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探究外墻保溫材料的應(yīng)用-建筑系畢業(yè)論文
摘要:從材質(zhì)、構(gòu)造設(shè)計、防火安全等方面比較分析外墻保溫材料的性能，針對外墻保溫存在的問題提出防治措施、節(jié)點處理方法。
關(guān)鍵詞:外墻保溫;聚苯板;擠塑板
外墻保溫除使用無機類保溫材料巖棉隔熱板，珍珠巖保溫塊外，近年來有機類保溫技術(shù)在西北地區(qū)大量推廣。在墻體保溫過程中，從節(jié)能效果，增加室內(nèi)使用面積，使用安全性方面，外墻外保溫優(yōu)越于外墻內(nèi)保溫和外墻夾心保溫，主要的外墻有機類保溫材質(zhì)有三種，
①聚笨板EPS材質(zhì)
②擠塑板XPS材質(zhì)
③聚氨脂、聚苯顆粒保溫漿料。
那么，在外墻外保溫這三種材質(zhì)中，如何做法能夠達到優(yōu)異的保溫性能和優(yōu)異的耐侯性及使用的適用性呢，下面從幾個方面探討一下。
1 材質(zhì)的性能
1.1 單體導(dǎo)熱系數(shù)
聚氨酯材料的保溫性能最為優(yōu)異，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.022W/m•k;EPS(聚苯板)的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042 W/m•k;XPS(擠塑板)的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028 W/m•k;聚苯顆粒保溫漿料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.059 W/m•k。[1]
1.2 分組導(dǎo)熱性能
聚氨酯、聚苯顆粒保溫漿料噴涂在外墻面上，形成整體，補充外墻的保溫性能，緩解熱量釋放，解決了外墻保溫的“熱惰性”問題。該系統(tǒng)的熱工性能是實現(xiàn)65%建筑節(jié)能標準最優(yōu)異的選擇。聚氨酯是噴涂在墻面上的可以實現(xiàn)材料本身熱阻100%的保溫性能。
EPS、XPS保溫是塊料粘貼在墻面上，由于有縫隙的存在，保溫能力有所損失，只能完成材料本身熱阻的70-80%的保溫性能。
2 構(gòu)造設(shè)計
2.1 聚氨酯、聚苯顆粒保溫漿料是采取聚氨酯通過高壓噴涂在外墻面上，由于聚氨酯的特性，容易與其他基材黏結(jié)，是天然的膠黏材料，具有極強的附著力，又是100%附著外墻面上，是無空腔與墻體黏結(jié)。特別是高層建筑抵抗負風壓是很有利的。聚氨酯噴涂發(fā)泡后，在外表面產(chǎn)生一層薄膜層(硬殼)，不僅使聚氨酯有很好的保溫性能，也是一種很好的防水層，通過噴一層界面劑，再復(fù)合(抹)聚苯顆粒保溫漿料，使二者很好的黏結(jié)，聚苯顆粒保溫漿料不僅作為補充保溫層，而且也是聚氨酯抗老化的保護層，因為抹25mm厚，又有一定的水泥強度，所以使保溫層增強了外力的抗沖擊能力。在聚苯顆粒保溫漿料上，再復(fù)合一布兩涂聚合物砂漿和耐堿玻纖網(wǎng)格布，增強了外墻表面的平整度，易涂刷涂料或粘結(jié)飾面瓷磚，而且這一層又有很好的防水功能，使外墻保溫結(jié)構(gòu)不會因浸水膨脹而破壞，影響保溫性能和表面的裝飾效果。
2.2 EPS(聚苯板)外墻外保溫采用粘貼的方式(也有加錨栓輔助錨固的)固定在基層墻體上，然后在保溫板上抹抹面砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中。
通常采用純點粘或筐點粘，采用純點粘時，該體系存在整體貫通的空腔。即便是筐粘，由于必須留有排氣孔，每塊板的空腔通過排氣孔及板縫仍是貫通的，當建筑物垂直度偏差通過粘結(jié)點粘結(jié)砂漿厚度來調(diào)整時，特別是墻體偏差較大時，空腔的大小是不確定的，該體系存在整體貫通的空腔正負風壓對保溫隔熱墻面進行擠或拉，也易造成板縫處開裂，極端情況下負風壓甚至?xí)䦟⒈匕逑频簟PS(聚苯板)外墻外保溫，從保溫隔熱材料的因素來講,EPS保溫板在自然環(huán)境中的自身收縮變形時間長達60天，由于在自然環(huán)境條件下42天或60℃蒸汽養(yǎng)護條件下5天的自身收縮變形已完成99%以上。[1]從受力狀況看，應(yīng)用于外保溫的聚苯板通常采用點粘法，粘結(jié)面積40%，而聚苯板本身具有受力變形性，必然會發(fā)生徐變，短期或許不會發(fā)生嚴重事故，但長期的變形將導(dǎo)致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落。整個面磚層是粘貼在抹面砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)形成的抗裂層上，而與基層沒有任何連接，面磚荷載不能傳到結(jié)構(gòu)上，存在面磚層及抗裂層整體脫落的危險。
2.3 XPS外墻外保溫擠塑聚苯板具有良好的保溫防水性，由于其強度較高變形應(yīng)力大、表面光滑、疏水難以粘接等原因，主要用于屋面及地面±0.0以下墻面的保溫。在基層墻體外墻抹水泥砂漿找平，進行黏結(jié)，打錨栓，打磨、抹面等工序。系統(tǒng)做法要求每平方米不得少于5個錨栓，一塊600×600的板面，在四角上每角一個，相鄰錨固，在板中再打一個或兩個錨栓。[2]
3 從安全防火方面
3.1 聚氨酯具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐熱性好、耐老化、容易與其他基材黏結(jié)、燃燒不產(chǎn)生溶滴等優(yōu)異性能，
3.2 EPS(聚苯板)外墻外保溫存在整體連通的空氣層，火災(zāi)時很快形成“引火風道”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)下發(fā)生燃燒，也就是說在火災(zāi)發(fā)生時(有明火或較高的熱輻射)，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，使面磚飾面層喪失依托，引起面磚層整體脫落造成人員傷害。
3.3 擠塑板是利用可發(fā)性聚苯乙烯作為主要原料，添加發(fā)泡劑，通過加熱擠壓成型的。在生產(chǎn)過程中，直至出現(xiàn)成品，發(fā)泡劑(發(fā)泡劑是易燃物質(zhì))的殘留還存在。這樣就存在著兩個危險的問題，一是擠塑板上墻后，由于發(fā)泡劑有殘留量，夏季外墻表面溫度高達60-70℃，受高溫影響，繼續(xù)發(fā)泡，造成外表面破壞;二是由于發(fā)泡劑有殘留量，是可燃物質(zhì)。
4 其它
4.1 聚氨酯材料整體附著的墻面上，有很好的柔韌性，表面不易開裂、粉化，溫度變形小，不易導(dǎo)致系統(tǒng)破壞，因為聚氨酯的導(dǎo)熱系數(shù)為0.022 W/m•k，聚苯顆粒保溫漿料的導(dǎo)熱系數(shù)是0.059 W/m•k，二者導(dǎo)熱系數(shù)相差2.7倍，這樣也不會因溫差變形而導(dǎo)致面層破壞。與傳統(tǒng)外抹相同，保溫層厚度較難控制。
4.2 EPS保溫板在自然環(huán)境條件下42天或60℃蒸汽養(yǎng)護條件下5天后再上墻。養(yǎng)護時間不夠，造成上墻后繼續(xù)收縮，且收縮應(yīng)力均集中在板縫處。另外，保溫板在晝夜及季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮時也會在板縫處集中產(chǎn)生變形應(yīng)力,該類體系板間裂縫是比較常見的現(xiàn)象。由于變形開裂，造成工程隱患。
4.3 擠塑聚苯板密度大、強度高，自身變形及溫差變形產(chǎn)生的變形應(yīng)力也大，對板縫處進行擠或拉，與膨脹聚苯板相比更易造成板縫處開裂。需要在基層墻體外墻抹水泥砂漿找平，增加了工序，進行黏結(jié)，打錨栓，打磨、抹面等工序效率低。而且在施工中，技術(shù)和質(zhì)量很難控制，操作人員能否實現(xiàn)工藝要求的標準是難以控制的;黏結(jié)層的黏結(jié)面要到達40%，又如何的來控制和測量，由于黏結(jié)面隱藏在板子后面，又不能掀開板子來檢查，只能聽信操作人員的，然而操作人員的責任心有多少，那是無從考察的。由于是點粘結(jié)法，在打錨栓時，無法來確保每個錨栓都打在黏結(jié)灰面上，只能是估量。如果錨栓打在空腔部位上，就失去了打錨栓的意義。本身打錨栓的布點方法就有問題。從錨栓布點的位置上看，顯然都是打在空腔部分上，基本上不起到什么作用。再加上打在空心砌塊的墻體上，就更沒有什么意義了。因而擠塑聚苯板應(yīng)用于實心磚墻或純剪力墻上是可行的，如果是其它形式的填充墻就要避免使用。
5 結(jié)語
本文從材質(zhì)、構(gòu)造、防火和施工安全方面系統(tǒng)地分析了三種材質(zhì)外墻保溫的優(yōu)缺點，有利于在以后的工程應(yīng)用中合理使用，達到節(jié)能、安全、質(zhì)量保證的效果，為外墻保溫的使用起到積極推動作用。
參考文獻：
[1]建設(shè)部科技中心科技發(fā)展促進中心，北京振利高新技術(shù)公司.外墻外保溫應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005
[2]JGJ144-2004，外墻保溫工程技術(shù)規(guī)程[S]
[3]馬保國.外墻外保溫應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007
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