建筑围护结构节能技术.ppt

建筑围护结构节能技术,宋亦工 济南一建集团工程有限公司副总工程师 高级工程师建筑维护结构节能技术主要编者,第一部分 保温隔热材料现状,国家自实施建筑节能政策以来，作为建筑节能技术中基础材料之一绝热、保温材料有了较大发展，品种相当繁多，有数十种之多，但适合于建筑围护结构使用的一般为密度低、导热系数小、价格适中、操作方便，尤其随着节能标准要求的逐步提高，高效保温材料的发展了广阔的前途。现在对高效保温材料认识，一般导热系数0.05W/(mK)的绝热材料可称为高效保温材料。1、目前在建筑中使用最广泛的高效保温材料有下列几种：（1）模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）；（2）挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）；（3）硬质聚氨酯泡沫塑料（PU）；（）矿渣棉或岩棉制品；（）玻璃棉制品；（）泡沫玻璃；（）聚乙烯泡沫塑料；（）酚醛泡沫塑料；（）脲醛树脂泡沫塑料等。目前正在作广泛研究开发的绝热保温材料有自调温相变绝热保温材料及复合型保温饰面材料。,最常用的绝热保温材料主要性能表,、其它常用的无机隔热保温材料及复合保温隔热材料（）加气混凝土砌块或板 密度为600700kg/m3，其导热系数为0.19W/(mK),主要适用于具有保温作用的墙体材料。当密度500kg/m3的加气砼砌块亦可用于屋面保温。根据原材料不同有粉煤灰加气砼砌块和硅砂加气砼砌块或板。目前山东地区主要生产的是前一种，砂型加气砼板在江苏、上海等地生产应用较广。例如南京旭建生产的ALC板和上海生产的伊通板均属于加气砼制品。（2）膨胀珍珠岩类隔热保温制品。1）膨胀珍珠岩目前主要应用于建筑屋面找坡层，膨胀珍珠岩与胶粘材料水泥按一定比例混合加水搅拌后，制成具有一定保温作用的水泥膨胀珍珠岩层面找坡浆料，密度8001000kg/m3导热系数0.26W/(mK)，在屋顶构造层中主要起屋面找坡层作用，由于其有保温隔热效果，因此屋顶热工计算中亦必须计算这一层的热阻效应。厚度取找坡层平均厚度。,2）憎水型珍珠岩保温块 这一种保温产品在我省前段时间住宅建筑屋顶保温中用量最大，但是经现场热工性能检测，保温效果并不理想，目前该种保温制品主要因胶粘材料不同有乳化沥青珍珠岩保温块和水玻璃珍珠岩保温块两种，密度一般控制在300kg/m3左右，导热系数在0.07左右，济南地区一般使用厚度为100mm，按屋面热工性能计算这种100mm厚的材料，使用在体形系数0.3或0.35的住宅建筑屋面保温中是可以满足节能50%的要求，但是某些工程实测结果不理想的主要原因，产品性能不稳定，憎水性随着时间增长而减弱，导致保温性能降低，另一方面某些生产厂中掺加少量水泥粘结料，使产品憎水性能达不到质量要求，导热系数加大很多，所以在编制节能65%居建标准中，这种材料未编进附录屋面保温构造参考做法中。采用膨胀珍珠岩和膨胀蛭石，渗加水泥或其它胶凝材料混合制成保温浆体料用在室内围护结构保温，如楼梯间隔墙、分户墙等，只要满足节能标准规定要求的保温性能，还是可以使用的。,第二部分 建筑外墙的外保温技术,随着建筑节能工作的不断推进，建筑围护结构的保温亦在日益加强，其中尤以外墙外保温技术的发展更为迅速。所谓的外墙外保温，一般是指置于建筑物外墙外侧的保温及饰面系统的统称。它是由界面剂或找平砂浆、胶粘剂、高效保温材料、抹面胶浆和增强玻纤网格布及饰面层等组成的外墙保温系统，由于目前各种高效保温材料出现，所以亦涌现出各种不同做法的外墙外保温系统，下面就目前常用的系统谈以下几个问题，供大家参考。一、介绍目前国家已经颁布的外墙外保温系统的技术标准与规程。1、国家建工行业标准膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统JG149-2003（2003-07-01实施）2、国家建工行业标准胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统JG158-2004，（2004年12月1日实施）3、中华人民共和国行业标准外墙外保温工程技术规程JGJ144-2004（2005年3月1日实施）,前二个标准为膨胀聚苯板薄抹灰和胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统的材料标准，它们的主要内容为构成上述两种系统的各种材料的主要性能指标和检验方法，是外保温系统材料生产厂家和供应商必须执行的技术标准法规。后一个行业标准是包括5个外墙外保温系统的工程应用技术规程，它包括各系统的材料性能要求在内的设计、施工和工程验收等主要内容，是设计单位、施工单位、质量监理和质量监督、工程验收等必须遵守、执行的技术法规，该规程针对5个外保温系统都必须严格执行的强制性条文有2条，第1条条“外墙外保温系统经耐候性试验后，不得出现饰面层起泡或剥落，保护层空鼓或脱落等破坏，不得产生掺水裂缝。具有薄抹面的外保温系统，抹面层与保温层的拉伸粘结强度不得小于0.1Mpa，并且破坏部位应位于保温层内。”第2条强制性条文是条“外保温工程施工期间以及完工后24h内，基层及环境空气温度不应低于5。夏季应避免阳光暴晒。在5级以上大风天气和雨天不得施工。”规程中其它8条强制性条文分别在5个外墙外保温系统条文中,二、外墙外保温系统介绍 1、EPS板薄抹灰外墙外保温系统 EPS板薄抹灰外墙外保温系统（以下简称EPS板薄抹灰系统）由EPS板保温层、薄抹面涂层和饰面涂层构成，EPS板用胶粘剂固定在基层上，薄抹面层中满铺玻纤网（见下图1）。图1 EPS板薄抹灰系统 1基层；2胶粘剂；3EPS板；4玻纤网；5薄抹面层；6饰面涂层；7锚栓,该系统除严格执行上述强制性条文和条外，还必须严格执行“规程”中涉及该系统的强制性条文第条和第条，分别说明如下：第条：“胶粘剂与水泥砂浆的拉伸粘结强度在干燥状态下不得小于0.6Mpa，浸水48h后不得小于0.4Mpa；与EPS板的拉伸粘结强度在干燥和浸水48h后均不得小于0.1Mpa，并且破坏部位应位于EPS板内。”第条：“玻纤网经向、纬向和耐碱拉伸断裂强力均不得小于750N/50mm，耐碱拉伸断裂强力保留率不得小于50%。”2、胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统 胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统（以下简称保温浆料系统）应由界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成（见下图2）。胶粉EPS颗粒保温浆料经现场拌合后喷涂或抹在基层上形成保温层。薄抹面层中应满铺玻纤网。,图2 保温浆料系统 1基层；2界面砂浆；3胶粉EPS颗粒保温浆料；4抗裂砂浆薄抹面层；5玻纤网；6饰面层 该系统除严格执行规程中第和第条强制性条文外，尚应严格执行标准中，对该系统的强制性条文第条的规定：“现场 取样胶粉EPS颗粒保温浆料干密度不应大于250kg/m3,并且不应小于 180kg/m3。现场检验保温层厚度应符合设计要求，不得有负偏差。”希望在执行这一条强制性条文时应注意以下几个问题:,（1）EPS颗粒保温浆料是一种现场湿作业的外保温系统，这种系统有它的优点，价格适中，施工方便能适合于各种基层墙体和涂料或面砖饰面层，并且抗风压性能强，所以受设计单位和建设单位欢迎，在我省保温建筑市场中占有较大比例，但同时应注意湿保温浆料干燥时间长，保温性能难以完全达到指标规定要求，其导热系数=0.06W/mK是试验室经过干燥后干密度为180250Kg/m3条件下的测定值，实际上墙建筑物使用后，由于大气的相对湿度影响以及冬季室内水蒸气向外迁移均能影响其密度和导热系数，所以热工设计中对其导热系数进行增大修正，乘以1.3的修正系数，即使这样亦未必能达到指标要求，所以这是设计中必须加以考虑的。（2）这种系统是现场手工操作来控制保温层的厚度，所以有一定难度，一是受基层墙体平整度和垂直度的影响，建筑物的主体结构垂直度允许偏差执行的是钢筋砼工程施工和验收规范或砌体结构施工和验收规范，从结构设计和施工都存在容许偏差问题，如果对高层建筑来说，这种H/1000且30mm偏差是允许的，但对这种保温施工就较难控制设计,厚度，所以在某些地区施工验收中发现浆料保温层上下厚度不均匀现象，规程将厚度必须满足设计要求，不容许存在偏差，是十分必要或者说是十分重要的，因此我认为保温施工前应对基层墙体平整度和垂直度进行测定，当不符合保温浆料施工要求时，应进行基层墙体垂直度找平，这是达到保温层厚度满足设计要求的重要保证。3.EPS 板现浇混凝土外墙外保温系统 EPS板现浇混凝土外墙外保温系统（以下简称无网现浇系统）以现浇混凝土外墙作为基层，EPS板为保温层，EPS板内表面（与现浇混凝土接触的表面）沿水平方向开有矩形齿槽，内、外表面均满涂界面砂浆。在施工时将EPS板置于外模板内侧，并安装锚栓作为辅助固定件。浇灌混凝土后，墙体与EPS板以锚栓结合为一体。EPS板表面抹抗裂砂浆薄抹面层，外表以涂料为饰面层（见下图3），薄抹面层中满铺玻纤网。,图3 无网现浇系统 1现浇砼外墙；2EPS板；3锚栓；4抗裂砂浆薄抹面层；5饰面层 该系统除严格执行规程中第4.02条及第条强制性条文规定外尚应必须执行强制性条文第条的规定即“无网现浇系统EPS板两面必须预喷刷界面砂浆。”4.EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统 EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统（以下简称有网现浇系统）以现浇混凝土为基层，EPS单面钢丝网架板置于外墙外模板内侧，并安装6钢筋作为辅助固定件。浇灌混凝土后，EPS单面钢丝网架板挑头钢丝和6钢筋与混凝土结合为一,体，EPS单面钢丝网架板表面抹掺外加剂的水泥砂浆形成厚抹面层，外表做饰面层（见下图4）。以涂料做饰面层时，应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。图4 有网现浇系统 1现浇混凝土外墙；2EPS单面钢丝架板；3掺外加剂的 水泥砂浆厚抹面层；4钢丝网架；5饰面层；66钢筋,该系统除严格执行第条及第条强规定外，尚应严格执行规程中第条强制性条文的规定，即：“有网现浇系统EPS钢丝网架厚度，每平方米腹丝数量和表面荷载值应通过试验确定。EPS钢丝网架板构造设计和施工安装应考虑现浇混凝土侧压力影响，抹面层厚度应均匀，钢丝网应完全包覆于抹面层中。”5、机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统 机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统（以下简称机械固定系统）由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、掺外加剂的水泥砂浆抹面层和饰面层构成（见下图5）。以涂料做饰面层时，应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。,图5 机械固定系统 1基层；2EPS钢丝网架板；3掺外加剂的水泥砂浆厚抹面层；4饰面层；5机械固定装置 该系统除应严格执行规程中第条和第条强条规定外尚应执行第条和条强制性条文规定。（1）第条：“机械固定系统锚栓、预埋金属固定件数量应通过试验确定，并且每平方米不应小于7个。单个锚栓拔出力和基层力学性能应符合设计要求。”（2）第条：“机械固定系统金属固定件，钢筋网片、金属锚栓和承托件应做防锈处理。”,三、外墙外保温系统基本规定 1、外墙外保温系统应能适应基层的正常变形而不产生裂缝或空鼓；2、外墙外保温系统应能长期承受自重而不产生有害变形；3、高层建筑外墙外保温系统应采取防火构造措施；4、外墙外保温系统应具有防水渗透性能；5、外墙外保温复合墙体的保温、隔热和防潮性能应符合国家及省的现行标准民用建筑热工设计规范GB50176、山东省工程建设标准公共建筑节能设计标准DBJ14-036-2006、居住建筑节能设计标准DBJ14-037-2006的有关规定；6、外墙外保温系统各组成材料应具有物理化学稳定性。所有组成材料应彼此相容并应具有防腐性；7、外墙外保温系统在正确使用和正常维护的条件下，其使用年限不应少于25年。（使用年限的含义：当预期使用年限到期后，外保温工程的性能仍能符合标准的规定。,正常维护包括两部分：局部修补和饰面层维修。对局部环境应及时修补。对不可触及的墙面、饰面层正常维修周期应不小于5年。使用年限不少于25年的规定是依据欧标的规定，是建立在当前技术状况和工程实践经验的基础上的，是在实验室做耐候性实验与实验性建筑对比分析的基础上提出的。欧州使用最久的EPS板薄抹面系统实际工程使用将近40年，所以EPS板薄抹面系统使用年限可以超过25年。）四、外墙外保温系统的性能和技术要求（一）外墙外保温系统组成材料的性能要求 1、保温材料性能要求见表3-1。2、EPS钢丝网架板性能要求见表3-2。3、抹面胶浆、抗裂砂浆、界面砂浆与EPS板或胶粉EPS颗粒保温浆料的拉伸粘结强度在干燥状态和浸水48h后不得小于0.10MPa，破坏界面应位于EPS板或保温浆料内。4、饰面层材料和锚栓性能要求符合相关标准要求或满足设计要求。,表3-1 保温材料性能要求,表3-2 EPS钢丝网架性能要求（二）外墙外保温系统性能要求,表33 系统性能要求,（三）外墙外保温系统技术要求 1、各外墙外保温系统必须符合外墙外保温工程技术规程JGJ 144-2004中强制性条文的有关规定；2、选用外墙外保温系统时，不得更改系统的构造和组成材料；3、外墙外保温系统应包覆门窗框外侧洞口、女儿墙、空调机搁板及封闭阳台等热桥部位；4、对具有薄抹面层的外保温系统，保护层厚度应不小于3mm并且不宜大于6mm，对于厚抹面层的外保温系统，厚抹面层的厚度应为25-30mm；5、外墙外保温系统的密封和防水应进行构造设计，确保水不会渗入保温层及基层，重要部位应有详图。水平或倾斜的出挑部位以及延伸至地面以下部位应做防水处理。在外墙外保温系统上安装的设备或管道应固定于基层墙体上，并应做密封和防水设计；6、外保温复合墙体的热工性能和节能设计应满足保温层内表面温度高于0，确保基层和胶粘材料不受冻融破坏；7、外保温施工应具备施工方案，施工人员应经过培训并经考核合格；8、外保温系统依附的基层应坚实、平整，基层墙体的垂直度应满足外保温系统的施工质量要求，否则应在保温层施工前进行找平处理。,第三部分 门窗及玻璃幕墙节能技术,窗和透明幕墙是建筑围护结构中热工性能最薄弱的部位。窗型划分，目前带用的窗型有外平开窗、左右推拉窗、固定窗、天窗、上下悬窗，还有内开下悬翻转窗、上、下提拉窗等。天窗可分为固定式和开启式 透明中空玻璃应主要应用于北方采暖建筑，对南方隔热效果并不大。吸热玻璃有比较好的遮阳隔热作用，遮阳隔热作用最好的是热反射玻璃。LOW-E中空玻璃有适用于北方采暖建筑和南方空调建筑的不同种类，使用时应区域对待。,表1 常用外窗和玻璃的热工参数（参考）,注：1 以上仅是部门玻璃与不同型材的组合数据；2 表中热工参数为各种窗型中较有代表性的数值，不同厂家、玻璃种类以及型材系列品种都可能有较大浮动，具体数值应以法定检测机构的实际检测值为准；3 窗本身的遮阳系数SC可近似地取为窗玻璃的遮蔽系数乘以窗玻璃面积除以整窗面积，即SC=SeA玻/A窗。表2 国内常用单玻性能参数,表3 部分中空玻璃性能参数,表4 热反射镀膜玻璃性能参数注：表中参数为S深圳南玻集团提供。,谢谢大家！,