第二章 围护结构节能技术
第一节 墙体工程节能技术
新设计的采暖居住建筑应符合《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26—2010)的规定,改善建筑围护结构的热工性能是建筑节能的首要问题。
围护结构热工性能权衡判断法,应按照下列步骤进行:
第一,根据所设计建筑生成参照建筑。
第二,将参照建筑的采暖空调能耗作为所设计建筑的采暖空调能耗限值。
第三,计算参照建筑在规定条件下的采暖空调能耗。
第四,计算设计建筑的采暖空调能耗,若其大于参照建筑的采暖空调能耗限值,应调整窗墙比或围护结构传热系数,使之不超过限值;若调整后的建筑的采暖空调能耗不高于参照建筑,则可判定围护结构的总体热工性能符合节能要求。
第五,屋面、东西墙的隔热性能应满足规范要求。
一、外墙自保温技术
(一)技术原理及主要内容
1.基本概念
墙体自保温体系是指以蒸压加气混凝土、陶粒增强加气砌块和硅藻土保温砌块(砖)等制成的蒸压粉煤灰砖、蒸压加气混凝土砌块和陶粒砌块等为墙体材料,辅以节点保温构造措施的自保温体系。这种体系可满足夏热冬冷地区和夏热冬暖地区节能50%的设计标准。
2.技术应用要求
由于砌块具有多孔结构,其收缩受湿度影响变化很大,干缩湿胀的现象比较明显,如果反应到墙体上,将不可避免地产生各种裂缝,严重的还会造成砌体本身开裂。
要解决上述质量问题,必须从材料、设计、施工等多方面共同控制,针对不同的季节和不同的情况,进行处理控制。
(1)砌块在存放和运输过程中要做好防雨措施。使用中要选择强度等级相同的产品,应尽量避免在同一工程中选用不同强度等级的产品。
(2)砌筑砂浆宜选用粘结性能良好的专用砂浆,其强度等级应不小于M5,砂浆应具有良好的保水性,可在砂浆中掺入无机或有机塑化剂。有条件的应使用专用的加气混凝土砌筑砂浆或干粉砂浆。
(3)为消除主体结构和围护墙体之间由于温度变化产生的收缩裂缝,砌块与墙柱相接处,需留拉结筋,竖向间距为500~600mm,压埋2ϕ6钢筋,两端伸入墙内不小于800mm,在每砌筑1.5m高时应采用2ϕ6通长钢筋拉结,以防止收缩拉裂墙体。
(4)在跨度或高度较大的墙中设置构造梁柱。一般当墙体长度超过5m时,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3 m(≥120mm厚墙)或4 m(≥180mm厚墙)时,可在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁。构造梁柱可有效地分割墙体,减少砌体因干缩变形产生的叠加值。
(5)在窗台与窗间墙交接处是应力集中的部位,容易受砌体收缩影响产生裂缝,因此,宜在窗台处设置钢筋混凝土现浇带,以抵抗变形。此外,在未设置圈梁的门窗洞口上部的边角处也容易发生裂缝和空鼓,此处宜用圈梁取代过梁,墙体砌至门窗过梁处,应停一周后再砌以上部分,以防应力不同造成八字缝。
(6)外墙墙面水平方向的凹凸部位(如线脚、雨罩、出檐、窗台等)应做泛水和滴水,以避免积水。
(二)主要技术指标
蒸压加气混凝土砌块的原材料主要为水泥、石灰、砂,并以铝粉为原料经高压养护、切割加工而成。具有质量轻、绝热性能好、吸声、加工方便、施工效率高等优点。适合作民用与工业建筑物墙体,用作外墙填充墙和非承重内墙。
蒸压加气混凝土砌块的规格,长度(L)有:600mm;宽度(B)有:100mm、125mm、150mm、250mm、300mm及120mm、180mm、240mm;高度(H)有:200mm、250mm、300mm等多种。其性能与技术指标详见表2-1~表2-6。
表2-1 蒸压加气混凝土砌块的规格尺寸(单位:mm)
注:如需要其他规格,可由供、需双方协商解决。
表2-6 蒸压加气混凝土砌块的干燥收缩、抗冻性和导热率
注:规定采用标准法、快速法测定砌块干燥收缩值,若测定结果发生矛盾不能判定时,则以标准法测定的结果为准。
表2-2 蒸压加气混凝土砌块尺寸偏差和外观(单位:mm)
表2-3 蒸压加气混凝土砌块的立方体抗压强度
表2-4 蒸压加气混凝土砌块的干密度
表2-5 蒸压加气混凝土砌块的强度级别
(三)技术应用及要点
1.技术应用范围
(1)适用部位
①作为框架结构的填充墙。
②各种体系的非承重内隔墙。
③作为多层住宅的外墙。
④作为保温材料,用于部位:屋面、地面、楼面以及易于“热桥”部位的构件,也可做墙体保温材料。
(2)无有效措施,不适合在以下部位使用
①长期浸水或经常干湿循环交换的部位。
②表面经常高于80℃的高温环境。
③易受局部冻融部位。
④受化学环境侵蚀的环境。
(3)适用地区
适用于高层建筑的填充墙和低层建筑的承重墙。适用范围为夏热冬冷地区和夏热冬暖地区外墙、内隔墙和分户墙。
建筑加气混凝土砌块之所以在全世界得到迅速的发展,并受到我国政府的高度重视,是因为它有一系列的优越性。
废渣加气混凝土砌块作为建筑加气混凝土砌块中的新型产品,比普通加气混凝土砌块更具有优势,具有良好的推广应用前景。
2.加气混凝土砌块热工性能指标
(1)加气混凝土用作围护结构时,其材料的导热系数和蓄热系数设计计算值应按表2-7采用。
表2-7 加气混凝土导热系数和蓄热系数设计计算值
注:当加气混凝土砌块和条板之间采用粘结砂浆,且灰缝≤3mm时,灰缝影响系数取1.00。
不同厚度加气混凝土外墙的传热系数K值和热惰性指标D值可按表2-8采用。
表2-8 不同厚度加气混凝土外墙热工性能指标(B06级)
注:1.表中热工性能指标为干密度600kg/m3加气混凝土,考虑灰缝影响导热系数λ=0.24 W/(m·K),蓄热系数S24=3.76 W/(m2·K);
2.括号内数据为加气混凝土砌块之间采用粘结砂浆,导热系数λ=0.19 W/(m·K),蓄热系数S24=3.01 W/(m2· K);
3.其他干密度的加气混凝土热工性能指标可根据表2-7的数据计算;
4.表内数据不包括钢筋混凝土圈梁、过梁、构造柱等热桥部位的影响。
3.加气混凝土砌块墙体构造要求
(1)砌块
加气混凝土砌块作为单一材料用作外墙,当其与其他材料处于同一表面时,应在其他材料的外表设保温材料,并在其表面和接缝处做聚合物砂浆耐碱玻纤布加强面层或其他防裂措施。
在严寒地区,外墙砌块应采用具有保温性能的专用砌筑砂浆砌筑,或采用灰缝不大于3mm的密缝精确砌块。
对后砌筑的非承重墙,在与承重墙或柱交接处应沿墙高1m左右用2ϕ4钢筋与承重墙或柱拉结,每边伸入墙内长度不得小于700mm。地震区应采用通长钢筋。当墙长不小于5.0 m或墙高不小于4.0m时,应根据结构计算采取其他可靠的构造措施。
对后砌筑的非承重墙,其顶部在梁或楼板下的缝隙宜作柔性连接,在地震区应有卡固措施。
当砌块作为外墙的保温材料与其他墙体复合使用时,应采用专用砂浆砌筑,并沿墙高每500~600mm左右,在两墙体之间采用钢筋网片拉结。
墙体洞口过梁,伸过洞口两边搁置长度每边不得小于300mm。
(2)饰面处理
加气混凝土墙面应做饰面。外饰面应对冻融交替、干湿循环、自然碳化和磕碰磨损等起有效的保护作用。饰面材料与基层应粘结良好,不得空鼓开裂。
当加气混凝土制品与其他材料处在同一表面时,两种不同材料的交界缝隙处应采用粘贴耐碱玻纤网格布聚合物水泥加强层加强后方可做装修。
抹灰层应设分格缝,面积宜为30m2,长度不宜超过6m。
加气混凝土制品用于卫生间墙体,应在墙面上做防水层(至顶板底部),并粘贴饰面砖。
当加气混凝土制品的精确度高,砌筑或安装质量好,其表面平整度达到质量要求时,可直接刮腻子喷涂料做装饰两层。
加气混凝土墙面抹灰前,应在其表面用专用砂浆或其他有效的专用界面处理剂进行基底处理后方可抹底灰。
加气混凝土外墙的底层,应采用与加气混凝土强度等级接近的砂浆抹灰,如室内表面宜采用粉刷石膏抹灰。
在墙体易于磕碰磨损部位,应做塑料或钢板网护角,提高装修面层材料的强度等级。
4.加气混凝土砌块墙体施工
(1)砌块施工
砌块砌筑时,应上下错缝,搭接长度不宜小于砌块长度的1/3。
后砌填充砌块墙,当砌筑到梁(板)底面位置时,应留出缝隙,并应等待7d后,方可对该缝隙做柔性处理。
切锯砌块应采用专用工具,不得用斧子或瓦刀任意砍劈。洞口两侧,应选用规格整齐的砌块砌筑。
砌筑外墙时,不得在墙上留脚手眼,可采用里脚手或双排外脚手。
砌块内外墙墙体应同时咬槎砌筑,临时间断时可留成斜槎,不得留“马牙槎”。灰缝应横平竖直,水平缝砂浆饱满度不应小于90%,垂直缝砂浆饱满度不应小于80%。如砌块表面太干,砌筑前可适量浇水。
地震区砌块应采用专用砂浆砌筑,其水平缝和垂直缝的厚度均不宜大于15mm。非地震区如采用普通砂浆砌筑,应采取有效措施,使砌块之间粘结良好,灰缝饱满。当采用精确砌块和专用砂浆薄层砌筑方法时,其灰缝不宜大于3mm。
砌筑砌块时,砌块之间的胶黏剂应饱满并相互挤紧,砌块与墙体间的粘结面必须均匀满铺胶黏剂,不得漏铺,严禁空鼓与裂缝。灰缝大小宽度与厚度应为2~3mm,并及时将挤出的胶黏剂清理干净。
(2)墙体抹灰
抹灰层宜用中砂,砂子含泥量不得大于3%。
抹灰砂浆应严格按设计要求搭配计量。掺有外加剂的砂浆,应按有关操作说明搅拌混合。
当采用水硬性抹灰砂浆时,应加强养护,直至达到设计强度。
加气混凝土墙面抹灰宜采用干粉料专用砂浆。内外墙饰面应严格按设计要求的工序进行,待制品砌筑、安装完毕后不宜立即抹灰,应待墙面含水率达15%~20%后再做装修抹灰层。抹灰工序应先做界面处理、后抹底灰,厚度应予控制。当抹灰层超过15mm时应分层抹,一次抹灰厚度不宜超过15mm,其总厚度宜控制在20mm以内。
两种不同材料之间的缝隙(包括埋设管线的槽),应采用聚合物水泥砂浆耐碱玻纤网格布加强,然后再抹灰。
(3)安装门窗过梁
砌块墙体上的各种预留孔洞,管线槽、接线盒等应在安装后用专用修补材料修补,也可用砌块碎屑拌以水泥、石灰膏及适量的建筑胶水进行修补,配合比为水泥∶打灰膏∶砌块碎屑=1∶1∶3。
砌块墙体与构造柱、剪力墙、框架柱、混凝土梁交界处批嵌时,应粘贴耐碱网格布;粉刷时,应设置镀锌钢丝网片。镀锌钢丝网片中钢丝直径为1.0mm,网孔尺寸为10mm× 10mm。宽度为界面缝两侧各不小于100mm。
安装砌块墙体内的过梁、圈梁、连梁、窗台板、预制混凝土块等构件应平齐,还应按要求采取保温措施。
建筑物外围的混凝土结构柱和梁应根据设计要求,采用保温措施,如外侧粘贴保温块,其表面应与相邻接的填充墙齐平。
(4)饰面层
砌块墙体外饰面采用饰面砖时,必须按满粘法粘贴牢固。饰面砖的厚度不宜大于10mm。
砌块墙体内侧的粉刷、批嵌、饰面砖粘贴及饰面板安装应按相应规定执行。
砌块墙体外粉刷施工前,墙面应满刷专用界面剂或专用防水界面剂。粉刷施工应分层进行,总厚度宜为20mm。
二、外墙外保温技术
外墙外保温系统是由保温层、保护层和固定材料(胶黏剂、锚固件)等构成并复合在外墙外表面的非承重保温构造的总称,简称外墙外保温系统。
1.外墙外保温系统的特点
外墙外保温系统的主要优点如下。
(1)保护主体结构,延长建筑物使用寿命
保温层设在外表面,使内部的砖墙或混凝土墙受到保护,室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化主要发生在外保温层内,从而使内部的主体结构变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,使用寿命得以延长。
(2)便于对旧建筑物进行节能改造
与内保温相比,采用外保温方式对旧房进行节能改造,其最大的优点之一是无需临时搬迁,基本不影响用户的室内活动和正常生活。
(3)有利于施工进度
采用外保温时,室内装修不至于破坏保温层。如采用内保温,房屋内装修、安装暖气等作业必须等待内保温做好后才能进行。但如采用外保温则可以与室内工程平行作业。
(4)不会影响得房率
(5)基本消除了“热桥”的影响
外保温系统对柱、梁、墙角等敏感部位处理容易,可减少“热桥”产生,并可避免内表面结露。
(6)有较好的隔热作用
在夏季,外保温材料对墙体能起到很好的隔热作用,使墙体不会升温过快,内表面温度降低,增加了室内舒适度。
(7)有利于室温保持稳定,改善室内热环境质量
围护结构内侧为蓄热能力较大的重质砌体,当室内受到不稳定热作用,室内空气温度上升或下降时,墙体结构层能够吸收或释放热流,有利于室温保持稳定。
2.外墙外保温系统的构造
不同的外保温系统,其材料、构造和施工工艺各有一定的差别,但大体都是由基层、胶粘层(界面层)、保温层、保护层及饰面层五部分构成。
保温层应采用导热系数小的保温材料,其导热系数一般小于0.2 W/(m·K)。保温层厚度是根据外墙种类和厚度及国家现行居住建筑节能设计标准规定的墙体传热系数指标经热工计算确定的,但不得小于工程建设规范《住宅建筑围护结构节能应用技术规程》(DG/TJ08—206—2002)中规定的最小应用厚度值(表2-9)。
表2-9 外墙外保温系统中保温材料的最小应用厚度(适用于居住建筑与公共建筑)
不同的外保温系统采用的固定方式也有所不同。有的是将保温板粘接或钉固在基层墙体上,有的两者结合,以粘接为主或以钉固为主。保温浆料可以直接涂抹在外墙外表面上。
保温板的保护层有不同的做法。薄型抹灰面层(3~6mm)为在保温层的外表面上涂抹聚合物水泥胶浆,内部采用玻璃纤维网格布、纤维或钢丝网等加强材料,其作用是改善抹灰层的机械强度和连续性,分散面层的收缩应力与温度应力,防止面层出现裂缝。厚面层(厚度25~30mm)则采用普通水泥砂浆抹面,一般用于钢丝网架聚苯板保温层上(也可用于岩棉保温层上),通过交叉斜插入聚苯板内的钢丝固定。
饰面层是外保温系统的最外层,其作用是保护系统免受气候破坏并起装饰作用。外墙外保温墙体涂料饰面一般由柔性腻子层、底漆层、主涂层、面涂层构成。可选用的涂料主要有弹性涂料、反射太阳能涂料、有机乳液外墙涂料等,但均需选用柔性涂料。有的建筑则是直接在墙体外侧安装金属型材的龙骨,然后吊挂板材或瓷砖覆面。
做好外墙外保温的关键技术包括以下几个方面。
(1)安全
保温层与结构层、保温层与保护层及保护层与饰面层应有良好的粘结性能和安全的构造措施。采用保温板粘贴工艺的外墙外保温系统在下列情况之一时,应使用机械锚固件作保温层与基层墙体的辅助连接:
①挤塑聚苯板或矿棉板作外保温层材料;
②中高层或高层建筑的20m高度以上部分;
③基层墙体的表面材料可能影响粘贴性能;
④工程设计要求采用《建筑节能工程施工质量验收规程》(GB50411—2007)中的规定:外墙外保温系统不宜采用粘贴饰面砖做饰面层。采用面砖饰面时,其材料和构造措施应符合设计和相关标准的要求,面砖的粘贴效果应做粘结强度拉拔试验。外墙外保温系统粘贴饰面砖高度应为不超过40 m的建筑。对膨胀聚苯板(EPS板)、保温砂浆、泡沫玻璃板外墙外保温系统在3层及3层以下(且高度不大于10 m)新建低层居住建筑外墙粘贴饰面砖可不加锚固件,其他情况均需加锚固件。
(2)耐久
要解决好保温层、保护层和饰面层抗老化和耐候性问题。
(3)防裂
应采取减少保温层及保护层应力集中和收缩变形的措施,防止和消除保护层和饰面层出现裂缝的现象。
三、粘贴式外墙外保温隔热系统施工技术
(一)粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板外墙外保温系统
1.技术原理及主要内容
(1)基本概念
粘贴保温板外保温系统施工技术是指将燃烧性能符合要求的聚苯乙烯泡沫塑料板粘贴于外墙外表面,在保温板表面涂抹抹面胶浆并铺设增强网,然后做饰面层的施工技术(如图2-1所示)。聚苯板与基层墙体的连接有粘结和粘锚结合两种方式。保温板为模塑聚苯板(EPS板)或挤塑聚苯板(XPS板)。
图2-1 粘贴保温板外保温系统示意
①—墙体;②—胶粘层;③—保温板;④—界面剂;⑤—抹面砂浆;⑥—锚固件;⑦—增强网;⑧—饰面砖
(2)技术特点
保温板导热系数小且稳定,工厂加工的板材质量好、厚度偏差小,外保温系统保温性能有保证。
与配套的聚合物水泥砂浆拉伸粘结强度能稳定满足不小于0.10 MPa,克服自重和负风压的安全系数大。还有机械锚固件辅助连接,连接安全有把握。
吸水量低、柔韧性好(压折比≤3),增强耐腐蚀,局部又采用加强网,因而防护层抗裂性优异。
该做法对不同结构墙体和基面形状适应性好,可把EPS方便地加工成各种装饰线条,外饰面选择范围广。
适用于新建建筑和既有房屋节能改造,施工方便,工期短,对住户生活干扰小。
必须保证相关标准规定的粘结面积率,这是连接安全的前提。
增强网的耐腐蚀性能是系统耐久性的关键之一,进场复验时一定要把好关。
保温材料是可燃材料(燃烧等级B2级),用于高层建筑时,应按设计要求采取防火隔离措施。
2.主要技术指标
系统应符合《外墙外保温工程技术规程》(JGJ141—2004)和《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JG141—2003)的标准要求。具体要求见表2-10、表2-11。
表2-10 粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板外保温系统技术要求
表2-11 聚苯板技术要求
3.技术应用及要点
(1)技术应用范围
该保温系统适用于新建建筑和既有房屋节能改造中各种形式主体结构的外墙外保温,适宜在严寒、寒冷地区和夏热冬冷地区使用。此外,还适用于设计需要保温、隔热的新建、扩建、改建的,高度在100m以下的住宅建筑和24m以下的非幕墙建筑。基层墙体可以是混凝土或砌体结构。
(2)技术应用要点
放线:根据建筑立面设计和外保温技术要求,在墙面弹出外门窗口水平、垂直控制线及伸缩缝线、装饰线条、装饰缝线等。
拉基准线:在建筑外墙大角(阳角、阴角)及其他必要处挂垂直基准钢线,每个楼层适当位置挂水平线,以控制聚苯板的垂直度和平整度。
XPS板背面涂界面剂:如使用XPS板,系统要求时应在XPS板与墙的粘结面上涂刷界面剂,晾置备用。
配聚苯板胶黏剂:按配制要求,严格计量,机械搅拌,确保搅拌均匀。一次配制量应少于可操作时间内的用量。拌好的料注意防晒避风,超过可操作时间后不准使用。
粘贴聚苯板:排板按水平顺序进行,上下应错缝粘贴,阴阳角处做错茬处理;聚苯板的拼缝不得留在门窗口的四角处。当基面平整度不大于5mm时宜采用条粘法,大于5mm时宜采用点框法;当设计饰面为涂料时,粘结面积率不小于40%;设计饰面为面砖时粘结面积率不小于50%。
安装锚固件:锚固件安装应至少在聚苯板粘贴24h后进行。打孔深度依设计要求。拧入或敲入锚固钉。
设计为面砖饰面时,按设计的锚固件布置图的位置打孔,塞入胀塞套管。如设计无要求,当涂料饰面墙体高度在20~50m时,不宜少于4个/m2,50 m以上或面砖饰面不宜少于6个/m2。
XPS板涂界面剂:如使用XPS板,系统要求时应在XPS板面上涂刷界面剂。
配抹面砂浆:按配制要求,做到计量准确,机械搅拌,确保搅拌均匀。一次配制量应少于可操作时间内的用量。拌好的料注意防晒避风,超过可操作时间后不准使用。
抹底层抹面砂浆:聚苯板安装完毕24h且经检查验收后进行。在聚苯板面抹底层抹面砂浆,厚度宜为2~3mm。门窗口四角和阴阳角部位所用的增强网格布随即压入砂浆中。采用钢丝网时厚度为5~7mm。
铺设增强网:对于涂料饰面采用玻纤网格布增强,在抹面砂浆可操作时间内,将网格布绷紧后贴于底层抹面砂浆上,用抹子由中间向四周把网格布压入砂浆中,要平整压实,严禁网格布褶皱。铺贴遇有搭接时,搭接长度不得少于80mm,钢丝网不少于50mm且保证两个完整网格的搭接。
设计为面砖饰面时,宜用后热镀锌钢丝网,将锚固钉(附垫片)压住钢丝网拧入或敲入胀塞套管,搭接长度不少于50mm且保证2个完整网格的搭接。
如采用双层玻纤网格布做法,在固定好的网格布上抹抹面砂浆,厚度为2mm左右,然后按以上要求再铺设一层网格布。
在底层抹面砂浆凝结前抹面层抹面砂浆,以覆盖网格布、微见网格布轮廓为宜。抹面砂浆切忌不停揉搓,以免形成空鼓。不同饰面抹灰总厚度宜控制在表2-12范围内。
表2-12 抹面砂浆厚度
(二)粘贴岩棉板(矿棉板)外墙外保温系统
1.技术原理及主要内容
(1)基本概念
外墙外保温岩棉(矿棉)施工技术是指用胶黏剂将岩(矿)棉板粘贴于外墙外表面,并用专用岩棉锚栓将其锚固在基层墙体,然后在岩(矿)棉板表面抹聚合物砂浆并铺设增强网,然后做饰面层,其特点是防火性能好。基本构造如图2-2所示。
图2-2 胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温系统基本构造
(2)技术应用要求
岩棉板要做好防潮措施,使用时应对岩棉各面进行界面处理,以提高岩棉板的表面强度和防潮性能,岩棉板上墙后不要长期暴露,应及时做好面层的防护。雨期及雨天均应做好防雨措施。
热桥部位如门窗洞口、飘窗、女儿窗、挑檐、阳台、空调机搁板等部位应加强保温,不好用岩棉板进行保温的部位应抹胶粉聚苯颗粒保温浆料进行保温。
岩棉板需用外侧的热镀锌电焊网通过锚固件与基层墙体有效连接。
门窗侧壁、墙体底部、墙体转角处的岩棉板要用U形或L形热镀锌电焊网片包边,塑料膨胀锚栓也需要穿过包边网片及岩棉板与基层墙体稳固连接。
2.主要技术指标
岩棉外墙外保温体系的主要材料是岩棉板、钢丝网、水泥砂浆、丙烯酸外墙涂料。岩棉板的技术性能见表2-13。
表2-13 硬泡聚氨酯现场喷涂外墙外保温系统性能指标
3.技术应用及要点
(1)技术应用范围
本系统适用于全国各地区需冬季保温、夏季隔热的多层及中高层新建民用建筑和工业建筑,也适用于既有建筑的节能改造工程。
本系统的基层墙体为混凝土空心砌块、灰砂砖、多孔砖、空心砖、实心砖、加气混凝土砌块等砌体结构外墙或全现浇钢筋混凝土外墙。
本系统适用于抗震设防烈度不大于8度的建筑物,适用于防火要求比较高的建筑物。
(2)技术施工要点
①施工程序。
岩棉外墙外保温系统施工程序如图2-3所示。
图2-3 岩棉外墙外保温系统施工程序
②施工操作要点。
基层墙面处理:彻底清除基层墙体表面浮灰、油污、脱模剂、空鼓及风化物等影响墙面施工的物质。墙体表面凸起物不小于10mm时应剔除。
保温层施工准备:吊垂直,弹出岩棉板定位线。在建筑外墙大角(阳角、阴角)及其他必要处挂垂直基准钢线,每个楼层适当位置挂水平线,以控制岩棉板的垂直度和平整度。
根据岩棉板的厚度,预制U形和L形热镀锌电焊网片。
保温层施工:根据岩棉板定位线安装岩棉板,岩棉板要错缝拼接,可用普通水泥砂浆将岩棉板预固定在基层墙体上。
在岩棉板上垂直墙面用电锤钻孔,钻孔深度不得小于锚固深度,每平方米墙面至少要钻4个锚固孔,锚固孔从距离墙角、门窗侧壁100~150mm以及从檐口与窗台下方150mm处开始设置。沿窗户四周,每边至少应钻3个锚固孔。
在岩棉板上铺设热镀锌电焊网,用塑料锚栓根据锚固孔的位置锚固岩棉板及热镀锌电焊网。门窗侧壁及墙体底部要用预制的U形热镀锌电焊网片包边,墙体转大角处用L形热镀锌电焊网包边,这些包边网片要随同岩棉板一起被锚固件穿过,并用手压紧,以便定位。热镀锌电焊网采用单孔搭接,搭接处每米至少应用塑料锚栓锚固3处。
岩棉板固定好后,按每平方米至少4个的密度在热镀锌电焊网下安装塑料垫片,将热镀锌电焊网垫起5mm,以保证岩棉板与热镀锌电焊网能存在一定的距离,以有利于找平层的施工。
采用专用喷枪将喷砂界面剂均匀地喷到岩棉板表面,确保岩棉板表面及热镀锌电焊网上均喷上了喷砂界面剂,以增强岩棉板表面强度及防水性能和热镀锌电焊网的防腐性能。
抗裂防护层及饰面层施工:抹抗裂砂浆压入耐碱网布,将3~4mm厚抗裂砂浆均匀地抹在保温层表面,立即将裁好的耐碱网格布用抹子压入抗裂砂浆内,网格布之间的搭接不应小于50m,并不得使网格布皱褶、空鼓、翘边。
首层应铺贴双层耐碱网布,第一层铺贴加强耐碱网布,加强耐碱网布应对接,然后进行第二层普通耐碱网布的铺贴,两层耐碱网布之间抗裂砂浆必须饱满。
在首层墙面阳角处设2m高的专用金属护角,护角应夹在两层耐碱网布之间。其余楼层阳角处两侧耐碱网布双向绕角相互搭接,各侧搭接宽度不小于200mm。
门窗洞口四角应预先沿45°方向增贴300mm×400mm的附加耐碱网布。
刷弹性底涂:在抗裂砂浆施工2h后刷弹性底涂,使其表面形成防水透汽层。涂刷应均匀,不得漏涂,以渗入抗裂砂浆层内不形成可剥离的弹性膜为宜。
刮柔性腻子:在抗裂砂浆层基本干燥后刮柔性腻子,一般刮两遍,使其表面平整光洁。
外饰面施工:浮雕涂料可直接在弹性底涂上进行喷涂,其他涂料在腻子层干燥后进行刷涂或喷涂。
四、外墙内保温技术
1.工艺原理
由于夏热冬冷地区独特的气候特点,居民采用间歇的空调运行模式,达到室内冬暖夏凉的效果,因此对围护结构保温隔热的要求应区别于其他地区。夏热冬冷地区冬季室内外温差不大(10℃左右),室内温度散失较慢;在空调机运行的状态下,室内相对湿度一般为60%左右;外墙与隔墙及楼板梁的连接部位,内表面温度大于室内空气露点温度,在冬季不会产生结露现象。夏热冬冷地区建筑节能设计应采取保温与隔热并重的原则,墙体采用自保温体系,例如:加气混凝土砌块墙体;外墙采用保温性能较好的内保温方式,再采取相应的隔热措施。在夏季减少太阳对外墙及外窗的辐射热,例如:外墙采用浅色光滑的涂料、面砖;外窗采用中空节能玻璃、活动式窗帘等遮阳措施,也是夏季隔热的重要手段。根据有关研究,对夏热冬冷地区多层住宅外墙的能耗比例为15%~17%,外窗的总能耗比例占57%~63%,说明外墙保温是次要的,更说明了在夏热冬冷地区外墙采用内保温的必要性。综上所述,夏热冬冷地区的建筑采用自保温墙体体系与内保温系统的有机复合,达到保温与隔热并重的效果,将是技术可行、经济合理的有效节能方法。
2.外墙内保温系统的特点
外墙内保温系统的优点有:
第一,施工方便,内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架。室内连续作业面不大,多为干作业施工,有利于提高施工效率,减轻劳动强度,同时保温层的施工可不受室外气候(如雨季、冬季)的影响。
第二,相对于外保温系统来说,内保温系统安全性较好,特别是在建筑物有较高防火要求或建筑物高度较大时具有更好的安全性。
第三,内保温对饰面和保温材料的防水性、耐候性等技术指标的要求不高。
第四,内保温系统外侧结构层密度大,蓄热能力强,因此采用这种墙体时室内波动相对较大,供热时升温快,不供热时降温也快。在冬季时,宜采用集中连续供暖方式以保证正常的室内热环境;在夏季时,由于绝热层置于内侧,晚间墙内表面温度随空气温度的下降而迅速下降,减少室内闷热感,因此应用在礼堂、俱乐部、会场等公共建筑上较为有利,一旦需要使用,供暖后室内温度可以较快上升。
3.外墙内保温系统的缺点
无法消除圈梁、楼板、构造柱等引起的冷热桥效应,热损失较大,室内易产生结露现象。
设计中需要设置空气层、隔汽层等,避免由于室内水蒸气向外渗透,在墙体内产生结露而降低保温隔热层的热工性能。
由于内保温墙体的保温层设置在内侧,会占据一定的使用面积。
如用于旧房改造,在施工时会影响室内住户的正常生活。
内墙悬挂和固定物体等会破坏内保温结构。
4.外墙内保温系统的构造
采用内保温系统的墙体,绝热材料复合在外墙内侧,其构造层包括:
(1)空气层
空气层的设置对易吸水的绝热材料是十分必要的。其主要作用是切断液态水分的毛细渗透,防止保温材料受潮;同时,外侧墙体有吸水能力,其内表面由于温度低而出现的冷凝水被结构材料吸入并不断向室外排放。另外,空气间层还增加了热阻,而且造价比专门设置隔气层要低。
(2)绝热材料层
采用高效绝热材料,是节能墙体的主要功能部分。
(3)覆面保护层
其作用主要是防止保温层受到破坏,同时在一定程度上阻止室内水蒸气侵入保温层。
五、外墙内外组合保温技术
外墙内外组合保温是一种对外墙同时实施外保温和内保温的做法,以相同或稍大厚度的内保温层取代外墙传统的内抹灰层,再根据外墙的节能要求确定外保温层的厚度。该系统主要适合于夏热冬冷和夏热冬暖地区,其主要优点在于以下四点。
第一,组合保温做法减薄了外保温层,增加了内保温层。前者提高了系统的安全度;后者提高了墙面的呼吸功能,有利于改善室内舒适度。
第二,内外组合保温保留了外保温能消除热桥效应、保护主体结构等的优越性,又具有内保温的一些优势。外保温的存在,克服了内保温受热桥影响大的问题,避免了东西两向外墙表面在夏季因昼夜温差高达40℃产生热胀冷缩易导致内保温砂浆开裂的弊病。而内保温为外墙内侧构筑了轻质材料层,可使室内温度具有升温降温快的特性,符合间歇使用空调的建筑对热工设计的要求,也符合夏热冬冷和夏热冬暖地区居住建筑空调使用的实际状况。
第三,以内保温取代外墙传统内抹灰层,内保温层可基本不占或少占室内面积,还可节省做传统内抹灰层时的工料(基墙内侧不做找平层)。
第四,内、外保温层可根据工程需要采用相同或不同品种及性能的保温砂浆,如外保温用水硬性胶凝料,内保温除潮湿环境和需要内贴瓷砖的墙面外,可用气硬性胶凝料(如石膏)等,在材料应用上的组合具有灵活性。
外墙内外组合保温系统外保温部分的构造做法应符合相关系统的技术规程要求,内保温部分可采用如下构造。
界面层:基层墙体内侧可不做水泥砂浆找平层,保温层与基层墙体之间宜有界面层。基层墙体为混凝土或灰砂砖、硅酸盐砖砌体及加气混凝土制品时,保温层与基层墙体之间应有界面层。
保温层:内保温层的厚度不宜大于30mm。用于非潮湿环境且为涂料饰面时,保温层可采用气硬性胶凝料的无机轻集料保温砂浆;用于潮湿环境或内贴瓷砖饰面时,保温层应采用与外保温相同的材料或水硬性胶凝料的其他无机轻集料保温砂浆。
抗裂防护层:防护层厚度不宜小于3mm。保温层用气硬性胶凝料的无机轻集料保温砂浆时,护面层可采用粉刷石膏砂浆,并内置中碱玻纤网布一层。保温层采用水硬性胶凝料的其他无机轻集料保温砂浆时,需要内贴瓷砖的,应在抗裂砂浆防护层中内置耐碱型的玻纤网布一层。
饰面层:采用金属骨架时,可先钻孔,用螺栓固定,或采用膨胀铆钉将板材固定在墙筋上。