外墻外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)講解(2022年)_第1頁
外墻外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)講解(2022年)_第2頁
外墻外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)講解(2022年)_第3頁
外墻外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)講解(2022年)_第4頁
外墻外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)講解(2022年)_第5頁
已閱讀5頁,還剩383頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

外墻外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)4 1.1建筑外保溫在發(fā)展中的九大問題探索 1.2外保溫工程安全使用二十五年六大技術(shù)要點(diǎn) 1.6用市場經(jīng)濟(jì)的力量讓建筑節(jié)能跨入新階段 1.7“鳳凰涅槃”帶給我們的啟示 3.1夾芯保溫是個(gè)不穩(wěn)定構(gòu)造 3.2夾芯保溫豎向結(jié)構(gòu)套筒灌漿是個(gè)不讓人放心的構(gòu)造 3.4單面疊合外保溫墻板基本構(gòu)造 5.1膠粉聚苯顆粒漿料及配套技術(shù)的應(yīng)用 5.2在裝配式建筑和近零能耗建筑中的發(fā)展 6 14.1建筑墻體自保溫砌塊材料及構(gòu)造形式分類綜述 1第1章全面提升建筑外墻外保溫技術(shù)三十年來,洶涌澎湃的基建改革開放浪潮促使建筑節(jié)能事業(yè)蒸蒸日上,建筑業(yè)騰飛發(fā)展,中國發(fā)展成就驚嘆世人。在政府的推動(dòng)下,各種建筑節(jié)能技術(shù)百花齊放,競相發(fā)展。中國這個(gè)千年秦磚漢瓦的文明古國成為全世界建設(shè)規(guī)模最大、技術(shù)種類最多、發(fā)展最快的基建鼎盛強(qiáng)國。1.1建筑外保溫在發(fā)展中的九大外墻保溫在大量的建造實(shí)踐中,既有眾多的誤區(qū)又有很多的探索,正確的思想只能從社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來,回顧外墻外保溫發(fā)展的道路,其可歸納為以下九大技術(shù)探索。1.1.1節(jié)能建筑選擇內(nèi)保溫還是外保溫?這是始終在爭論的一個(gè)話題。建筑節(jié)能發(fā)展初期,國內(nèi)企業(yè)大都選擇做內(nèi)保溫。內(nèi)保溫工程中的熱橋、結(jié)露、霉變、墻體裂縫等問題突出,一直困擾著內(nèi)保溫技術(shù)的推廣和應(yīng)用。隨著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提升,大量的居住建筑采用外保溫技術(shù)。至今一些仍采用內(nèi)保溫技術(shù)的工程,如滑雪館,還是保溫問題暴露的重災(zāi)區(qū)。外保溫技術(shù)成為節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主流。1.1.2各種保溫材料都可以套用薄抹灰系統(tǒng)做法?1950年,德國發(fā)明了膨脹聚苯板(EPS板),1957年EPS板應(yīng)用于外墻外保溫,1958年真正工程意義的EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)研發(fā)成功,并廣泛應(yīng)用于歐洲。EPS板薄抹灰系統(tǒng)在國外主要用于低層別墅外保溫工程。引進(jìn)到國內(nèi)后,各種保溫材料紛紛套用此技術(shù),并用于高層建筑外保溫工程,造成了很多工程事故,產(chǎn)生了眾多技術(shù)紛爭。如:擠塑聚苯板(XPS)、硬泡聚氨酯板(PU)、酚醛板(PF)等有機(jī)保溫板與EPS板技術(shù)參數(shù)差異很大,草率地套用薄抹灰做法勢必產(chǎn)生很多工程問題。更有甚者,連技術(shù)參數(shù)全然不同的無機(jī)板材,如膨脹珍珠巖保溫板、發(fā)泡水泥板也簡單套用了此種薄抹灰做法。缺乏研究和測試基礎(chǔ)的薄抹灰做法造成了嚴(yán)重的工程質(zhì)量問題,如保溫層被大風(fēng)卷落等,不斷涌現(xiàn)的工程問題將薄抹灰做法推向懸崖盡頭。不同保溫材料怎能草率套用薄抹灰構(gòu)造做法?1.1.3是保溫保護(hù)結(jié)構(gòu),還是結(jié)構(gòu)保護(hù)保溫?在實(shí)踐中,有些人看到個(gè)別薄抹灰外保溫板被大風(fēng)刮落、有機(jī)板發(fā)生火災(zāi)事故后就摒棄了外保溫做法,把目光轉(zhuǎn)向了夾芯保溫。在把保溫層置于結(jié)構(gòu)墻體中間后,他們似乎松了一口氣,好像做到了“保溫層終于與墻體結(jié)構(gòu)同壽命了”。在結(jié)構(gòu)與保溫同壽命的道路上,用誰保護(hù)誰的問題就是做外保溫還是做夾芯保溫之爭。通過建筑全壽命周期溫度場模型分析可以發(fā)現(xiàn):鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為70年,當(dāng)做外保溫后,結(jié)構(gòu)年溫差大大縮小,壽命可大大延長;當(dāng)做夾芯保溫后,內(nèi)葉墻與外葉墻溫差擴(kuò)到7至10倍,導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命大大縮短。外保溫技術(shù)克服了墻體的晝夜溫差變化過大問題,延長了建筑壽命。21.1.4是采用剛性抗裂,還是柔性抗裂技術(shù)?建筑節(jié)能初期保溫材料外表面多選用鋼絲網(wǎng)復(fù)合水泥砂漿,這種傳統(tǒng)做法其表面裂縫無法避免,鋼絲穿透形成的熱橋也使保溫效果大打折扣。按溫度場模型數(shù)值計(jì)算分類時(shí),其歸類應(yīng)分到夾芯保溫。經(jīng)過工程實(shí)踐發(fā)展,這種做法的剛性面層漸被柔性技術(shù)替換,將水泥砂漿用膠粉聚苯顆粒取代,外表面采用柔性砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)布軟配筋飾面。這樣一來,既阻斷鋼絲產(chǎn)生的熱橋,又控制了外墻面裂縫的生成。外保溫徹底柔性技術(shù)的一個(gè)顯著標(biāo)志是不設(shè)應(yīng)力集中釋放的分隔縫。長期工程實(shí)踐證明,抗裂砂漿的柔性抗裂效果是外保溫的重要技術(shù)保證。用乳液制作的雙組份抗裂砂漿遠(yuǎn)比用膠粉制作的單組份抗裂砂漿效果更好。我國早期外保溫工程的抗裂效果證明了這一點(diǎn),早期保溫砂漿中多用雙組份砂漿,后因施工、運(yùn)輸?shù)葐栴}單組份砂漿的應(yīng)用越來越普遍,隨著產(chǎn)品的更替隨之也損失了抗裂砂漿的抗裂、耐候等性能。外保溫系統(tǒng)應(yīng)采用柔性抗裂技術(shù)。1.1.5是選用材料防火,還是構(gòu)造防火?外保溫曾經(jīng)歷了材料防火和構(gòu)造防火兩條技術(shù)路線的激烈爭論,這種極端強(qiáng)勢的行政爭辯對(duì)行業(yè)發(fā)展傷害很大。隨著行政手段向技術(shù)手段轉(zhuǎn)換,建筑和消防兩個(gè)行業(yè)技術(shù)專家編寫了國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016—2014、《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》GB/T29416—2012。其中GB50016—201明確了不同燃燒等級(jí)的材料在外保溫工程中的應(yīng)用范圍和采取的技術(shù)措施,主要是從材料防火的角度進(jìn)行規(guī)范。GB/T29416—2012是外墻外保溫系統(tǒng)大尺寸防火試驗(yàn)方法,在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下對(duì)外保溫系統(tǒng)燃燒時(shí)的可見持續(xù)火焰尺寸、外部火焰溫度、內(nèi)部火焰溫度、火焰蔓延尺寸、系統(tǒng)穩(wěn)定性等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行記錄,并判定該外保溫系統(tǒng)是否合格,是從系統(tǒng)構(gòu)造防火的角度進(jìn)行判定。兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)解決了外保溫技術(shù)體系材料防火、構(gòu)造防火的安全保障,具有極強(qiáng)的可操作性。構(gòu)造防火的技術(shù)路線也在建筑和消防兩個(gè)行業(yè)的技術(shù)層面完成了合作,達(dá)成了共識(shí)。但是GB/T29416—2012標(biāo)準(zhǔn)被壓制至今,不能應(yīng)用實(shí)踐,被強(qiáng)勢的材料防火的技術(shù)路線打入冷宮。在此期間,要求外保溫增加防火隔離帶也是極具爭議的一種技術(shù)。大量火災(zāi)模擬試驗(yàn)和長期工程實(shí)踐證明:防火隔離帶防止火焰蔓延的作用很有限,保溫層越厚,隔離帶阻斷火焰蔓延作用越差,而且防火隔離帶對(duì)原外保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理有諸多的破壞,大大影響外保溫系統(tǒng)技術(shù)穩(wěn)定,嚴(yán)重影響外保溫安全運(yùn)行的壽命。有機(jī)保溫材料的出路是研究有效的系統(tǒng)構(gòu)造防火;無機(jī)保溫材料的出路是研究安全的系統(tǒng)耐候穩(wěn)定。1.1.6是選擇粘貼受力,還是錨固受力?粘粘和錨固屬于完全不同的兩個(gè)受力模式,有著表述完全不同的受力簡圖,分別有各自的力傳遞路徑,分別受材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)兩個(gè)不同的建筑力學(xué)規(guī)律影響。1、外墻外保溫是一種粘結(jié)受力的模式,外墻外保溫的構(gòu)造應(yīng)力設(shè)計(jì)遵循材料力學(xué)規(guī)律。外墻外保溫是完全的柔性構(gòu)造,只有完全的構(gòu)造柔性才能充分釋放外保溫生成的各種應(yīng)力。這種消納和釋放各種應(yīng)力的作用是由各粘結(jié)層的材料自身的技術(shù)要素復(fù)合形成的,其施工使用的錨固件僅為臨時(shí)固定輔助,系統(tǒng)受力不予計(jì)算。2、帶有重質(zhì)剛性飾面層的保溫裝飾一體化板應(yīng)選擇錨固受力模式,按幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì),由縱橫龍骨或獨(dú)立托承盤架懸挑受力。在溫度場模型數(shù)值計(jì)算分類時(shí),這種保溫裝飾一體板應(yīng)歸夾心保溫類,其保溫層兩側(cè)的3構(gòu)造溫差與夾心保溫內(nèi)外葉墻體形成的溫差相近。剛性飾面層的保溫裝飾一體化板其面層重量荷載及所發(fā)生的各種自然力(熱應(yīng)力、風(fēng)荷載、地震、水凍漲、火災(zāi))變動(dòng)荷載,單塊通過錨固件傳導(dǎo)到結(jié)構(gòu)墻體上,保溫裝飾一體化板受力計(jì)算模式應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)力學(xué)規(guī)律。保溫裝飾一體化板應(yīng)分別計(jì)算每塊重質(zhì)面板相對(duì)應(yīng)所產(chǎn)生力臂、力矩,選取滿足三維形變相應(yīng)的錨固系統(tǒng)構(gòu)造、板縫設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)要求。保溫裝飾一體板粘結(jié)做法只是暫時(shí)固定,系統(tǒng)受力不計(jì)算粘結(jié)力。1.1.7是側(cè)重保溫,還是側(cè)重遮陽?中國工程院院士、西安建筑科技大學(xué)劉加平教授一直致力于研劉加平院士認(rèn)為從傳統(tǒng)民居看似樸素的設(shè)計(jì)中,研究總結(jié)出節(jié)能原理,再將其提煉成方法論用于新的生態(tài)民居建設(shè),這就是他努力的方向。利用綠色建筑原理,穩(wěn)定結(jié)構(gòu)溫度是節(jié)能路線的工作核心,對(duì)傳統(tǒng)窯洞理念進(jìn)行研究和示范推廣具有極大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。中國工程院院士、清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長江億認(rèn)為“建筑物墻兩邊存在溫度差,所以要加保溫材料,不讓溫度差引起傳熱。這樣就可節(jié)能。但是越到南方,建筑物墻兩邊的溫度差越小,溫差越小就越不需要太多的保溫?!痹谀戏剑ㄖ恼陉?、散熱通風(fēng)比保溫更重要。他在這里使用了一個(gè)妙喻:“在太陽底下是穿羽絨服還是打傘涼快?當(dāng)然是打個(gè)旱傘、穿個(gè)T恤衫涼快。對(duì)建筑而言也是如此,遮陽、散熱通風(fēng)比保溫更為重要。”他表示應(yīng)因地制宜,在南方不要光強(qiáng)調(diào)外墻保溫,而要更注重房屋的遮陽和自然通風(fēng)。兩位院士分別用窯洞和旱傘形象詮釋了各自對(duì)建筑外保溫的理念,并在自己影響的技術(shù)領(lǐng)域,影響著技術(shù)的發(fā)展方向,直至今日。1.1.8禁止限制還是完善發(fā)展?中國外墻外保溫的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造了三個(gè)世界之最:一是用于外保溫的材料品種世界最廣泛,無機(jī)材料、有機(jī)材料各種導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料均有工程應(yīng)用。二是用于外保溫施工方法世界最多,澆筑、噴涂、貼砌、粘貼、抹灰等施工方法應(yīng)有盡有。三是形成的技術(shù)規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)世界最全,有各類各級(jí)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、工法、圖集、導(dǎo)則、指南。外保溫的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是我國實(shí)施碳減排的巨大寶庫,是全行業(yè)幾十年共同努力的成果,目前已形成的外保溫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系是支撐建筑節(jié)能重大成果的擎天柱。要繼續(xù)提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的目標(biāo),只能全面繼承、合理發(fā)展外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的潛在風(fēng)險(xiǎn),分析排除,提高完善。不能因?yàn)楸∧ɑ易龇ū淮箫L(fēng)刮下的工程案例多就否定薄抹灰外保溫技術(shù)。不能因?yàn)楸∧ɑ以跂|北嚴(yán)寒地區(qū)裂縫發(fā)生率高,就不允許這類技術(shù)找發(fā)生原因,進(jìn)行改進(jìn)。不能因?yàn)闊o機(jī)保溫砂漿在上海出了大面積事故,就一槍斃掉,不許改進(jìn)更新。不能因?yàn)閿D塑聚苯板、酚酫保溫板套用薄抹灰做法有了大量質(zhì)量事故,就不允許改進(jìn)完善。技術(shù)創(chuàng)新都是在不斷糾正自己錯(cuò)誤的過程中完成的,節(jié)能減排是一項(xiàng)基本國策,是要全行業(yè)同仁共同完成的,要各種材料應(yīng)用技術(shù)共同進(jìn)步,才能實(shí)現(xiàn)。否定之否定的發(fā)展觀是我們的理論法寶。1.1.9優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià),還是低價(jià)惡行競爭?資本逐利的本性也對(duì)外保溫市場形成傷害,主要表現(xiàn)為惡意墊資搶占工程,組織圍標(biāo)、串標(biāo)擾亂市場秩序。低價(jià)中標(biāo)惡性競爭導(dǎo)致偷工減料,惡性循環(huán),劣幣驅(qū)逐良幣,這是外保溫工程質(zhì)量事故頻發(fā)的重要原因。420年前聚苯板薄抹灰做法,每平方米施工報(bào)價(jià)180元,經(jīng)歷了多次人工費(fèi)和原材料漲價(jià)后,現(xiàn)每平方米價(jià)格降到不足百元。外保溫市場要實(shí)行優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、扶優(yōu)汰劣,實(shí)行質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制,引入建筑保險(xiǎn)機(jī)制,創(chuàng)建良性循環(huán)的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境。1.2外保溫工程安全使用二十五年六大外墻外保溫技術(shù)最初是用于修補(bǔ)第二次世界大戰(zhàn)中受到破壞的建筑物外墻裂縫,通過實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn),當(dāng)把這種板材粘貼到建筑墻面以后,不僅能夠有效地遮蔽外墻出現(xiàn)的裂縫等問題、使厚重的墻體變薄,還發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合墻體具有良好的保溫隔熱性能。外墻外保溫技術(shù)引進(jìn)到中國后,隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,經(jīng)過近40年的工程實(shí)踐和發(fā)展,可呈現(xiàn)出以下六大技術(shù)特點(diǎn)。1.2.1外保溫應(yīng)是避免熱應(yīng)力集中的柔性構(gòu)造由建筑溫度場模型可知,外墻外保溫的外表面是晝夜溫差變化最大的部位。外保溫應(yīng)是一個(gè)完全柔性的構(gòu)造,可及時(shí)充分釋放熱應(yīng)力,避免熱應(yīng)力集中造成破壞。外保溫整體柔性的粘結(jié)力應(yīng)能釋消因溫度變化而引發(fā)的外保溫整體三維形變的熱應(yīng)力。根據(jù)外保溫系統(tǒng)熱應(yīng)力分布趨勢可以得出:為適應(yīng)相鄰材料不同升降溫速度所產(chǎn)生的形變剪切應(yīng)力、降低熱應(yīng)力集中,保溫系統(tǒng)外側(cè)材料柔性應(yīng)最強(qiáng),外側(cè)材料柔性應(yīng)大于內(nèi)側(cè)材料柔性,相鄰材料導(dǎo)熱系數(shù)差(變形速度差)不宜過大。外保溫整體柔性的性能設(shè)計(jì),要求外保溫各層材料的技術(shù)指標(biāo)滿足允許變形,誘導(dǎo)變形,改變力的傳遞方向的釋力性能。外保溫整體柔性構(gòu)造是首要特征。1.2.2外保溫與基層墻體間應(yīng)以粘結(jié)力為主以粘結(jié)力為主要的受力模式是外墻外保溫又一顯著特征。外保溫各構(gòu)造層材料通過粘結(jié)力將重力荷載逐層傳遞到基層墻體,這種粘結(jié)力是由各層材料的粘結(jié)技術(shù)指標(biāo)串連形成。對(duì)外保溫系統(tǒng)粘貼小型面磚的受力分析,就是在計(jì)算各構(gòu)造層的柔性粘結(jié)力。單塊面磚面積與周邊柔性磚縫面積比例應(yīng)相適應(yīng),單塊面磚應(yīng)像魚鱗一樣各自獨(dú)立附著在由柔性砂漿和軟配筋構(gòu)成的魚皮上,每塊面磚發(fā)生的熱應(yīng)力形變,不會(huì)向相鄰面磚傳遞。1.2.3外保溫應(yīng)具有阻隔液態(tài)水進(jìn)入,利于氣態(tài)水排出的水分平衡性能水分散構(gòu)造層是利用材料自身性能,吸收分散外保溫露點(diǎn)位置產(chǎn)生的液態(tài)水,并在適當(dāng)時(shí)機(jī)將其轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水排出,使系統(tǒng)處于干濕自平衡狀態(tài)。這種水分散構(gòu)造是外保溫系統(tǒng)防水相變破壞的長命技巧。1.2.4外保溫在負(fù)風(fēng)壓狀態(tài)下不應(yīng)產(chǎn)生膨脹變形綜合分析被風(fēng)刮落的外墻外保溫事故案例,有一個(gè)現(xiàn)象是一致共同的:每個(gè)發(fā)生事故的建筑只有一面墻被風(fēng)荷載破壞,這個(gè)被風(fēng)荷載破壞的部位即是所在風(fēng)場的負(fù)壓發(fā)生區(qū)。觀察被風(fēng)刮落的殘片和墻上被破壞的印痕,要么有連通空腔的存在,要么有在負(fù)壓狀態(tài)下可發(fā)生膨脹形成氣囊形變的材料,如巖棉板、玻纖棉等。1.2.5外保溫防火構(gòu)造應(yīng)三管齊下針對(duì)熱傳播的三種形式(熱輻射、熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流外保溫系統(tǒng)防火應(yīng)遵循構(gòu)造防火5三要素:防火保護(hù)層、防火分倉、無連通空腔的熱對(duì)流通道。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)越高,所需保溫材料就越厚,由此形成的燃燒熱值總量就越大,防火要求也就越嚴(yán)格。增加防火保護(hù)層的厚度,控制防火分倉的最小體積,禁止易發(fā)生連通空腔的點(diǎn)框粘結(jié)做法,是外保溫通過構(gòu)造抵抗火災(zāi)的有效手段。1.2.6外保溫應(yīng)材料輕質(zhì)、整體柔性并有利于減隔震整體柔性和整體輕質(zhì)是附著在建筑結(jié)構(gòu)外保溫系統(tǒng)安全抗震的必要條件。建筑物抵抗地震破壞是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性來實(shí)現(xiàn)的。附著在建筑結(jié)構(gòu)上的外保溫整體柔性材料,能消減作用在結(jié)構(gòu)上地震力向外保溫系統(tǒng)的傳遞,同時(shí)整體輕質(zhì)材料也可減少結(jié)構(gòu)震動(dòng)變形產(chǎn)生的破壞力。1.3.1主要問題外保溫可使用壽命25年的期限快到了,這是擺在全國人民面前必須面對(duì)的問題。主要問題如下:1)外保溫技術(shù)引領(lǐng)了墻體節(jié)能的主流方向,基本盤是好的,大多數(shù)工程經(jīng)過多年實(shí)踐檢驗(yàn),質(zhì)量仍然完好如初,但也有一部分外保溫工程質(zhì)量問題漸漸暴露出來。2)外保溫事故報(bào)導(dǎo)最多的案例是薄抹灰系統(tǒng)被大風(fēng)吹落,大面積掉下來,傷人毀物。3)造成損失最大的是火災(zāi),每次火災(zāi)都會(huì)因外保溫的燃燒引燃整體樓房。人員傷亡,財(cái)產(chǎn)損失巨大,因火災(zāi)事故多次引發(fā)官員被問責(zé)處罰。1.3.2主要原因外保溫質(zhì)量事故產(chǎn)生的原因主要有:1)基礎(chǔ)理論研究缺失,外保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)選擇不科學(xué);2)工程低價(jià)位競爭、惡性循環(huán)、偷工減料、質(zhì)量失控。1.3.3技術(shù)措施20多年的外保溫工程經(jīng)驗(yàn)積累產(chǎn)生了很多的優(yōu)質(zhì)工程,形成了眾多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和高品質(zhì)工程標(biāo)準(zhǔn)。外保溫工程不停的發(fā)展升級(jí),目前已進(jìn)入近零能耗的發(fā)展階段??偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn),提升外保溫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),把外保溫工程可使用壽命從25年提升到50年是當(dāng)前刻不容緩的大事情。通過研究外保溫工程面臨的五種自然力的破壞影響,制定50年壽命可安全使用的外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)滿足以下十個(gè)控制基線:(1)外保溫系統(tǒng)各構(gòu)造層應(yīng)由徹底柔性的材料組成,外側(cè)材料的可允許變形量應(yīng)大于內(nèi)側(cè)材料可允許的變形量,相鄰材料變形速度差不應(yīng)大于20倍;(2)外保溫系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置分隔縫,不應(yīng)設(shè)置應(yīng)力集中釋放區(qū),系統(tǒng)材料性能設(shè)計(jì)應(yīng)滿足允許變形、誘導(dǎo)變形的要求,應(yīng)改變應(yīng)力的傳導(dǎo)方向使應(yīng)力得到及時(shí)釋放;(3)外保溫材料應(yīng)為彈性體或亞彈性體,無機(jī)漿料材料進(jìn)行亞彈性改性時(shí)聚苯顆粒體積添加量不應(yīng)少于50%,各種纖維重量添加量不應(yīng)少于1%;(4)外保溫系統(tǒng)應(yīng)有水分散構(gòu)造,應(yīng)有防液態(tài)水進(jìn)入、排出氣態(tài)水功能,使露點(diǎn)生成的冷凝水得到分散,并適時(shí)轉(zhuǎn)成氣態(tài)水排出,形成含水量的自我平衡;(5)各種保溫板應(yīng)采用貼砌法構(gòu)造,最小防火分倉體積不應(yīng)大于0.027m3,低能耗工程的貼砌兩層保溫板做法最小防火分倉體積不大于0.041m3;6(6)各種有機(jī)保溫板防火保護(hù)層厚度不應(yīng)小于25mm,低能耗建筑工程兩層保溫板的防火保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm;(7)外保溫系統(tǒng)構(gòu)造中的線條在窗口和陰陽角位置不宜使用可燃材料,不得應(yīng)用熱塑型材料,避免受熱收縮形成助燃構(gòu)造;(8)各種外保溫材料一律采用滿粘法施工,不允許有任何空腔及虛粘存在,杜絕風(fēng)壓破壞;(9)各種外保溫材料在負(fù)壓下不應(yīng)產(chǎn)生膨脹變形,禁止非豎絲巖棉用在外保溫工程中;(10)外保溫整體柔性和整體輕質(zhì)是附著在結(jié)構(gòu)上安全消解地震破壞力的必要條件。1.4.1遵循外保溫十個(gè)技術(shù)措施重新做外保溫,可以安全使用百年使用內(nèi)保溫、自保溫、夾心保溫時(shí)會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)陷入失穩(wěn)狀態(tài),不能實(shí)現(xiàn)建筑墻體消滅晝夜溫差的溫度控制,從而縮短建筑結(jié)構(gòu)壽命,而對(duì)其重新做外保溫后可穩(wěn)定結(jié)構(gòu)并延長建筑結(jié)構(gòu)的壽命,因?yàn)橥獗厥墙ㄖY(jié)構(gòu)百年長壽命的必要條件。而要使建筑進(jìn)一步獲得百年以上的更長壽命,必須選用更高的外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——低能耗、近零能耗標(biāo)準(zhǔn)。保溫工程百年壽命的前提條件是結(jié)構(gòu)壽命百年,而外保溫工程可延長結(jié)構(gòu)壽命。因此,外保溫系統(tǒng)長期艱巨的任務(wù)就是將沒有做外保溫的各類建筑結(jié)構(gòu),如內(nèi)保溫、自保溫、夾心保溫等不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)重新做外保溫,使其結(jié)構(gòu)壽命延長至百年。1.4.2對(duì)原有保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)失誤的工程進(jìn)行修繕,可延長壽命至百年凡不滿足外保溫50年壽命十個(gè)控制基線的工程均會(huì)存在誘發(fā)事故的隱患。為避免短壽命外保溫導(dǎo)致大量建筑垃圾的生成,對(duì)不穩(wěn)定的保溫構(gòu)造應(yīng)采取將原有保溫構(gòu)造通過鋼網(wǎng)分樓層在墻體結(jié)構(gòu)上生根的辦法重新加固。在完成對(duì)原有保溫構(gòu)造安全加固后,按外保溫50年壽命十個(gè)控制基線的要求重新做外保溫,延長結(jié)構(gòu)壽命。1.4.3對(duì)外保溫工程進(jìn)行正常維護(hù)凡能滿足外保溫50年壽命十個(gè)控制基線的工程,都會(huì)有基本完好的質(zhì)量壽命周期,對(duì)此類外保溫工程只需對(duì)外飾面涂層適時(shí)刷新即可安全運(yùn)行,使用至百年。早在建筑節(jié)能初期,在中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì)第一次工作會(huì)議上,甘肅建筑科學(xué)研究院李德隆教授就提出了外保溫十大優(yōu)點(diǎn),強(qiáng)調(diào)外保溫第一大貢獻(xiàn)就是保護(hù)結(jié)構(gòu)延長了建筑結(jié)構(gòu)壽命,得到與會(huì)人員的一致贊同。之后陜西劉加平院士的窯洞理論又提出穩(wěn)定結(jié)構(gòu)溫度是節(jié)能路線的工作核心,指出了建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向;清華張君教授建筑溫度場數(shù)學(xué)模型的建立,使建筑外墻節(jié)能技術(shù)成為研究五種自然力的科學(xué)根據(jù);北京住宅科技研究所王滿生博士關(guān)于建筑出挑構(gòu)造溫度應(yīng)力分析的模型及夾心保溫墻體溫度場應(yīng)力分析模型,補(bǔ)充了關(guān)于建筑溫度場的理論。通過建立溫度場研究不同保溫的構(gòu)造位置,引發(fā)建筑不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析,使得保溫應(yīng)用技術(shù)成為了研究五種自然力的科學(xué)。恒溫恒濕的建筑工程技術(shù)的問世,消滅墻體晝夜溫差,其已成為節(jié)能墻體追求的最高境7當(dāng)前中國建筑科學(xué)研究院徐偉院長提出的近零能耗建筑已成為外保溫技術(shù)發(fā)展的頂尖集成。堅(jiān)持節(jié)能減排的基本國策,就要發(fā)展完善外保溫技術(shù),不斷延長建筑的壽命。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命為70年,為其做外保溫可延長壽命過100年,再提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),使用近零能耗建筑技術(shù)會(huì)使其壽命延長至幾百年。內(nèi)保溫、自保溫、夾心保溫等應(yīng)用技術(shù),其保溫層的構(gòu)造位置引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)不同部位的溫差,引發(fā)建筑墻體結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定,均會(huì)因此縮短建筑物的使用壽命。如果提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加厚保溫層的厚度,會(huì)引發(fā)這些類型建筑結(jié)構(gòu)更加不穩(wěn)定。保溫層的作用對(duì)建筑壽命的影響是非常重要的,延長還是縮短建筑的壽命是節(jié)能建筑和非節(jié)能建筑的分水嶺。發(fā)展外保溫技術(shù)是我國建筑節(jié)能發(fā)展的終極選擇。1.6用市場經(jīng)濟(jì)的力量讓建筑節(jié)能跨外保溫技術(shù)在中國30年一路走來滄桑不盡。不能讓外保溫在否定中死亡,就須全面完善、提升外保溫的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),瞄準(zhǔn)更長壽命,把25年的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)提升到50年,全面推進(jìn)超低能耗建筑節(jié)能技術(shù),讓外保溫得到新生。外保溫技術(shù)在中國大地上的發(fā)展主要是靠政府的力量推動(dòng)的。通過這些年的發(fā)展,中國市場經(jīng)濟(jì)力量的手段日漸發(fā)展。如團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《建筑外墻外保溫工程質(zhì)量保險(xiǎn)規(guī)程》T/CABEE001-2019的發(fā)布成為中國外保溫技術(shù)發(fā)展進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)扶優(yōu)限劣的新階段。該標(biāo)準(zhǔn)是中國首例新型跨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),讓兩個(gè)行業(yè)共用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)成為首例。建筑業(yè)用該標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工程質(zhì)量的完善發(fā)展,保險(xiǎn)業(yè)用該標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算保險(xiǎn)收費(fèi)系數(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)函數(shù)一個(gè)是預(yù)期保險(xiǎn)使用年限系數(shù),一個(gè)是工程保險(xiǎn)收費(fèi)系數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)回答了保多少年,收多少錢的問題,兩個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)完成了跨行業(yè)的橋梁搭建。《建筑外墻外保溫工程質(zhì)量保險(xiǎn)規(guī)程》T/CABEE001—2019通過對(duì)外保溫工程全過程的控制,從設(shè)計(jì)構(gòu)造、材料指標(biāo)、施工工藝,全流程全方位進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測。對(duì)全流程提出了控制項(xiàng)和評(píng)分項(xiàng),設(shè)定了評(píng)定和評(píng)比規(guī)則,使外保溫工程全過程的質(zhì)量水平和外保溫工程壽命計(jì)算聯(lián)系在一起,使外保溫施工品質(zhì)控制的高低與保險(xiǎn)的收費(fèi)掛鉤,實(shí)現(xiàn)外保溫的質(zhì)量壽命用金融手段來促保。面對(duì)“雙碳”以及“高質(zhì)量”發(fā)展的新要求,外墻外保溫行業(yè)發(fā)展,只有改變才能重生。在我們生活中,有時(shí)候我們必須做出困難決定,開始一個(gè)自我更新的歷程。我們必須把舊的思想、舊的習(xí)慣拋棄,才能使我們獲得重生,再次起飛。只要我們?cè)敢飧淖兣f的思維和習(xí)慣,學(xué)習(xí)新的技能,就能發(fā)揮我們的潛能,創(chuàng)造嶄新的未來,我們需要的是自我改變的勇氣和再生的決心。改變是痛苦的,但改變是必須的,當(dāng)我們通過改變而獲得重生后,我們就能去領(lǐng)略生命新的長度和高度。在時(shí)代烈火的熾烤中重生并獲永生。8第2章建筑外保溫基礎(chǔ)研究概述清華大學(xué)張君教授依據(jù)墻體不同節(jié)能做法對(duì)保溫材料在建筑物的不同構(gòu)造位置,建立了溫度場的數(shù)學(xué)分析模型。通過該模型可分析出:外保溫是建筑墻體外面用保溫材料包裹,隔絕了室外溫度變化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響,消除因溫度變化產(chǎn)生的建筑墻體熱脹冷縮的變形,穩(wěn)定了結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)壽命大大延長。一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)壽命為七十年,做外保溫保護(hù)了結(jié)構(gòu),可使壽命延長到百年以上。超低能耗建筑是全面頂級(jí)外保溫技術(shù)的集合,采用外保溫技術(shù)會(huì)使其有更長的壽命。內(nèi)保溫構(gòu)造做法形成的溫度場會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)處于終生不穩(wěn)定狀態(tài),外墻與內(nèi)隔墻的年溫差會(huì)達(dá)到7倍(采用外保溫形式,結(jié)構(gòu)墻體年溫度變化幅度很小,僅為8℃(16℃~24℃),而采用內(nèi)保溫時(shí),結(jié)構(gòu)墻體年溫度變化幅度較大,為55℃(-8℃~47℃),因此從這方面看內(nèi)保溫墻體不利于建筑墻體的熱穩(wěn)定),見圖2-1。同建筑的不同墻體7倍的溫度應(yīng)力差值會(huì)使建筑反復(fù)發(fā)生墻體裂縫,屋面防水破壞,地下室防水滲漏及室內(nèi)冷橋部位結(jié)露、發(fā)霉等現(xiàn)象,俗稱內(nèi)保溫技術(shù)綜合癥。內(nèi)保溫構(gòu)造在節(jié)能早期占有大量市場,隨節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步,逐步退出市場。(a)(b)(a)外保溫;(b)內(nèi)保溫自保溫墻體內(nèi)側(cè)年溫差為8℃,而外側(cè)年溫差可達(dá)65℃,外側(cè)年溫差是內(nèi)側(cè)年溫差的8倍,內(nèi)側(cè)變形應(yīng)力小,而外側(cè)變形應(yīng)力大,導(dǎo)致墻體內(nèi)外兩側(cè)收縮膨脹不一致,致使產(chǎn)生大量的溫度應(yīng)力,破壞了墻體的穩(wěn)定性,見圖2-2。95550454035302520151050-5-10TL-JQH-DXJ-W冬季夏季020406080100120140160180200220240260Location(mm)夾芯保溫是將保溫層置于結(jié)構(gòu)墻的中間,是用結(jié)構(gòu)墻體去保護(hù)保溫層,這種墻體構(gòu)造是特別不穩(wěn)定的,夾芯保溫外葉墻的年溫差是內(nèi)葉墻的8倍(圖2-3),保溫層加劇了兩側(cè)的墻體溫差,造成了內(nèi)葉墻與外葉墻的溫度應(yīng)力的自破壞,人為縮短建筑物壽命,一般夾芯保溫建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為五十年。從建筑壽命周期看,夾芯保溫是不節(jié)能建筑。55504540Temperature(Temperature(C)3025201510-5-10TL-JXH-DXJ-W冬季夏季020406080100120140160Location(mm)Temperature(C)Temperature(C)在建筑節(jié)能早期,中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì)第一次工作會(huì)議上,甘肅建筑科學(xué)研究院李德隆教授就提出外保溫的十大優(yōu)點(diǎn),得到全國上下一致認(rèn)同;隨后西安建筑科技大學(xué)劉加平院士提出窯洞理念,把穩(wěn)定結(jié)構(gòu)溫度做為建筑節(jié)能的基本工作方向;北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)科學(xué)技術(shù)研究所王滿生博士關(guān)于出挑構(gòu)造外保溫溫度應(yīng)力的分析補(bǔ)充了清華大學(xué)張君教授關(guān)于建筑溫度場的理論;溫度場模型的提出,使得外保溫應(yīng)用技術(shù)成為了研究五種自然力的科學(xué);恒溫恒濕建筑技術(shù)的面世使得建筑墻體消滅晝夜溫差成了節(jié)能墻體技術(shù)追求的最高境界;中國建科院環(huán)能院徐偉院長關(guān)于近零能耗的標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前外保溫頂尖技術(shù)的集成。堅(jiān)持節(jié)能減排的基本國策,就要發(fā)展完善外墻外保溫技術(shù)系統(tǒng),不斷延長建筑的全壽命周期。根據(jù)外保溫外表面溫度狀況分析,其應(yīng)力集中發(fā)生區(qū)在外保溫的外表面,外保溫系統(tǒng)的材料構(gòu)造組成應(yīng)有充分釋放溫度應(yīng)力的能力。外保溫材料柔性構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)滿足釋放溫度應(yīng)力三原則:1)柔性釋放應(yīng)力,外保溫系統(tǒng)構(gòu)造中外層材料允許變形量大于內(nèi)層材料允許變形量,滿足逐層漸變的構(gòu)造設(shè)計(jì)。2)控制相鄰材料變形速度差。保溫系統(tǒng)各構(gòu)造層相鄰材料之間過大的變形應(yīng)力影響不同材料之間的粘結(jié)穩(wěn)定,相鄰材料層導(dǎo)熱系數(shù)不宜相差過大。3)整體柔性構(gòu)造隨時(shí)釋放應(yīng)力。保溫系統(tǒng)中不設(shè)溫度應(yīng)力集中釋放區(qū),不設(shè)置分隔縫,采用柔性砂漿配柔性軟配筋,有機(jī)無機(jī)粉料復(fù)合聚苯顆粒形成亞彈性體,在砂漿、膠粉中配置長短不同,彈性模量不同的纖維用于分散力的傳導(dǎo)方向。外保溫柔性構(gòu)造的核心思想是允許變形,誘導(dǎo)變形,分散并改變力的傳遞方向。影響外墻保溫的五種自然力中,只有溫度應(yīng)力和水的相變這兩種自然力在持續(xù)發(fā)揮著作用。根據(jù)建筑溫度的數(shù)據(jù)分析,不同的保溫構(gòu)造位置會(huì)有不同的冷凝現(xiàn)象。外墻中的水蒸氣分壓力和飽和水蒸氣分壓力分布有以下幾種類型:1)在墻體沿厚度的同一位置上,飽和水蒸氣分壓力高于外墻中水蒸氣分壓力時(shí),這種外保溫構(gòu)造在此環(huán)境下是不會(huì)冷凝的,見圖2-4。2)內(nèi)保溫的冷凝露點(diǎn)位置在保溫層靠內(nèi)側(cè)墻體,見圖2-5。3)夾芯保溫的冷凝露點(diǎn)位置在保溫層外界面與外葉墻連接處,見圖2-6。4)自保溫墻體冷凝露點(diǎn)位置在圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體外側(cè)附近,見圖2-7。不同的保溫位置對(duì)墻體水蒸氣滲透有不同的影響,內(nèi)保溫、夾芯保溫、自保溫都會(huì)在墻體部位發(fā)生結(jié)露。只有外保溫露點(diǎn)位置不在墻體。室外溫濕變化中,外保溫抗裂層存在冷凝生成條件,抗裂層下的保溫材料如完全閉孔或孔隙率很低,不能分散冷凝水,就會(huì)使抗裂砂漿粘結(jié)力下降,強(qiáng)度降低,干燥時(shí)產(chǎn)生干濕形變,抗裂砂漿層易產(chǎn)生空鼓和脫落。設(shè)置水分散構(gòu)造層是膠粉聚苯顆粒外保溫材料系統(tǒng)又一個(gè)特點(diǎn),將膠粉聚苯顆粒放到保溫板外側(cè),做水分散構(gòu)造是一種良好的組合,在抗裂砂漿表層上涂硅橡膠高彈底涂,防液態(tài)水進(jìn)入保溫層,又能方便氣態(tài)水排出。我國的外保溫材料大多選擇了薄抹灰的構(gòu)造,這種一味模仿外來技術(shù)的情況,給我國的節(jié)能技術(shù)發(fā)展埋下了隱患,經(jīng)過這些年的實(shí)踐,越來越多的發(fā)現(xiàn)這種盲從的危害。上海發(fā)布文件禁行全部薄抹灰外保溫做法,就是對(duì)這種全面盲從外來技術(shù)的一種否定。外保溫材料應(yīng)選擇什么構(gòu)造做法更為科學(xué)合理,這是膠粉聚苯顆粒外保溫系統(tǒng)材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展過程一項(xiàng)重要的技術(shù)研究。在長達(dá)八年的時(shí)間里先后對(duì)市場上大多數(shù)主流保溫做法進(jìn)行了大型耐候試驗(yàn),共選擇48個(gè)外保溫材料系統(tǒng),積累了幾百萬個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),終于完成這個(gè)純研究技術(shù)的外保溫構(gòu)造優(yōu)選試驗(yàn)分析。這個(gè)成果不僅國內(nèi)各方節(jié)能人士共享成果,還引來美國兩大機(jī)構(gòu)FM和ASTM的主要技術(shù)干部和法國建筑科學(xué)院專家前來參觀。本試驗(yàn)采用的大型耐候性試驗(yàn)設(shè)備為兩個(gè)溫度控制箱體,能夠同時(shí)進(jìn)行四個(gè)外保溫系統(tǒng)的耐候性試驗(yàn)(圖2-8、圖2-9)。這種試驗(yàn)方法能夠保證同環(huán)境溫度條件下同時(shí)進(jìn)行不同外保溫系統(tǒng)及不同組成材料的外保溫構(gòu)造對(duì)比試驗(yàn),比較同條件下不同外保溫系統(tǒng)組成材料耐候性能的優(yōu)劣。這種試驗(yàn)方法和試驗(yàn)儀器在國內(nèi)還是首創(chuàng),試驗(yàn)結(jié)果令人耳目一新。每組試驗(yàn)均采用對(duì)比性驗(yàn)證,即:同材料不同構(gòu)造試驗(yàn),以驗(yàn)證材料的不同構(gòu)造優(yōu)選;同構(gòu)造不同材料的對(duì)比試驗(yàn),以驗(yàn)證不同材料對(duì)構(gòu)造的適應(yīng)性。該試驗(yàn)方法參照《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》JGJ144-2004進(jìn)行,試驗(yàn)步驟為:1)高溫-淋水循環(huán)80次,每次6h。(1)升溫3h:使試樣表面升溫至70℃,并恒溫在(70±5)℃(其中升溫時(shí)間為1h)。(2)淋水1h:向試樣表面淋水,水溫為(15±5)℃,水量為1.0~1.5L/(m2·min)。(3)靜置2h。2)狀態(tài)調(diào)節(jié)至少48h。3)加熱-冷凍循環(huán)5次,每次24h。(1)升溫8h:使試樣表面升溫至50℃,并恒溫在(50±5)℃(其中升溫時(shí)間為1h)。(2)降溫16h:使試樣表面降溫至-20℃,并恒溫在(-20±5)℃(其中降溫時(shí)間為2h)。每4次高溫-淋水循環(huán)和每次加熱-冷凍循環(huán)后觀察試樣是否出現(xiàn)裂縫、空鼓、脫落等情況并做記錄。試驗(yàn)結(jié)束后,狀態(tài)調(diào)節(jié)7d,按現(xiàn)行《建筑工程飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ110規(guī)定檢驗(yàn)?zāi)鎸优c保溫層的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。外保溫大型耐候試驗(yàn)見表2-1。大型耐候性試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)造做法匯總——————————槽———————————————————————————酯粒——酯?!ァァ濉濉濉濉ⅲ夯鶎訅w為C20混凝土墻,保溫材料與膠粉聚苯顆粒漿料界面處均有界面劑處理。涂料飾面時(shí)抗裂層:4mm抗裂砂漿+耐堿玻纖網(wǎng)格布+高彈底涂;面磚飾面時(shí):10mm抗裂砂漿+熱鍍鋅電焊網(wǎng)。這個(gè)技術(shù)研究項(xiàng)目是目前外保溫耐候性試驗(yàn)領(lǐng)域試驗(yàn)量最大,涉及保溫材料種類和保溫系統(tǒng)最多的研究項(xiàng)目。保溫材料涉及膠粉聚苯顆粒漿料、EPS板、XPS板、聚氨酯板、增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板、無機(jī)保溫漿料;施工工藝和構(gòu)造涉及了現(xiàn)澆、貼砌、點(diǎn)框粘、現(xiàn)場噴涂、薄抹灰、厚抹灰等做法;飾面層涉及涂料、面磚、飾面砂漿;幾乎涉及市場上大多數(shù)主流保溫材料和構(gòu)造系統(tǒng)。經(jīng)耐候墻體溫度場的數(shù)值模擬,與大型耐候試驗(yàn)的實(shí)測數(shù)據(jù)比較,耐候試驗(yàn)墻體的升降溫速率其試驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果吻合較好。通過整理此12輪大型耐候試驗(yàn)有如下試驗(yàn)結(jié)論:1)外保溫板材在外墻的穩(wěn)定狀態(tài)排序:模塑聚苯板優(yōu)于擠塑聚苯板,擠塑聚苯板優(yōu)于聚氨酯板。2)做法排序:滿粘保溫板優(yōu)于點(diǎn)框粘保溫板,點(diǎn)框粘保溫板優(yōu)于點(diǎn)粘保溫板。3)各類高效保溫板與抗裂砂漿層之間設(shè)膠粉聚苯顆粒漿料層可減緩裂縫生成。4)各類保溫板在增加30mm以上膠粉聚苯顆粒漿料做保護(hù)層后不會(huì)發(fā)生抗裂層的破壞。5)貼砌做法是外保溫各種做法中耐候性穩(wěn)定性最強(qiáng)的,其六面用膠粉聚苯顆粒包裹保溫板,減少保溫板與抗裂層的變形速度差,可有效控制保溫板的形變,。小結(jié):大型系統(tǒng)耐候試驗(yàn)優(yōu)選出外墻外保溫各種系統(tǒng)做法中耐候最穩(wěn)定的構(gòu)造。把這種膠粉聚苯顆粒與各種聚苯保溫板的貼砌做法寫入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》JG/T158-2013標(biāo)準(zhǔn)中,使得外墻外保溫系統(tǒng)的壽命提升到了百年的水平,貼砌法列入了外保溫做法永久保修、終身負(fù)責(zé)的承諾。2006年北京振利與中國建筑科學(xué)研究院防火所等八家單位申請(qǐng)并開始研究建設(shè)部科研課題:“外墻保溫體系防火試驗(yàn)方法,防火等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及建筑應(yīng)用范圍的技術(shù)研究”(06-K5-35)取得了適合我國國情的開創(chuàng)性的研究成果,2007年9月正式通過專家驗(yàn)收。歷經(jīng)六年防火試驗(yàn)研究通過錐形量熱計(jì)試驗(yàn),燃燒豎爐試驗(yàn)、窗口火試驗(yàn)、墻角火試驗(yàn)、完成了《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》GB/T29416-2012,完成了防火等級(jí)評(píng)價(jià)及建筑應(yīng)用范圍,見表2-2。膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)對(duì)火反應(yīng)性能指標(biāo)不應(yīng)被點(diǎn)燃,試件厚度變化該標(biāo)準(zhǔn)中膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)對(duì)火反應(yīng)性能指標(biāo)顯示:用膠粉聚苯顆粒做防火保護(hù)層,當(dāng)防火保護(hù)層在30mm時(shí),外保溫系統(tǒng)熱釋放速率峰值≤5kW/m2,屬不燃類系統(tǒng),保溫板不會(huì)熔融。在課題研究期間完成了32次窗口火試驗(yàn)見表2-3。點(diǎn)料型式隔1EPS板外保利—無2EPS板薄抹利積≥40%無—3EPS板薄抹利積≥40%無—有4州積≥40%無—無5灰外保溫州無—無6澆注硬泡州無—無7微珠保溫州積≥40%無—無外保溫系統(tǒng)8EPS板薄抹州積≥40%無氨隔無9EPS板薄抹積≥40%無火無EPS板薄抹州積≥40%無氨隔有EPS板薄抹積≥40%無火無EPS板薄抹積≥40%無有EPS板薄抹積≥40%無無EPS板薄抹積≥40%無泥帶有EPS板薄抹積≥40%無——有EPS板薄抹州積≥40%無氨隔無無—無復(fù)合保溫XPS板薄抹積≥40%無火無州積≥40%無—無EPS板瓷磚積≥40%無—無聚氨酯-幕統(tǒng)州在幕墻但幕墻隔火無EPS板薄抹利—無EPS板薄抹州積≥40%無氨隔XPS板外保利無EPS板薄抹積≥40%無—無EPS板瓷磚無—無飾面外保積≥40%灰-鋁單板利積≥40%無—有州無—無造)-鋁單板幕墻保利有無XPS板薄抹積≥40%無—有EPS板薄抹積≥40%無帶無酯保溫板州積≥40%無—無注:1.表中符號(hào):EPS——模塑聚苯板,XPS——擠塑聚苯板,PU——硬泡聚氨酯,PF——改性酚醛板。2.表中的試驗(yàn)2和試驗(yàn)23僅作為演示試驗(yàn),主要用于向領(lǐng)導(dǎo)和專家介紹窗口火試驗(yàn)方法。因試驗(yàn)時(shí)的風(fēng)速條件不滿足測試標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此不對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中EPS板試驗(yàn)19次(薄抹灰15次,厚保護(hù)層4次硬泡聚氨酯試驗(yàn)8次(薄抹灰3次,厚保護(hù)層5次XPS板試驗(yàn)3次(B2級(jí)XPS板薄抹灰1次,B1級(jí)XPS板薄抹灰1次,B2級(jí)XPS板厚抹灰1次),改性酚醛板試驗(yàn)2次。外保溫系統(tǒng)窗口火試驗(yàn)結(jié)果見表2-4。外保溫系統(tǒng)窗口火試驗(yàn)結(jié)果1無2——3有4無5水平準(zhǔn)位線2上方5cm無6無7無8無9無有無有無有有無無無無無無無——無無無有無無有無無試驗(yàn)說明構(gòu)造防火的三個(gè)基本要素,無空腔、保護(hù)層、分倉是有效措施,綜合各防火試驗(yàn)結(jié)果有幾點(diǎn)結(jié)論:1)薄抹灰有機(jī)保溫板抗火攻擊能力很弱,EPS板受到熱輻射后很快就會(huì)發(fā)生體積收縮,200℃后就會(huì)發(fā)生液化流墜,抗裂砂漿層下形成空腔助燃構(gòu)造,300℃聚苯板就會(huì)發(fā)生汽化被點(diǎn)燃。2)樓層間設(shè)置的防火隔離帶防止火焰蔓延的作用有限,對(duì)有機(jī)保溫板燃燒產(chǎn)生的大量火焰熱量阻擋作用很小。3)保溫板后面滿粘100%或點(diǎn)框粘40%,粘結(jié)面積不同,火焰?zhèn)鞑ニ俣让黠@不同,無空腔滿粘是有機(jī)保溫板必要的構(gòu)造。4)膠粉聚苯顆粒漿料有良好的防火作用,受熱輻射后表層的聚苯顆粒在無機(jī)材料包裹下發(fā)生收縮形成空腔,這些密集小體積空腔減緩了熱的傳導(dǎo)。5)抗火焰熱輻射作用主要靠防火保護(hù)層的厚度,防火保護(hù)層厚度增加會(huì)有明顯防火作6)防火分倉是密集的防火隔離帶加防火保護(hù)層的疊加作用,其防火效果比較明顯,分倉越小,防保溫板液化后流淌的作用越有效。7)小體積分倉加厚保護(hù)層厚度可有效減少聚苯板受熱收縮量,控制聚苯板液態(tài)變化范圍,防止聚苯板汽化燃燒。試驗(yàn)證明膠粉聚苯顆粒無機(jī)材料包裹有機(jī)顆粒,是一種防火微分倉構(gòu)造,可有效防止熱量的傳遞。從錐形量熱計(jì)試驗(yàn)這種微分倉構(gòu)造,膠粉聚苯顆粒材料的熱釋放速率峰值≤5kW/m2。從燃燒豎爐試驗(yàn)用這種微分倉構(gòu)造的膠粉聚苯顆粒做防熱輻射的保護(hù)層,20mm厚可防止聚苯板的液化形變,30mm厚可避免聚苯板受熱體積收縮。從大型窗口火試驗(yàn)和墻角火試驗(yàn)結(jié)果,膠粉聚苯顆粒這種微分倉的材料組合有機(jī)類保溫板可形成有效的防火分倉構(gòu)造,安全分倉體積可設(shè)在0.027m3(600mm×450mm×100mm)。第3章外保溫是裝配式結(jié)構(gòu)的終極選擇實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間還有40年。在這短短的時(shí)間里要實(shí)現(xiàn)所有建筑結(jié)構(gòu)壽命實(shí)現(xiàn)百年,不再有建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、短壽命引發(fā)大拆大建生成大量建筑垃圾的社會(huì)問題,延長還是縮短建筑壽命是節(jié)能建筑與不節(jié)能建筑的分水嶺成為社會(huì)共識(shí)。外墻外保溫穩(wěn)定建筑結(jié)構(gòu)溫度,減少建筑結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力形變,是節(jié)能建筑百年壽命的終極選擇,也是裝配式建筑百年壽命的終極選擇。隨著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用,裝配式預(yù)制夾芯保溫墻板成為裝配式建筑的重要構(gòu)件。所謂預(yù)制夾芯保溫外墻板(又稱三明治墻板)是集承重、圍護(hù)、保溫、防水、防火等功能為一體的重要裝配式預(yù)制構(gòu)件,由外墻板、保溫板和內(nèi)墻板通過鏈接構(gòu)件預(yù)制而成,并且通過局部現(xiàn)澆及鋼筋套筒灌漿連接等連接方式組裝,使之成為裝配式住宅的外圍護(hù)墻體。這種夾芯保溫構(gòu)件面臨諸多問題,歸結(jié)起來主要有幾點(diǎn)。3.1.1內(nèi)外葉墻體溫差大對(duì)北京地區(qū)采用夾芯保溫墻體進(jìn)行溫度場數(shù)值模擬,本文采用EPS板保溫層的夾芯墻板進(jìn)行ANSYS數(shù)值模擬分析,預(yù)制夾芯保溫墻板(圖3-1)的尺寸參數(shù)為:長度為3200mm,寬度為2800mm,總厚度為外葉混凝土板厚度均為40mm,內(nèi)葉混凝土板厚度均為80mm,中間保溫板厚度為70mm,就冬夏兩季墻體在室外太陽輻射及氣溫變化下的實(shí)時(shí)溫度場進(jìn)行了全面計(jì)算。以下的數(shù)值模擬結(jié)果顯示和參數(shù)(見表3-1和表3-2)都是以70mmEPS的夾芯保溫墻體的計(jì)算結(jié)果。材料的物理參數(shù)(混凝土EPS板夾芯保溫墻))與墻體內(nèi)表面類似,對(duì)墻體外表面,設(shè)室外空氣溫度為Tout(t),室外空氣與墻體外表面對(duì)流換熱系數(shù)為βout,墻體外表面溫度為Tn(t)(第n個(gè)節(jié)點(diǎn)),忽略室內(nèi)和墻體內(nèi)表面之間以及各層墻體材料的相互熱輻射。此時(shí),墻體外表面與室外空氣的對(duì)流熱交換量可表達(dá)為:同樣,我國《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176—1993中,詳細(xì)規(guī)定了室換熱系數(shù)βout的詳細(xì)取值問題。βout與室外建筑物表面風(fēng)速Ve有關(guān),在后續(xù)計(jì)算中,βout的取值見表3-3。1.夏季溫度場模擬數(shù)值模擬時(shí),取夏季室外溫度39℃,室內(nèi)溫度25℃進(jìn)行模擬計(jì)算,結(jié)果見圖3-2。2.冬季溫度場模擬冬季溫度場模擬取室外溫度-12.5℃,室內(nèi)溫度20℃進(jìn)行模擬計(jì)算,結(jié)果見圖3-3。3.夾芯保溫溫度場分析北京地區(qū)夾芯保溫預(yù)制墻板的溫度場數(shù)值模擬結(jié)果,墻體在夏季溫度穩(wěn)定到最高溫39℃后,墻體外表面溫度最高到了約38.67℃,室內(nèi)墻面的溫度達(dá)到了約25.7℃。在冬季室外溫度穩(wěn)定在最低溫-12.5℃后,墻體外表面溫度最低到了約-10.9℃,室內(nèi)墻面的溫度達(dá)到了約18.48℃。室內(nèi)墻體年溫差在7.22℃,室外墻體年溫差49.57℃,室外墻體年溫差是室內(nèi)墻年溫差3.1.2內(nèi)外墻體熱應(yīng)力差大在溫度應(yīng)力數(shù)值模擬時(shí),墻板的周邊由于受到四周墻板的限制,假定板的周邊既不能伸縮又不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的條件下,模擬墻體的溫度應(yīng)力的大小。表3-4為溫度應(yīng)力模擬時(shí)的材料參數(shù)。材料的熱物理參數(shù)之二(EPS板夾芯保溫墻線膨脹系數(shù)(10/K)利用前面溫度場計(jì)算結(jié)果,采用上表中所列參數(shù)作為模型輸入數(shù)值,計(jì)算混凝土聚苯板夾芯保溫墻體的溫度應(yīng)力。計(jì)算中初始溫度T0取15℃。該參數(shù)的真正物理意義為材料內(nèi)溫度應(yīng)力為零時(shí)的溫度數(shù)值。而這個(gè)數(shù)值在實(shí)際結(jié)構(gòu)中是較難確定的,對(duì)現(xiàn)場澆注的混凝土或砂漿,該值為混凝土或砂漿初凝(水泥漿由塑性向彈性轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變點(diǎn))時(shí)的溫度,該溫度通常與施工的季節(jié)、時(shí)間密切相關(guān)。由于高溫季節(jié)、時(shí)刻施工的混凝土結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生開裂,因此通常采用對(duì)原材料進(jìn)行降溫處理的方法,即降低T0值。對(duì)保溫墻體,由于結(jié)構(gòu)層、保溫層及其附加層均在不同時(shí)刻施工完成,這給保溫墻體溫度應(yīng)力計(jì)算中T0的取值帶來更大的困難。為統(tǒng)一比較計(jì)算結(jié)果,計(jì)算中各層材料的初始溫度選取為一個(gè)相同的數(shù)值。由于冬季、夏季溫度變化最大,因此在這兩個(gè)季節(jié)墻體內(nèi)因溫度變化引發(fā)的應(yīng)力最大,所以計(jì)算中僅對(duì)冬夏兩個(gè)季節(jié)中溫度變化最大的墻體中的溫度應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算。1.夏季溫度場模擬夏季溫度應(yīng)力數(shù)值模擬時(shí),取夏季室外溫度39℃,室內(nèi)溫度25℃進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見圖3-4和圖3-5。2.冬季溫度場模擬冬季溫度應(yīng)力數(shù)值模擬時(shí),取冬季室外溫度-12.5℃,室內(nèi)溫度20℃進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見3.溫度應(yīng)力分析所示結(jié)果可以看出,內(nèi)外墻板的溫度應(yīng)力差值都非常大,夏季外混凝土板的等效應(yīng)力幅值為5.94MPa,內(nèi)混凝土板的等效應(yīng)力幅值為2.39MPa。冬季外混凝土板的等效應(yīng)力幅值為:6.47MPa,內(nèi)混凝土板的等效應(yīng)力幅值為0.65MPa。夏季夾芯保溫墻體外墻板比內(nèi)墻板熱應(yīng)力大2.5倍,冬季夾芯保溫墻體外墻板比內(nèi)墻板熱應(yīng)力大10倍。內(nèi)外側(cè)墻體溫度應(yīng)力差會(huì)導(dǎo)致兩者變形不一致,而導(dǎo)致后續(xù)使用的墻體破壞,縮短建筑結(jié)構(gòu)壽命。預(yù)制夾芯保溫墻體的豎向受力鋼筋樓層個(gè)字段開,在施工中靠吊裝機(jī)械將本層墻體預(yù)留套筒與另一層墻體預(yù)留鋼筋對(duì)接套孔,并在套筒鋼筋的空隙注入高強(qiáng)度無收縮灌漿料。待灌漿料硬化后金屬套筒與鋼筋形成連接,成為建筑結(jié)構(gòu)豎向受力核心構(gòu)造。其原理就是金屬套筒與高強(qiáng)無收縮灌漿料之間錨固連接,而鋼筋與灌漿料之間錨固連接,從而實(shí)現(xiàn)力的傳遞,與鋼筋搭接連接有相似的力學(xué)傳遞特征。裝配式夾芯保溫墻體豎向結(jié)構(gòu)受力的核心技術(shù)就是套筒灌漿。套筒灌漿技術(shù)潛在風(fēng)險(xiǎn)失控點(diǎn):1.金屬套筒與鋼筋對(duì)接入孔難定位由于豎向預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)換層預(yù)埋鋼筋位置控制不準(zhǔn)確,豎向鋼筋預(yù)埋位置誤差大,吊裝時(shí)預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋套筒無法準(zhǔn)確九位,一些不負(fù)責(zé)任的施工單位人員存在割除預(yù)埋鋼筋的現(xiàn)象帶來嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。2.灌漿易發(fā)生不密實(shí)和漏漿灌漿施工中,灌漿施工工藝不準(zhǔn)確或操作人員操作不當(dāng)導(dǎo)致套筒內(nèi)灌漿不密實(shí)。灌漿施工前預(yù)制件四周采用封縫料進(jìn)行封堵,局部封堵不嚴(yán)密,尤其在底部預(yù)埋線盒位置,灌漿過程中容易漏漿。3.灌漿料的溫度受水灰比變化影響很大環(huán)境溫度也是影響灌漿料強(qiáng)度的重要因素,灌漿料強(qiáng)度的失損對(duì)豎向結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)的影響是重大隱患。隨著建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提高,外墻保溫層加厚,夾心保溫技術(shù)的弱點(diǎn)愈發(fā)顯現(xiàn)。同時(shí)各地對(duì)豎向受力結(jié)構(gòu)的構(gòu)件使用也多存安全疑慮。隨著近零能耗建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),為2030年碳達(dá)峰定下了大盤基調(diào),用外保溫替代夾心保溫是碳達(dá)峰對(duì)建筑節(jié)能提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的起點(diǎn)要求。增強(qiáng)豎絲巖棉板成功的工程實(shí)踐,為外保溫完成這種替代提供了保證。外保溫取代夾心保溫是建筑節(jié)能的終極選擇,也是裝配式建筑的終極選擇。(1)單面疊合外保溫墻板技術(shù)構(gòu)造特點(diǎn)。內(nèi)外免拆模板與結(jié)構(gòu)鋼筋組合,形成預(yù)制吊裝構(gòu)件,見圖3-8。a內(nèi)模板為50mm預(yù)制混凝土植連桁架鋼筋、豎向鋼筋、水平鋼筋、外模板連接定位件。b外模板為增強(qiáng)豎絲巖棉保溫板通過連接件與內(nèi)模板固定。(2)豎向連接鋼筋、水平連接鋼筋,完成對(duì)預(yù)制吊裝構(gòu)件上下、前后、左右等各方位的鋼筋連接配置,見圖3-9、圖3-10。1-下層疊合剪力墻;2-上層疊合剪力墻;(3)內(nèi)模板PC構(gòu)件與置留空腔現(xiàn)澆混凝土形成一體并與疊合樓板、內(nèi)墻板、明暗墻柱等其他PC構(gòu)件形成整體縱橫鋼筋混凝土,見圖3-11~圖3-13。(c)轉(zhuǎn)角墻(d)有翼墻(e)疊合暗柱(f)現(xiàn)澆暗柱(g)轉(zhuǎn)角墻(h)有翼墻(i)疊合暗柱(j)現(xiàn)澆暗柱1-后澆帶;2-預(yù)制剪力墻;3-水平連接鋼筋,直徑(4)外模板與內(nèi)模板的對(duì)拉錨固件,形成現(xiàn)澆混凝土?xí)r的外保溫受力構(gòu)件,見圖3-14。裝配式建筑墻體從夾心保溫構(gòu)造發(fā)展到外墻外保溫構(gòu)造,是一項(xiàng)核心技術(shù)關(guān)鍵性的突破。把裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展階段推到了新高度。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)有三:(1)外保溫形成的溫度場穩(wěn)定了建筑結(jié)構(gòu),延長了裝配式建筑結(jié)構(gòu)壽命。應(yīng)用夾心保溫技術(shù)時(shí),保溫層使得內(nèi)外葉墻體產(chǎn)生8~10倍的溫差,這種內(nèi)、外墻之間經(jīng)常發(fā)生的結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力,會(huì)使建筑常年處于不穩(wěn)定狀態(tài),會(huì)大大縮短建筑結(jié)構(gòu)壽命,一般夾心保溫的建筑結(jié)構(gòu)壽命為五十年。而外保溫作法消滅了建筑結(jié)構(gòu)的晝夜溫差,消減了因溫度變化引發(fā)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力,穩(wěn)定了結(jié)構(gòu),延長了建筑壽命,外保溫的裝配式建筑壽命可為百年以上。(2)裝配式豎向結(jié)構(gòu)受力模式創(chuàng)新,消除安全隱患。內(nèi)外雙向免拆模板,豎向結(jié)構(gòu)墻整體現(xiàn)澆改變裝配式豎向鋼筋在樓層間斷開,用套筒灌漿連接的設(shè)計(jì)模式。其妙有三:a利用50mm厚PC構(gòu)件植置鋼筋骨架,豎向鋼筋、水平鋼筋、桁架鋼筋形成預(yù)留現(xiàn)澆空間墻體。b利用連接鋼筋,完成上下、左右、前后的部件結(jié)合。c利用現(xiàn)澆混凝土完成各種PC構(gòu)件的固定。3)增強(qiáng)豎絲巖棉板做外保溫免拆模板裝配式外墻綜合造價(jià)大幅降低。通過與現(xiàn)行裝配式外墻,從技術(shù)、施工質(zhì)量、節(jié)能要求、成本等方面進(jìn)行對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)單面疊合外保溫墻板的整體性好,鋼筋連接牢固,技術(shù)可靠,施工速度快,滿足一般節(jié)能及超低能耗要求,墻體壽命長,造價(jià)成本低等優(yōu)點(diǎn)(具體見表3-5)。由此可見,單面疊合外保溫墻板在市場上應(yīng)用具有廣闊的前景?,F(xiàn)行裝配式外墻對(duì)比分析表3-5墻靠墻體頂部有出筋,墻體型量平整度差,難以修復(fù),且灌漿料受氣候影響,低溫易出現(xiàn)缺棱掉角、破損現(xiàn)墻體重,不易起吊,不易相鄰墻體保溫板的側(cè)邊豎向平整度不易控制,中間質(zhì)超低能保溫板種類單面疊合外保溫墻板與“三明治”夾心保溫外墻板成本分析:(1)結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低。同面積單面疊合外保溫墻板與夾心保溫外墻板生產(chǎn)材料少;模具單一重復(fù)利用率高;構(gòu)件規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化高,人工效率高;半成品及成品自重輕,生產(chǎn)用機(jī)械效率高,構(gòu)件生產(chǎn)費(fèi)用低。(2)自重輕,吊裝設(shè)備成本低。同面積單面疊合外保溫墻板構(gòu)件自身重量僅是夾心保溫外墻板五分之一,吊裝設(shè)備按現(xiàn)有傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)置即可,設(shè)備租賃費(fèi)用低。(3)連接方式簡單,安裝成本低。無多套筒精確對(duì)準(zhǔn),預(yù)埋插筋連接,按預(yù)定放線位置對(duì)準(zhǔn)垂直即可,安裝快,人工費(fèi)用低。(4)材料攤銷少,材料成本低。無套筒灌漿作業(yè)等,支撐桿件用量少,材料費(fèi)用少。裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件從夾心保溫向外保溫的創(chuàng)新發(fā)展,裝配結(jié)構(gòu)受力模式的改變將為碳達(dá)峰的社會(huì)實(shí)踐增添新的助力。首先“十四五”規(guī)劃新建建筑選用裝配式技術(shù)用量比例的要求可提前實(shí)現(xiàn)。新建建筑可百分之百的選擇這種節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)高、結(jié)構(gòu)安全有保障、造價(jià)低、壽命長的外保溫裝配式現(xiàn)澆墻體技術(shù)。近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)在這種裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用中無障礙發(fā)展。節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷持續(xù)提高,要求外保溫的耐候能力也要不斷提高,所有裝配式都要達(dá)到近零能耗的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),而外保溫單面疊合外保溫墻板技術(shù)成為近零能耗在建筑過程中最靠譜的做法。同時(shí)單面疊合外保溫墻板技術(shù)為綠色建材的發(fā)展提供了廣闊應(yīng)用空間。如粉煤灰、尾礦砂等工業(yè)廢棄物,對(duì)用赤泥做成的巖棉,用在外保溫免拆模板,也是節(jié)能與減排基本國策實(shí)踐的標(biāo)志性示范。第4章外保溫核心技術(shù)是選擇受力模式近年來幾個(gè)地方政府紛紛表態(tài)對(duì)外墻外保溫的工程應(yīng)用提出了禁限。首先發(fā)聲的是湖南,禁止剛出臺(tái)的巖棉薄抹灰外墻外保溫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在湖南應(yīng)用,緊跟其后是上海禁粘貼、錨固做法的外保溫薄抹灰技術(shù),重慶、河北等多個(gè)地方政府也發(fā)布了各個(gè)地方的禁限令。多年來外保溫薄抹灰技術(shù)做法發(fā)生了大量工程質(zhì)量事故,造成傷人毀物,著火死人危害社會(huì),依據(jù)這些事實(shí)提出禁限外墻外保溫技術(shù)做法,并一陣見血的指向粘結(jié)和錨固這兩種受力模式。我國建筑節(jié)能經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,外墻外保溫從引進(jìn),大面積工程應(yīng)用,到全面創(chuàng)新。外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也得到了全面提升,實(shí)施零能耗技術(shù),實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,外保溫技術(shù)已經(jīng)深深扎根于中國工程建設(shè)領(lǐng)域,為社會(huì)主義建設(shè)發(fā)揮出其強(qiáng)大的貢獻(xiàn)。面對(duì)全國大面積的外保溫否定潮,很多人一臉懵然不知所措。否定潮的要害是否定外保溫的受力模式。外墻外保溫的保溫層把環(huán)境溫度變化的影響阻隔在外保溫的外表面,使得外保溫的外表面產(chǎn)生劇烈溫差變化,導(dǎo)致其熱應(yīng)力不斷生成變化。外保溫特定的作用,使得外保溫系統(tǒng)材料具備四個(gè)獨(dú)有特性,構(gòu)成粘結(jié)力為外保溫的關(guān)鍵核心技術(shù)。4.2.1外保溫是一個(gè)完全的柔性構(gòu)造外保溫所用材料均為彈性體或亞彈性體,遇冷熱變化可自行消納形變,自身產(chǎn)生的熱應(yīng)力不向周邊傳遞,可及時(shí)充分釋放。4.2.2外保溫材料有序合理組合外保溫系統(tǒng)外層材料柔性變形量大于內(nèi)側(cè)材料允許變形量,相鄰材料因溫度變化引起的變形速度,可相互適應(yīng),不大于20倍。相鄰材料發(fā)生不同形變速度時(shí),其層間粘結(jié)強(qiáng)度能承受并消解在相鄰材料之間產(chǎn)生的剪切力。4.2.3外保溫表層復(fù)合材料采用柔性砂漿包裹柔性軟配筋外保溫表面柔性設(shè)計(jì)形成抗裂保護(hù)構(gòu)造,其材料設(shè)計(jì)復(fù)配多種纖維,滿足允許變形、誘導(dǎo)變形,改變力的傳遞方向,成為應(yīng)力消減傳遞構(gòu)造。4.2.4外墻外保溫的荷載逐層傳導(dǎo)至結(jié)構(gòu)墻體外保溫系統(tǒng)所產(chǎn)生的固定荷載(自重)與變動(dòng)荷載(風(fēng)、地震、熱應(yīng)力、水、凍脹等)各層材料之間粘結(jié)力等物理性能指標(biāo)滿足自然力傳遞的要求,均通過各層材料逐層傳導(dǎo)給結(jié)構(gòu)墻體,各層材料自身強(qiáng)度值均不小于0.1MPa。外墻外保溫這種粘結(jié)構(gòu)造的應(yīng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì),遵循材料力學(xué)規(guī)律,系統(tǒng)粘結(jié)力由保溫各粘結(jié)材料自身的物理力學(xué)技術(shù)要素復(fù)合形成。影響外保溫系統(tǒng)粘結(jié)力的因素主要有三個(gè):各層材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度,各層材料的拉拔強(qiáng)度和材料之間的粘結(jié)面積。外墻外保溫系統(tǒng)受力不計(jì)算錨固力。4.3.1錨固受力是硬質(zhì)飾面保溫板(一體化保溫板)的受力模式按溫度場數(shù)值模型溫度應(yīng)力分類,一體化保溫板應(yīng)屬于夾芯保溫,其保溫板兩側(cè)的溫差與夾心保溫內(nèi)外葉墻形成的溫差趨勢相近,其溫度變化主要發(fā)生在硬質(zhì)飾面層,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)屬夾芯保溫應(yīng)有的特征。一體化保溫板的固定荷載和變動(dòng)荷載都集中發(fā)生在硬質(zhì)飾面層,其飾面層為剛性重質(zhì)材料,自重大、導(dǎo)熱系數(shù)高、彈性模量大,硬質(zhì)飾面層固定荷載及變動(dòng)荷載是一體化保溫板要解決的主要矛盾,應(yīng)選擇錨固受力模式,按幕墻設(shè)計(jì)受力構(gòu)造。由縱橫龍骨或獨(dú)立承托懸挑受力分別計(jì)算每塊重質(zhì)面板相對(duì)應(yīng)所產(chǎn)生的力矩,滿足其三維變形的錨固構(gòu)造,這種錨固受力系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)遵循結(jié)構(gòu)力學(xué)規(guī)律。一體化保溫板只計(jì)算錨固力,不計(jì)算粘結(jié)力。4.3.2模塑聚苯板薄抹灰外保溫工程事故主要是背離粘貼受力模式模塑聚苯板薄抹灰外保溫技術(shù)做法應(yīng)用范圍最廣泛,技術(shù)體系最成熟,是典型的粘結(jié)受力技術(shù)系統(tǒng)。幾十年來是我國節(jié)能建筑的優(yōu)秀主導(dǎo)技術(shù),形成的優(yōu)質(zhì)工程最多。但是這次對(duì)外保溫的否定潮主要指向就是模塑聚苯板薄抹灰做法,理由是這些年被風(fēng)刮下來的外保溫事故工程多是這種模塑聚苯板薄抹灰做法。這些年外保溫薄抹灰做法被風(fēng)刮落的案例,所有現(xiàn)場拍攝到的落地破碎保溫板塊和殘留墻上粘結(jié)痕跡皆印證為該工程粘結(jié)面積被大大的縮減。有效粘結(jié)面積大多在百分之十左右。工程無底線的減少粘結(jié)面積,低價(jià)惡性競爭導(dǎo)致背離粘結(jié)力這個(gè)關(guān)鍵核心技術(shù)。4.3.3巖棉薄抹灰外保溫系統(tǒng)不該選擇錨固受力模式近幾年來,各地巖棉保溫板薄抹灰外保溫工程發(fā)生被風(fēng)刮掉的事故案例多有發(fā)生,導(dǎo)致多處地方政府禁限巖棉板薄抹灰外保溫做法,究其原因應(yīng)歸結(jié)為巖棉薄抹灰外保溫技術(shù)做法選錯(cuò)了系統(tǒng)的受力模式?;炷翂ι襄^固受力模式是巖棉薄抹灰技術(shù)的死結(jié)。巖棉板薄抹灰技術(shù)做法把錨栓錨固作為巖棉板外保溫技術(shù)的主要受力模式,這是在我國外保溫薄抹灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中唯一采用機(jī)械固定方式為主的技術(shù)系統(tǒng)。選擇錨固受力模式表明了巖棉板自身不能完成材料粘結(jié)時(shí)對(duì)外保溫系統(tǒng)物理指標(biāo)的要求,巖棉板自身不能單獨(dú)做一個(gè)構(gòu)造層自行受力傳遞相關(guān)荷載。對(duì)巖棉這種輕質(zhì)、松散、低強(qiáng)度的材料一般不應(yīng)選擇機(jī)械錨固模式。第5章膠粉聚苯顆粒及配套外保溫技術(shù)的發(fā)展膠粉聚苯顆粒保溫漿料由膠粉料和聚苯顆粒配制而成。膠粉料由氫氧化鈣、不定型二氧化硅加入少量硅酸鹽水泥,同時(shí)加入高分子膠黏劑、保水增稠劑等外加劑,并摻入大量纖維,在工廠均混配置按袋包裝,聚苯顆粒是將回收的廢聚苯板粉碎成一定粒度級(jí)配均混按袋包裝。膠粉聚苯顆粒漿料系統(tǒng)中抗裂砂漿中的砂子可采用工業(yè)廢料尾礦砂,膠粉中的無機(jī)粉料也可以采用粉煤灰,所以膠粉聚苯顆粒外墻外保溫工程可以大量消納工業(yè)廢料,變廢為寶,具有減排、環(huán)保的綜合效益。因此,膠粉聚苯顆粒漿料外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)榮獲國家綠色創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)二等獎(jiǎng)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》JG/T158-2013的制定對(duì)規(guī)范節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)推進(jìn)外保溫施工操作具有重要意義。從《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》JG/T158-2004到《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》JG/T158-2013,膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)走在一條不斷研發(fā)創(chuàng)新、不斷對(duì)本技術(shù)系統(tǒng)否定之否定的發(fā)展、不斷站在新起跑線的上升道路上。在建筑節(jié)能早期,該技術(shù)系統(tǒng)就及時(shí)完成了從內(nèi)保溫技術(shù)向外保溫技術(shù)的探索和轉(zhuǎn)變,如北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《外墻內(nèi)保溫施工技術(shù)規(guī)程》DBJ/T01-60-2002、《外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程》DBJ/T01-50-2002標(biāo)準(zhǔn)中都提倡的是膠粉聚苯顆粒保溫漿料復(fù)合玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿做法。膠粉聚苯顆粒保溫漿料以其保溫性能可靠、施工可操作性強(qiáng)、抗裂性能好等明顯優(yōu)勢,從65%節(jié)能到近零能耗的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能階段,該保溫漿料及其相關(guān)保溫技術(shù)均能完善或?qū)崿F(xiàn)良好的保溫系統(tǒng)構(gòu)造做法,安全運(yùn)行,為各種類型保溫材料安全發(fā)展提供更寬泛的空間?!赌z粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》JG/T158-2013標(biāo)準(zhǔn)中含多項(xiàng)核心專利技術(shù),專利權(quán)人在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)明示將專利技術(shù)寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),公眾可免費(fèi)使用此專利技術(shù),膠粉聚苯顆粒外墻外保溫構(gòu)造做法發(fā)明專利和膠粉聚苯顆粒貼砌分倉構(gòu)造發(fā)明專利通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,成為中國外保溫多種材料做法的通用構(gòu)造。5.2在裝配式建筑和近零能耗建筑中的發(fā)展膠粉聚苯顆粒漿料具有導(dǎo)熱系數(shù)低、干密度小、軟化系數(shù)高、耐水性好、干縮率低、干燥快、施工方便、觸變性好、整體性強(qiáng)、彈性模量低、防火等級(jí)高、耐凍融、耐候及抗裂性能好等特點(diǎn),與其他保溫材料復(fù)合后同樣可以應(yīng)用于裝配式建筑和近零能耗建筑中。膠粉聚苯顆粒漿料復(fù)合高效保溫材料形成的保溫構(gòu)造不僅可充分發(fā)揮高效保溫材料優(yōu)異的保溫性能,同時(shí)也可充分發(fā)揮擁有50多年應(yīng)用歷史的膠粉聚苯顆粒漿料的抗裂、耐候、防火等優(yōu)勢,提高了整個(gè)復(fù)合保溫板的檔次,解決了現(xiàn)有保溫結(jié)構(gòu)一體化板易開裂、耐候性差等質(zhì)量問題。在高效保溫材料上復(fù)合一層柔性的膠粉聚苯顆粒漿料,然后再復(fù)合抗裂砂漿玻纖網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了保溫結(jié)構(gòu)一體化板各構(gòu)造層的柔性漸變,可使整個(gè)保溫系統(tǒng)成為一個(gè)柔性漸變、逐層釋放應(yīng)力的技術(shù)體系,滿足允許變形與限制變形相統(tǒng)一的原則,可隨時(shí)分散和消解變形應(yīng)力,解決了保溫體系的開裂問題。由膠粉聚苯顆粒漿料復(fù)合保溫板制成的免拆模復(fù)合保溫板基本構(gòu)造見圖5-1。保溫板可以是EPS板、石墨EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯板、改性酚醛泡沫板等。當(dāng)保溫板由豎絲巖棉條構(gòu)成時(shí),其基本構(gòu)造見圖5-2。1—保溫板;2—水泥基聚合物砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);3—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;4—水泥基聚合物砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);5—水泥基聚合物砂漿1—豎絲巖棉條;2—水泥基聚合物砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);3—水泥基聚合物砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);4—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料免拆模復(fù)合保溫板現(xiàn)澆混凝土保溫系統(tǒng)由現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)、免拆模復(fù)合保溫板、連接件、找平過渡層和抗裂層共同組成,見圖5-3和圖5-4。1—現(xiàn)澆混凝土外墻;2—免拆模復(fù)合保溫板;3—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;4—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);5—涂裝材料;6—連接件涂1—裝材料(內(nèi));2—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)(內(nèi));3—免拆模復(fù)合保溫板;4—現(xiàn)澆混凝土外墻;5—免拆模復(fù)合保溫板;6—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;7—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);8—涂裝材料;9—連接件當(dāng)免拆模復(fù)合保溫板現(xiàn)澆混凝土保溫系統(tǒng)應(yīng)用于近零能耗建筑時(shí),除可采用圖5-4所示的內(nèi)外保溫構(gòu)造外,還可采用圖5-5所示的復(fù)合貼砌保溫板構(gòu)造。采用圖5-5的構(gòu)造時(shí),在混凝土現(xiàn)澆施工完畢后,應(yīng)在免拆模復(fù)合保溫板外側(cè)貼砌相應(yīng)厚度的保溫板,保溫板可以是EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯板或增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板;當(dāng)采用EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯板時(shí),應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016及國家有關(guān)防火規(guī)定設(shè)置相應(yīng)的防火構(gòu)造。EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯板或增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板的性能應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。1—現(xiàn)澆混凝土外墻;2—免拆模復(fù)合保溫板;3—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;4—保溫板;5—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;6—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);7—涂裝材料;8—連接件另外,膠粉聚苯顆粒漿料還可制成輕集料泡沫混凝土——膠粉聚苯顆粒澆注漿料,從而應(yīng)用于含有輕鋼龍骨的鋼結(jié)構(gòu)自保溫墻體或框架結(jié)構(gòu)自保溫填充墻體中。膠粉聚苯顆粒澆注漿料的主要性能見表5-1。膠粉聚苯顆粒澆注漿料性能10295或《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護(hù)熱板法》%%級(jí)—現(xiàn)澆膠粉聚苯顆粒復(fù)合保溫墻體的基本構(gòu)造見圖5-6、圖5-7。該構(gòu)造既可應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中,也可應(yīng)用于混凝土框架填充墻體中,其中內(nèi)外保溫復(fù)合構(gòu)造還可應(yīng)用于近零能耗建筑中,其中保溫板可以是EPS板、石墨EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯板或增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板等。在非人員密集場所,內(nèi)保溫中的增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板也可替換為燃燒性能不低于B1級(jí)的其他保溫板。1—膠粉聚苯顆粒澆注漿料;2—固定件或連接件;3—輕鋼龍骨;4—保溫板;5—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;6—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);7—涂裝材料;8—增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板;9—內(nèi)裝飾層(涂裝材料+抹灰砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng))1—膠粉聚苯顆粒澆注漿料;2—固定件或連接件;3—輕鋼龍骨;4—保溫板;5—膠粉聚苯顆粒貼砌漿料;6—抗裂砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng);7—涂裝材料;8—纖維增強(qiáng)硅酸鈣板或纖維增強(qiáng)水泥板;9—內(nèi)裝飾層(涂裝材料+抹灰砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng))行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)材料》從JG158-2004到JG/T158-2013的歷程,完成了外保溫可使用年限由25年到50年的探索,在這20多年的探索探明:1)只有外保溫才能擔(dān)起我國節(jié)能減排的國策重任。2)只有徹底的外保溫才能消滅建筑結(jié)構(gòu)墻體的溫差,才能穩(wěn)定建筑結(jié)構(gòu)延長建筑壽命。而另外幾種保溫形式,內(nèi)保溫、自保溫、夾芯保溫都會(huì)引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)自身的不同位置產(chǎn)生8倍以上的溫差破壞,造成建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,減少結(jié)構(gòu)壽命。3)我國未來建筑節(jié)能艱巨的任務(wù)就是將現(xiàn)有的內(nèi)保溫、自保溫、夾芯保溫的建筑統(tǒng)統(tǒng)重新再做一次外保溫的技術(shù)改造,以延長建筑壽命。4)目前各種保溫材料和各種施工方法都有各自的優(yōu)勢,也都有各自的弱點(diǎn)。5)從大型耐候試驗(yàn)和防火試驗(yàn)的成果可以實(shí)證:經(jīng)過各種材料各自特點(diǎn)的優(yōu)勢互補(bǔ),重新組成合理的構(gòu)造,每種材料都可以在低能耗建筑墻體的應(yīng)用上發(fā)揮作用。6)膠粉聚苯顆粒保溫漿料與各種保溫板組合做貼砌構(gòu)造,表面有30mm膠粉聚苯顆保溫粒漿料保護(hù)層,均能形成五不怕保溫構(gòu)造,即不怕臺(tái)風(fēng)(無空腔)、不怕火災(zāi)(最小分倉體積)、不怕凍融(水分散構(gòu)造)、不怕熱應(yīng)力(整體柔性)、不怕地震(輕質(zhì)柔性體系)。膠粉聚苯顆粒材料系統(tǒng)的工程應(yīng)用中應(yīng)有全過程的質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制、工程管理軟件的管理。對(duì)該系統(tǒng)應(yīng)實(shí)行永久保修,安全使用50年。第6章模塑聚苯板薄抹灰外保溫技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)解析模塑聚苯板(簡稱EPS板)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)(技術(shù))具有優(yōu)越的保溫隔熱性能,良好的防水性能及抗沖擊性能,能有效解決墻體的龜裂和滲漏水問題。EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)成熟、施工方便,性價(jià)比高,是國內(nèi)外普遍使用的外保溫系統(tǒng),在我國各地區(qū)均得到了廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)中EPS板導(dǎo)熱系數(shù)低于0.039W/(m·K),可滿足嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。目前,有關(guān)該系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)有《模塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》GB/T29906—2013,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《外墻外保溫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ144—2019。6.1.1材料1.EPS板1)保溫性能優(yōu)異,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其導(dǎo)熱系數(shù)分為兩檔:033級(jí)不大于0.033W/(m·K),039級(jí)不大于0.039W/(m·K);2)輕質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其表觀密度為18kg/m3~22kg/m3;3)具有一定的強(qiáng)度,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其垂直于板面方向抗拉強(qiáng)度大于等于0.10MPa;4)尺寸穩(wěn)定性好,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其尺寸穩(wěn)定性小于等于0.3%;5)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定033級(jí)的燃燒性能等級(jí)達(dá)到B1級(jí);2.膠粘劑且破壞發(fā)生在EPS板中。3.抹面膠漿規(guī)定了比較合適的與EPS板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度,在標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定原強(qiáng)度和耐水強(qiáng)度(浸水48h,干燥7d)、耐凍融強(qiáng)度均不小于0.10MPa,且破壞發(fā)生在EPS板中。4.玻纖網(wǎng)1)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了玻纖網(wǎng)單位面積質(zhì)量不小于130g/m2;2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻纖網(wǎng)耐堿斷裂強(qiáng)力(經(jīng)、緯向)不小于750N/50mm;3)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻纖網(wǎng)耐堿斷裂強(qiáng)力保留率(經(jīng)、緯向)不小于50%;4)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻纖網(wǎng)的斷裂伸長率(經(jīng)、緯向)不大于5%。6.1.2構(gòu)造1)外墻做找平層;2)保溫板應(yīng)采用點(diǎn)框粘法或條粘法固定在基層墻體上;3)受負(fù)風(fēng)壓作用較大的部位宜增加錨栓輔助固定;4)保溫板寬度不宜大于1200mm,高度不宜大于600mm;5)保溫板順砌方式粘貼,豎縫逐行錯(cuò)縫;6)墻角處保溫板應(yīng)交錯(cuò)互鎖;7)有密封和防水構(gòu)造要求;8)應(yīng)在外保溫系統(tǒng)中每層設(shè)置水平防火隔離帶。6.2.1材料風(fēng)險(xiǎn)1)系統(tǒng)面層抗裂砂漿3mm~5mm,抗熱輻射能力差。2)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定EPS板為1200mm×600mm的尺寸規(guī)格,尺寸偏大不易施工操作。6.2.2構(gòu)造風(fēng)險(xiǎn)1.風(fēng)壓破壞建筑物的風(fēng)荷載是指空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí),對(duì)建筑物表面產(chǎn)生的作用力。風(fēng)荷載與風(fēng)的性質(zhì)(風(fēng)速、風(fēng)向)、建筑物所在地的地貌及周圍環(huán)境、建筑物本身的高度、形狀等有關(guān)。風(fēng)荷載作用于建筑物的壓力分布是不均勻的。風(fēng)荷載分為正風(fēng)壓和負(fù)風(fēng)壓。正風(fēng)壓對(duì)建筑物表面產(chǎn)生壓力,負(fù)風(fēng)壓對(duì)建筑物表面產(chǎn)生拉力。外墻外保溫系統(tǒng)必須具有抵抗負(fù)風(fēng)壓的能力,才能保證在負(fù)風(fēng)壓的作用下不脫落。當(dāng)負(fù)風(fēng)壓對(duì)EPS板外墻外保溫系統(tǒng)的作用力大于粘結(jié)砂漿與基層墻體或粘結(jié)砂漿與EPS板之間的粘結(jié)力時(shí),EPS板外墻外保溫系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)脫落,表現(xiàn)為:負(fù)風(fēng)壓力在瞬間或者一次大風(fēng)期間(即短時(shí)間內(nèi))將EPS板外墻外保溫系統(tǒng)破壞,通常見到的EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)被風(fēng)吹掉的工程案例都是與負(fù)風(fēng)壓力作用有關(guān)(圖6-1、圖6-2)。(粘結(jié)層與基層的界面破壞)(點(diǎn)粘處與EPS板的界面破壞)建筑物的負(fù)壓易發(fā)生部位通常在與風(fēng)向平行的建筑兩側(cè)和背風(fēng)一側(cè),其中以建筑兩側(cè)的負(fù)壓最大,最容易造成負(fù)壓破壞。風(fēng)荷載作用隨著建筑物的高度增加而增加,所以在高層建筑結(jié)構(gòu)中,要特別重視風(fēng)荷載對(duì)外保溫系統(tǒng)的影響。可以通過風(fēng)玫瑰圖來確定某地區(qū)常年主風(fēng)向,由此確定負(fù)壓易發(fā)生區(qū)。EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)事故大多是由于負(fù)壓破壞造成的,EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)粘貼存在空腔和無空腔兩種形式。帶空腔的EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng),在負(fù)風(fēng)壓區(qū),空腔內(nèi)空氣壓強(qiáng)大于外界空氣壓強(qiáng),并且空腔內(nèi)外空氣壓力差大于非空腔部位內(nèi)外空氣壓力差,從而對(duì)EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)產(chǎn)生由內(nèi)向外的推力,用點(diǎn)框粘法施工的EPS板粘結(jié)面積小于40%時(shí)易發(fā)生EPS板大面積脫落,如2017年5月太原市小店區(qū)恒大綠洲20號(hào)樓體外層出現(xiàn)的EPS板脫落(圖6-3),附近一片狼藉,有些車輛被砸“傷”,損失慘重。從圖6-3中可見EPS保溫板是連同粘接砂漿、抹面膠漿、涂料層一起從基層墻體上掉下來的。2.連通空腔我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用的EPS板與基層墻體的粘貼方法主要有條粘法和點(diǎn)框粘法兩種。目前EPS板點(diǎn)框粘法標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1200mm×600mm。為了降低材料成本和施工成本,部分企業(yè)會(huì)采用只打點(diǎn)不做框的粘貼方法(圖6-4每塊板用粘結(jié)砂漿只需0.84kg,粘結(jié)率也下降到8.72%(表6-1),這樣不但可成倍減少材料消耗(每塊板可少消耗3.11kg粘結(jié)砂漿),而且也使施工速度大幅度提高,這是典型的偷工減料做法,粘結(jié)層會(huì)形成連通空腔,必然會(huì)受到負(fù)風(fēng)壓影響,工程質(zhì)量事故不可避免。減少粘結(jié)材料消耗計(jì)算表—點(diǎn)框粘法是目前應(yīng)用最多的粘貼方法,但在現(xiàn)場實(shí)際施工操作過程中,施工人員若沒有按照點(diǎn)框粘工藝要求進(jìn)行操作,將框的部分給予省略,即有點(diǎn)無框的“純點(diǎn)粘”,便形成連通空腔,如2018年7月受臺(tái)風(fēng)強(qiáng)風(fēng)暴雨影響,溫州甌海新橋高翔景苑6幢樓均發(fā)生外墻保溫層脫落事故,10平方米保溫層從天而降(圖6-5)。采用純點(diǎn)粘法時(shí),由于EPS板的四個(gè)周邊沒有與基層粘結(jié),使EPS板的變形沒有約束支點(diǎn),從受力角度看相當(dāng)于簡支梁變成了懸臂梁,在正負(fù)風(fēng)壓力的作用下,使EPS板變形幅度比點(diǎn)框粘法的要大得多,增加了大面積脫落的可能性;點(diǎn)粘法形成了連通的大空腔,連通空腔產(chǎn)生的負(fù)風(fēng)壓便會(huì)以整體施力的形式,施加于粘結(jié)面積較小的薄弱部位,破壞其粘結(jié)力,把各個(gè)膠粘劑點(diǎn)逐個(gè)擊破,從而導(dǎo)致EPS板大面積脫落。在負(fù)壓易發(fā)生區(qū)位置,如果采用有連通空腔的保溫層做法,負(fù)壓產(chǎn)生的由基層墻體向EPS板的推力會(huì)集中在負(fù)壓最大的位置,導(dǎo)致負(fù)壓易發(fā)生部位的破壞,造成大面積脫落(圖6-6)。3

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論