外墻保溫技術(shù)特點(diǎn)與質(zhì)量控制

1、外墻保溫技術(shù)特點(diǎn)與質(zhì)量控制    摘要：建筑節(jié)能已經(jīng)成為國家的強(qiáng)制要求，保溫體系和技術(shù)也逐漸成熟，然而在施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題?，F(xiàn)針對外墻保溫不同形式的技術(shù)特點(diǎn)，探討了在施工工程中依據(jù)不同的形式與特點(diǎn)而應(yīng)采取的質(zhì)量控制措施。    關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；墻外保溫形式；技術(shù)特點(diǎn)；質(zhì)量控制     隨著節(jié)能、環(huán)保要求的不斷提高，建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫技術(shù)也在日益提高，尤其是外墻保溫技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并成為我國一項(xiàng)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

2、合保溫等施工方法。通過對上述三種保溫方法的技術(shù)特點(diǎn)及存在的質(zhì)量問題進(jìn)行了分析和總結(jié)，提出了針對性的措施與建議。1.外墻內(nèi)保溫技術(shù)特點(diǎn)外墻內(nèi)保溫。是在外墻的內(nèi)側(cè)使用苯板、保溫砂漿等保溫材料，從而使建筑達(dá)到保溫節(jié)能效果的施工方法。該方法具有施工方便，對建筑外墻垂直度要求不高，施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。近年來，在工程上也經(jīng)常被采用。但值得注意的是，該保溫方法也有缺陷。其一，結(jié)構(gòu)冷(熱)橋的存在使局部溫差過大而宜產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。由于內(nèi)保溫保護(hù)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)的外墻部分得不到保溫材料的保護(hù)，因此，在此部分形成冷(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

3、10左右，與室內(nèi)的溫度差可達(dá)到15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。其二，在冬季采暖、夏季制冷時，室內(nèi)溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度通常不大(約10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(dāng)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(dāng)室外溫度高于室內(nèi)氣溫時，外墻膨脹的速度高于內(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)定的墻體基礎(chǔ)上，在這種形變應(yīng)力反復(fù)作用下，不僅使外墻易遭受溫差應(yīng)力的破壞，同

4、時，也易造成內(nèi)保溫隔熱體系的空鼓開裂。2.內(nèi)外混合保溫技術(shù)特點(diǎn)    內(nèi)外混合保溫。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做內(nèi)保溫，二者相結(jié)合，達(dá)到建筑保溫的施工方法。    從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對外墻內(nèi)保溫不能保護(hù)到的內(nèi)墻、板同外墻交接處的冷(熱)橋部分進(jìn)行了有效的保護(hù)。然而，混合保溫對建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴(yán)重的損害。外保溫做法使建筑物的結(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)定的溫度環(huán)境內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力也相對較??；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

5、響，室外溫度波動較大，因而墻體處于相對不穩(wěn)定的溫度環(huán)境內(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)溫差變形應(yīng)力作用結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生裂縫，縮短了整個建筑的使用壽命。因此，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，不宜推廣。3.外墻外保溫技術(shù)特點(diǎn)    外墻外保溫。將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，使建筑達(dá)到保溫的施工方法。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，溫度變形減小，對結(jié)構(gòu)墻體起到保護(hù)作用并可有效阻斷冷(熱)橋

6、，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)首選外墻外保溫。    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(hù)層只有320mm，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(hù)層溫度變化速度比無保溫情況下主體外側(cè)溫度變化速度提高830倍，因此抗裂防護(hù)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。3.1聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足 

7、60; 這類外保溫隔熱通常采用粘貼法固定在墻體外側(cè)，然后在保溫板上抹面砂漿，并在抹面砂漿中增強(qiáng)網(wǎng)鋪。目前，此類做法很常見，以有效防治裂縫的出現(xiàn)。    從抗裂保護(hù)層受熱應(yīng)力的因素分析來看，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)，兩種材料的導(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(hù)層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴(kuò)散。因此，當(dāng)受太陽直射時熱量積聚在抗裂砂漿層，其表面溫度將高達(dá)4050，遇突然降雨則溫度會降至15左右，溫差可達(dá)35，這樣的溫差變化，對抹

8、灰砂漿的柔韌性和網(wǎng)格布的耐久性提出了相當(dāng)高的要求。另外一個應(yīng)該考慮的因素是，當(dāng)聚苯板的溫度超過70時，聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形，造成較為嚴(yán)重的開裂變形，這種情況在高溫干燥地區(qū)更為明顯。3.2水泥砂漿抹灰鋼絲網(wǎng)架，保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足    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)穿透聚苯板和不穿透聚苯板兩種類型。鋼絲網(wǎng)穿透聚苯板的鋼絲網(wǎng)架聚苯板施工時，通過預(yù)先澆筑混凝土，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(jī)械錨固的方式固定在基層墻體上，面層均采用2030mm的普通砂漿找平。由于該類體系采用抹灰水泥砂漿做法，

9、開裂現(xiàn)象比較普遍，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(qiáng)度增長周期短、體積收縮周期長的矛盾。在約束條件下，當(dāng)體積收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強(qiáng)度時，就會出現(xiàn)裂縫。處于保溫層保護(hù)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)，因而受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生較大變形。聚苯板兩側(cè)的水泥砂漿受環(huán)境溫差影響而產(chǎn)生較大的變形差，引起開裂。另外，由于保溫隔熱板平整度很難控制，會造成抹灰厚度的不均，造成局部收縮和溫差應(yīng)力不均而引起開裂。    (2)配筋不合理而引起開裂：鋼絲網(wǎng)架在水泥砂漿中的位置相當(dāng)于

10、單面配筋方式，且更靠近保溫隔熱     層。在正負(fù)風(fēng)壓、熱脹冷縮、干縮濕漲等作用都是雙向或多向作用。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)配筋對抵抗和分散與鋼絲網(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，因此對抵抗和分散網(wǎng)孔對角線方向的應(yīng)力作用有限。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包封，使水泥砂漿與鋼網(wǎng)不能成為共同的受力體。    (3)不完全外保溫引起的裂縫：在外墻保溫中，注重整體墻面的保溫，卻忽略了女兒墻、雨篷、老虎窗、凸窗

11、、外陽臺等部位的保溫，導(dǎo)致這些部位出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象較為常見。在保溫層與其他材料的材質(zhì)變換處，因?yàn)楸貙优c其他材料的材質(zhì)的密度相差大，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)生面層裂縫。同時還應(yīng)該考慮防水處理，防止水分侵入到保溫體系內(nèi)，避免因凍漲作用而導(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。3.3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磚是不合理的。其一，從受力來看，應(yīng)用于外保溫的聚苯板通常采用點(diǎn)粘法，粘結(jié)面積35左右，而聚苯板本身具

12、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)生變形，短期或許不會發(fā)生嚴(yán)重事故，但長期的變形將導(dǎo)致受力的失衡而引發(fā)開裂甚至脫落；其二，從抗風(fēng)壓性能來看，粘貼聚苯板外保溫體系存在空腔，抗風(fēng)壓尤其是抗負(fù)風(fēng)壓的性能差，會出現(xiàn)在刮大風(fēng)時聚苯板刮落事件；其三，從防火性能來看，體系本身就存在整體連通的空氣層，火災(zāi)時很易形成“引火通道”，使火災(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(yán)重變形，使面磚層喪失

13、依托，引起面磚層整體脫落。4.外墻保溫施工質(zhì)量控制措施與建議    外保溫法使建筑結(jié)構(gòu)處于保溫層的保護(hù)中，溫度環(huán)境穩(wěn)定，有利于建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)，增強(qiáng)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，可以通過在外保溫材料及施工方法等方面的改進(jìn)，使之達(dá)到規(guī)定的施工質(zhì)量。4.1建筑的外保溫應(yīng)該是整個建筑全部的外保溫    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，為避免裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)該對建筑進(jìn)行全面的保溫，包括女兒墻、雨篷等構(gòu)件。    外墻外保溫開裂的主要原因是因?yàn)楸夭牧?/p>

14、與外裝飾材料的線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的，因此，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，使材料之間產(chǎn)生逐層漸變，柔性釋放應(yīng)力，以起到預(yù)防裂縫的作用。4.2保溫材料的選擇(1)施工中，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(diǎn)，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0.042W(m·K)。同抗裂砂漿相差22倍，因此擠密苯板與聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。聚苯顆粒為主要原料的保溫

15、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：熟石灰粉粉煤灰硅粉水泥為主要成分的無機(jī)膠凝體系，該類材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.06W(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(fù)荷和應(yīng)力得到較快釋放，提高了抗裂能力和耐久性。    (2)增強(qiáng)網(wǎng)的選擇。玻纖網(wǎng)格布作為抗裂保護(hù)層的常用材料在外墻外保溫技術(shù)中之所以得到了快速發(fā)展，一方面它能有效地增加保護(hù)層的拉伸強(qiáng)度；另一方面由于能有效分散應(yīng)力，將原本可能產(chǎn)生的較寬裂縫分散成許多較細(xì)裂縫。由

16、于保溫層的外保護(hù)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，高耐堿纖玻維網(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(qiáng)網(wǎng)的選擇上，建議使用高耐堿的網(wǎng)格布。    (3)保護(hù)層材料的選擇：由于水泥砂漿的強(qiáng)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，易引起開裂。為解決這一問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強(qiáng)網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維，抗裂砂漿的壓折比<3。若外飾面為面磚，在水泥抗裂砂漿中也可加入鋼絲網(wǎng)片，鋼絲網(wǎng)片孔距不宜過小，也不宜過大，面磚的短邊應(yīng)至少覆蓋在兩個以上網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐性能好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。    (4)無空腔構(gòu)造提高體系的穩(wěn)定性：在采用聚苯板做外保溫設(shè)計中，保溫層主要承受的是重力和風(fēng)壓，由于聚苯板強(qiáng)度的限制，使保溫層開裂，甚至脫落。為了