材料的保護,因此,在此局部形成冷熱橋,冬天室內(nèi)的墻體 溫度與室內(nèi)墻角保溫墻體與不保溫板交角處溫度差約在10c左右,與室內(nèi)的溫度差可到達15c以上,一旦室內(nèi)的濕度條件適合,在此處即可形成結(jié)露現(xiàn)象.而結(jié)露水的浸漬或凍融及易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉、開裂.另外,在冬季采暖、夏季制冷的建筑中,室內(nèi)溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度通常 不大約10c左右,這種溫度變化引起建筑物內(nèi)墻和樓板的線性變形和體積變化 也不大.但是,外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較 大.當室外溫度低于室內(nèi)溫度時,外墻收縮的幅度比內(nèi)保溫隔熱體系的速度快,當室 外溫度高于室內(nèi)氣溫時,外墻膨脹的速度高

4、于內(nèi)保溫隔熱體系,這種反復(fù)形變使內(nèi)保溫隔熱體系始終處于一種不穩(wěn)定的墻體根底上,在這種形變應(yīng)力反復(fù)作用下不僅是外墻易遭受溫差應(yīng)力的破壞也易造成內(nèi)保溫隔熱體系的空鼓開裂.二、內(nèi)外混合保溫1內(nèi)外混合保溫,是在施工中,外保溫施工操作方便的部位采用外保溫,外保溫施 工操作不方便的部位作內(nèi)保溫,從而對建筑保溫的施工方法.從施工操作上看,混合保溫可以提升施工速度, 對外墻內(nèi)保溫不能保護到的內(nèi)墻、 板同外墻交接處的冷熱橋局部進行有效的保護,從而使建筑處于保溫中.然而, 混合保溫對建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴重的損害.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,溫度變化相對較小,因而墻體處于相對穩(wěn)定的溫度場內(nèi),

5、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)保溫混合使用的保溫方式,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.工程保溫做法中采用內(nèi)外保溫混合使用的做法是不合理的,比作內(nèi)保溫的危害更大.三、外墻外保溫外墻外保溫,是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè),使建筑到達保溫的施工方法.由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè),從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度

6、變形減小,對結(jié)構(gòu)墻體起到保護作用并可有效阻斷冷熱橋,有利于結(jié)構(gòu) 壽命的延長.因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說,外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢,在可 選擇的情況下應(yīng)首選外保溫隔熱.然而,由于外保溫隔熱體系被置于外墻外側(cè),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.就太陽輻射及環(huán)境溫度變化對其影響來說,至于保溫層之上的抗裂防護層只有3mm20mm ,且保溫材料具有較大的熱阻,因此在的熱量相同的情況下,外保溫抗裂保護層溫度變化速度比無保溫情況下主體外傾溫度變化速度提升 830倍.因此抗裂防護層的柔韌性和耐候性對外保溫體系的抗 裂性能起著關(guān)鍵的作用.1、聚苯板薄摸灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)

7、計存在的缺乏：這類外保溫隔熱通常采用粘貼的法國那時固定在墻體的外側(cè),然后再保溫板上抹抹面砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中,目前,此類做法很常見,然而出現(xiàn)裂縫的也 非常多.從抗裂保護層受熱應(yīng)力的因素上看,該體系聚苯板保溫層僅是3mm的抗裂砂漿復(fù)合網(wǎng)格布,膨脹聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042W (m.K),而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.932W (m.K),兩材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差22倍.由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大從而使保護層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴散,因此當受太陽直射時熱量積聚在抗裂砂漿層, 其外表溫度將高達 50 C (大連地區(qū)),遇忽然降雨將溫那么溫度會降至15c左右,溫差可達35 C,這樣的溫差變化以及受

8、晝夜和季節(jié)室外氣溫的影響,對抹灰砂漿的柔 韌性合網(wǎng)格布的耐久性提出了相當高的要求.另外一個應(yīng)該考慮的因素是當聚苯板的溫度超過70c時,聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形,造成較為嚴重的開裂變形,這 種情況在高溫枯燥地區(qū)更為明顯.2、水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的缺乏：這類外保溫隔熱通常采用帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料,分為鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板何不穿透聚苯板兩種類型.鋼絲網(wǎng)穿透軍苯板的鋼絲網(wǎng)架聚苯板施工時通過預(yù)先澆混凝土整體一次性澆筑固定在基層墻體上,不穿透聚苯板的采用機械錨固的方式固定在基層墻體上,面層均采用20mm30mm的普通砂漿找平.由于該類體系采用厚抹灰水泥砂漿

9、做法,開裂現(xiàn)象比擬普遍,原因如下：1普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形,并且存在強度增長周期短、體積收縮 周期長的矛盾,在約束條件下,當體積收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強度時, 就會出現(xiàn)裂縫.處于保溫層保護下的主體結(jié)構(gòu)受溫度變形影響較小,而2030mm的找平砂漿處于熱阻很大的聚苯板的外側(cè), 因策受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生較大變形. 聚苯板兩側(cè)的水 泥材質(zhì)受環(huán)境溫差影響而產(chǎn)生較大相對變形差,引起開裂.另外由于保溫隔熱板平整度很難限制,會造成找平抹灰厚度的不均,造成局部收縮和溫差應(yīng)力不均從而引起裂縫.2配筋不合理引起裂縫：鋼絲網(wǎng)架在在水泥砂漿中的位置相當于單面配筋方式,且靠近保溫隔熱層.在 正負風

10、壓、熱脹冷縮、干縮濕漲及地政等作用都是雙向或多向.該種方式的配筋對靠 近外墻飾面應(yīng)力的分散作用很有限,起不到應(yīng)有的抗裂作用.四角鋼網(wǎng)配筋對反抗和分散與鋼絲網(wǎng)網(wǎng)絲同向的應(yīng)力具有良好的效果,但在網(wǎng)孔對角線方向無筋,因此對反抗和分散網(wǎng)孔對角線方向的應(yīng)力左用有限.從而易產(chǎn)生沿四角網(wǎng)對角線方向的裂縫,另外,四角鋼網(wǎng)的十字交叉處水泥砂漿不易完全充分握裹, 使水泥砂漿與鋼網(wǎng)不能成為共同受力.3不完全外保溫引起的裂縫：在外墻保溫中,我們經(jīng)常注重整體墻面的保溫,然而卻忽略了女兒墻、雨篷、老 虎窗、凸窗、外陽臺等部位的保溫,而使此局部出現(xiàn)開裂或者降低使用壽命.在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處,由于保溫層與其他材料的

11、材質(zhì)的密度相差過大,這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不相同,在溫度應(yīng)力作用下的變 形也不同,極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫.同時還應(yīng)該考慮防水處理,預(yù)防水分侵入到保溫體系內(nèi), 預(yù)防因凍漲作用而導(dǎo)致體系的破壞,影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性.3、無網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚的缺陷：從構(gòu)造設(shè)計上看,直接在玻纖網(wǎng)布復(fù)合抹灰砂漿的無網(wǎng)聚苯板外保溫外面粘貼面 醇是不合理的.一方面,從受力狀況看,應(yīng)用于外保溫的聚苯板的通常采用點粘法, 粘結(jié)面積35%左右,而聚苯板本身具有受力變形的特性,由聚苯板直接承受面磚飾面層包括粘結(jié)砂漿荷載,必然會發(fā)生徐變,短期或許不會發(fā)生嚴重事故,但長期的 變形將

12、導(dǎo)致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落.另一方面,從抗風壓性上看,粘貼聚 苯板外保溫體系存在空腔,抗風壓尤其是抗負風壓的性能差,會出現(xiàn)在刮大風時聚苯板刮落事件.第三,從防火性能上看,體系本身就存在整體連通的空氣層,火災(zāi)是很 快形成“引火通道是火災(zāi)迅速蔓延.聚苯板外墻外保溫體系在高溫輻射下很快收縮、 熔結(jié),在明火狀態(tài)下燃燒,即在火災(zāi)發(fā)生時,聚苯板外墻外保溫體系將很快遭到破壞. 從這個意義上說,在聚苯板外保溫體系面層粘貼面磚的做法是非常危險的,火災(zāi)狀態(tài)下聚苯板在受熱后嚴重變形,使面磚層喪失依托,引起面磚層整體脫落造成人員傷害.四、外墻保溫的一般做法：以上為外墻保溫在設(shè)計、施工等過程中的不當,而造成施工

13、工質(zhì)量的問題,那么, 如何才能使建筑保溫做到既滿足保溫要求,又滿足建筑施工質(zhì)量要求呢？首先,由于內(nèi)保溫和混合保溫設(shè)計存在缺陷,且無法解決,故不應(yīng)采用.由于外 保溫使建筑結(jié)構(gòu)處于保溫層的保護中,使建筑結(jié)構(gòu)所處溫度環(huán)境穩(wěn)定,有利于建筑結(jié)構(gòu)的保護,增強耐久性.另外,外保溫將建筑在外面包裹,保溫的面積大,更有利于 保溫節(jié)能.關(guān)于外保溫存在墻體開裂的問題,我們可以通過在外保溫材料及施工方法等方面的改良,使之到達規(guī)定的施工質(zhì)量.具體方法如下：1、建筑的外保溫應(yīng)該是整個建筑全部的外保溫.上面我們曾講過,由于不完全 外保溫使得建筑的女兒墻、雨篷等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫,因此,為預(yù)防裂縫的產(chǎn)生,我們應(yīng) 該對建筑進行全面的

14、保溫,包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件,具體作法可參照華北標 88JZ13.外墻外保溫開裂的主要原因是由于保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的,我們預(yù)防裂縫的原理是：通過減小建筑結(jié)構(gòu)外保溫材料同外裝飾找平砂漿、外 飾面等材料的線膨脹系數(shù)比,是材料之間產(chǎn)生逐層漸變,柔性釋放應(yīng)力,以起到預(yù)防 裂縫的作用.2、保溫材料的選擇：1)現(xiàn)施工的建筑中,保溫材料的使用以擠密苯板、聚苯板、聚苯顆粒保溫材料為主.擠密苯板具有密度大,導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點,它的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W (m.K),而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.93 W (m.K),兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差 32倍,而聚苯板 的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042 W (m.K

15、),同抗裂砂漿相差22倍,因此擠密苯板與聚苯板相比, 抗裂水平弱于聚苯板.一聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成,膠粉材料作為聚苯顆粒的粘結(jié)材料一般采用熟石灰粉一粉煤灰一硅粉一水泥為主要成分的無機膠凝體系,該類材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.06 W (m.K),與抗裂砂漿相比相差16倍.該種材料與擠密苯板和聚苯板相比,導(dǎo)熱系數(shù)要小得多,因而能夠緩解熱量在抗裂層的積聚,使體系受溫度驟然變化產(chǎn)生的熱負荷和應(yīng)力得到較快釋 放,提升抗裂成的耐久性.2)增強網(wǎng)的選擇：玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護層軟賠進的關(guān)鍵增強材料在外墻外保溫技術(shù)中的應(yīng)用得以快速開展,一方面它能有效的增加保護層的拉伸強度,另一方面由于能有效分散應(yīng)力,將原本可以產(chǎn)生的款裂縫分散成許多較細裂縫,從而形成抗裂作用.由于保溫層的外保護開裂砂漿為堿性,玻纖網(wǎng)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(wǎng)格布要比無堿網(wǎng)格布和中堿網(wǎng)格布的耐久性好得多,至少能夠滿足 25年的使用要求,因此,在增強網(wǎng)的選擇上,建議使用高耐堿的 網(wǎng)格布.3)保護層材料的選擇:由于水泥砂漿的強度高、收縮大、柔韌性變形不夠,直接作用在保溫層外面,耐 候性差,而