摘要:適用的建筑外墻保溫材料不僅能夠利用保溫層對建筑內的溫度進行調節,而且能夠對建筑外墻進行保護,提高外墻的強度和耐性,避免外墻的損毀和破壞。文章對外墻外保溫材料在建筑設計中的運用進行了探析,希望對讀者產生或多或少的借鑒意義與參考價值。
關鍵詞:建筑節能;建筑工程;外墻外保溫;保溫材料;建筑設計 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU761 文章編號:1009-2374(2016)13-0116-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.056
建筑的室內保溫性能已成為居民選擇建筑的重要標準之一,而建筑外墻在建筑室內保溫中起到關鍵性作用,由此可見建筑外墻保溫材料的重要性。適用的建筑外墻保溫材料不僅能夠利用保溫層對建筑內的溫度進行調節,而且能夠對建筑外墻進行保護,提高外墻的強度和耐性,避免外墻的損毀和破壞。外墻保溫材料的使用已成為當前建筑行業的一大趨勢,適用的外墻保溫材料的使用能夠使建筑外墻施工事半功倍。也正是因為外墻保溫材料的諸多優勢和重要作用,建筑商、業主才會選擇外墻保溫材料。
1 外墻保溫適合選用的方法
外墻保溫施工技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩大類。外墻內保溫施工,操作方便靈活,可以保證施工進度,但是“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構,因此建議使用外墻外保溫施工技術。外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。目前比較成熟的外墻保溫技術主要有以下兩種:
1.1 外掛式外保溫
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。
1.2 聚苯板與墻體一次澆筑成型
該技術是在混凝土框——剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆筑的墻體外側,然后澆筑混凝土,混凝土與聚苯板一次澆筑成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期縮短,且施工人員的安全得到保證。
2 保溫材料的性能分析
不同類型的外墻保溫材料有著不同的熱導率,熱導率的不同決定了保溫材料的使用環境不同。首先,當保溫材料被使用且固定后,其熱導率將受到固定環境中的溫度、濕度以及含水率的影響,影響最大的當屬含水率。其次,保溫材料的容量和氣抗壓程度是成正比的即同增同減。但是,需要注意的是容量的增加將會導致材料熱導率的增加,兩性能之間是相互影響的。因此選用保溫材料時必須綜合考慮多重因素,還要綜合保溫材料的多種性能。任何材料都有一個容量和熱導率最小的最佳的比例數值。此外,多孔的保溫材料,其容量和熱導率的關系不是單純的正反比例。最后,吸水性和濕透性是衡量保溫材料質量的重要指標。不同材料的吸水性和濕透性是不同的,每個保溫材料的特性都有相關的規定,在使用時要根據保溫材料的特性采取一定的保護措施,只有這樣才能保證保溫材料發揮其價值。
3 保溫材料的分類
3.1 按材料成分分類
第一種材料的容量較小,容易獲取,成本較低,具有較好的濕透性和吸水性,潮濕環境下易發生腐蝕,高溫環境下易被分解和燃燒,此類被稱為有機隔熱保溫材料,代表有稻草、木屑、木纖維及其制品。
第二種是無機隔熱保溫材料,這類材料由于是人工化學制作,相對較貴,但具備較高的燃點且不易被腐蝕,高溫環境下能夠保持性能,部分材料具有較好的吸水性。代表性材料有巖棉、加氣混凝土、泡沫混凝土、浮石混凝土等及其制品化學合成聚酯及合成橡膠類有聚氨酯、聚乙烯、脲醛塑料和泡沫硬性酸酯等及其制品,
第三種材料價格更貴且不易采購,這類材料被稱為金屬類隔熱保溫材料,這類材料能夠很好地反射熱量輻射,自身幾乎不吸收熱量,能夠實現外墻保溫的絕熱保溫效果。此類材料的代表有鋁及其制品,如鋁板、鋁箔、鋁箔復合輕板等。
3.2 按材料形狀分類
第一類形狀較為松散的保溫材料,例如爐渣、水渣、巖棉、木屑和稻殼等,被稱為松散隔熱保溫材料,因為形狀較為松散,所以不能用在受振動和圍護結構上。
第二類板狀隔熱保溫材料,如礦物棉板、軟木板以及有機纖維板沐絲板、甘蔗板等,另外還有泡沫混凝土板,它具有原松散材料的一些性能,加工簡單、施工方便。
第三類為整體保溫隔熱材料,其一般是用松散隔熱保溫材料作骨料,澆注或噴涂而成,如蛭石混凝土、膨脹珍珠巖混凝土等,這類材料在繼承松散材料部分性能的同時,又具備了較好的整體性,施工簡便。
4 外墻外保溫的選材分析
2015年5月1日起實施的《建筑設計防火規范》關于外墻保溫材料應符合下列規定:住宅建筑:(1)建筑高度大于100m時,保溫材料的燃燒性能應為A級;(2)建筑高度大于27m,但不大于100m時,保溫材料的燃燒性能不應低于B1級;(3)建筑高度不大于27m時,保溫材料的燃燒性能不應低于B2級。
4.1 注重其保溫性能
保溫材料,顧名思義,保溫特性是衡量其材料質量的重要標準。所以,在選用外墻保溫材料前要測試其熱工性能,再根據熱工性能數據計算出外墻保溫材料的厚度,以此保證外墻保溫材料的保溫性。此外,為了避免外墻連接結構或者建筑其他結構部位出現熱橋問題,在進行結構設計時,要盡量避免可能出現熱橋問題的結構設計,如在外墻上固定附著物、臨時或永久性固定等,局部熱橋一旦出現不僅將造成外墻保溫性能的降低,還將導致建筑整體性受損。
4.2 穩定性是衡量外墻保溫材料質量的重要指標之一
外墻不僅起到保溫作用,還是連接建筑上層和地基的重要環節,若是不具備較好的穩定性,將導致外墻無法起到支撐和連接作用。外墻表面關乎到建筑美觀性,但外墻內部結構穩定性的處理更重要。所以,在進行外墻處理時,不僅要對外墻表面進行細致檢查,更需要對外墻內部結構進行嚴格查看,確認其是否存在鼓脹、空層等問題,確保保溫層與墻體的連接緊密度。外墻保溫體系作為墻體的一部分,必須具備一定的穩定性,要適應本地最差的濕度和溫度條件、要能承受一定的風力、要能承受自重以及一定程度的外部撞擊,保溫層在上述幾種情況下不脫落即表示其穩定性合格。保溫層在墻體中的固定形式要根據地方氣候來選擇,可以采取防水的黏劑或者抗腐蝕性較高的機械進行固定,需要注意的是,無論是何種固定方式都要保證保溫層穩定性能夠應對上述情況。
4.3 防火性是外墻保溫材料所必備的特性之一
處于外墻內測的保溫層雖然不易被火侵蝕,但仍需要重視其防火性。不同的外墻保溫材料的防火措施是不同的,但這些保溫材料的防火措施都有一些共性,具體有如下三點:第一,利用阻燃性板料阻隔外墻與保溫層,在保溫層周邊用防火材料嚴密包裹,禁止出現任何敞露的部位;第二,當建筑高度超過一般建筑時,需要設置專門的防火隔離帶或者防火斷層帶,用以阻隔火勢的蔓延;第三,墻體表面可以涂抹厚型抹灰面層,這種面層有較好的耐火效果,能夠提高保溫層的耐火性能。
4.4 熱濕性是外墻保溫材料的特性要求之一
要想保證外墻防水性就需要對外墻表面進行密封處理,避免雨水進行入墻內測的保溫層中,造成侵蝕。外墻保溫材料必須能夠適應當地最惡劣的溫度和濕度環境。為了避免墻體的凝結,需要采取相應的抗凝結措施。
4.5 外墻保溫材料必須能夠承受一定的撞擊
耐撞擊性能是外墻保溫材料所必須的特性之一,這種撞擊指的是交通產生的人員撞擊、搬運貨物時的撞擊、安裝空調等設備時的穿孔撞擊等。在承受上述撞擊后,外墻保溫層仍能夠正常工作且不受影響表示該保溫材料的耐撞擊性達標。
4.6 外保溫體系不受建筑整體結構變化的影響
若是外墻所附著的建筑整體結構發生變化,這種變化是指沒有外力干預和沖撞的正常變化,如膨脹、收縮等,此時外墻外保溫體系仍會正常運行,不會受到干擾。
4.7 具備較好的耐久性
正常的使用環境下,外墻保溫材料的使用壽命需超過25年即表示該保溫材料的耐久性達標。耐久性的要求必然伴隨著較好的穩定性,只有在較好的內部結構穩定性前提下才可能存在較好的耐久性。上述的正常使用環境下指的是保溫材料能夠在潮濕或干燥、真菌以及藻類侵蝕等條件下使用且保溫性能不受影響。無論使用何種保溫材料,都必須保證外墻材料的相容性,所應用和所涂抹的面層都要滿足國家建材質量標準。
5 結語
建筑外墻保溫性能的高低絕大部分取決于保溫材料的選擇,合適且高質量的保溫材料能夠起到事半功倍的效果,而質量較差且不適用的保溫材料極有可能導致整個外墻保溫系統的崩壞。除了選擇高質量、適用的保溫材料外,還需要較高的施工工藝以及較嚴格的監督管理,只有這樣才能保證建筑高質量的外墻保溫體系的建立。外墻保溫材料則是保證外墻保溫施工和建筑保溫效果的關鍵所在,它能夠維持外墻保溫體系的系統性和整體性,所以在選用保溫材料時必須考慮材料的耐久性、抗腐蝕性、穩定性、抗壓性、穩定性等。
參考文獻
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作者簡介:馬少軍(1978-),男,寧夏人,銀川市建設工程綜合檢測站助理工程師,研究方向:外墻保溫材料的物理性能及燃燒性能的檢測。
(責任編輯:小 燕)