【摘 要】通过一定的节能改造,可以提升解决老旧住宅的外墙防水及住房品质,改善人居环境,达到节能减排的目标。 文章结合成都地区的具体案例,分析了建筑外墙外保温改造现状,在此基础上,提出了改造方案,以期推进建筑外墙外保温技术快速、稳定发展。
【关键词】旧房改造; 外墙保温; 施工
【中图分类号】TU761.1+2【文献标志码】B
1 工程概况
某条道路沿街风貌改造的建筑物为砖混住宅楼群,改造的建筑面积约13 500 m2外墙立面改造, 地上6层,共11栋,建筑高度为18.2 m。
本工程为住宅楼,建成时间较早。通过现场调查发现,由于建筑物建设年代久远,水涮石及水泥砂浆涂料墙面存在局部空鼓现象,为保证保温板粘结牢固,应对存在问题的墙面基层进行处理。
按照成都市现行节能标准进行本工程外墙外保温节能 改造施工。在节能改造时,结合建筑高 度,必须合理选择外墙外保温材料,在外墙外保温结构中,节能保温材料性能指标将对墙体保温效果产生直接影响。
2 外墙外保温系统节能改造
2.1 既有建筑外墙保温节能改造工程技术目标
(1)耐久性:外墙外保温工程处于建筑结构的最外表层,长期暴露在大气环境条件中,特别是成都地区多雨潮湿、空气湿度大等特点,要求保证各构造层连接紧密可靠、性能稳定,减少外墙不发生保温外饰层出现开裂、脱落的现象。
(2)阻燃防火的安全性:国家有关规范及标准规定了外保温工程的防火标准,现在的 高层建筑采用的外保温材料多是阻燃性聚苯板,但它有一定的可燃性,其防火性能通常 只能达到 B1 级。
(3)外墙质量的稳定性:外保温工程的饰面层和保护层每天都在复杂的热应力作用下 发生着热胀冷缩,必须避免外保温工程表面发生粉刷层开裂、渗水、鼓包、脱皮、等质量问题。
2.2 外保温体系的优越性
(1)提高建筑物的保温效果,采用外保温系统,基本消除了建筑物构造节点的“热 桥”效应,避免因潮湿、结露而出现的发霉等现象,减少了热损失,从而降低热能支出 费用约 20 %。
(2)延长建筑物的寿命,由于外墙保温层处于建筑物的外侧,外保温系统“额外”增 加了墙体结构的保护层,减轻了外界气候对主体结构可能造成的破坏,避免了主体围护 结构直接暴露,从而产生碱骨料反应。
(3)提高墙体的防水性,外保温施工时,在保温层内侧放置有蒸汽渗透性高的保溫材 料,改善了墙体的热工性能,提高气密性,减轻墙体内部的冷凝现象,有利于墙体的防 水,从而改善墙体的保温性能,提高室温的稳定性和舒适感。
(4)便于建筑物装修改造,外保温作业可与建筑物外装修和室内工程平行进行,有利 于加快施工进度。在对旧建筑物进行节能改造时,采用外保温技术,避免了施工扰民等诸多不便。
(5)降低建筑能耗,由于外保温材料是贴在墙体的外侧,对建筑梁、柱等构造节点的 钢筋更好保护,避免“热桥”现象,外保温系统的保温隔热效果明显优于内保温系统, 从而使得未来建筑物单位面积使用的能耗成本明显降低。
结合工程工期及客观条件等因素,决定采用外墙外保温
3 外墙保温设计技术措施
外墙保温节能材料也众多保温绝热材料中的一种。绝热材料是包括保温和保冷的材料或材料复合体,可以用于建筑围护结构、抵抗热流传导的热工设备等。使用绝热材料既能够满足建筑房屋的热环境或热工设备的保温,也可以节能隔热。在日常生活中,使用绝热材料进行围护采暖,可以节能 50 %~80 %。
3.1 绝热材料的性能要求
保温绝热材料一般性能要求:①导热系数小,热阻大;②表观密度小孔隙率大;③含水率和吸湿率低,收缩率小;④阻燃性能好;⑤有一定的机械强度;⑥粘结性好;⑦耐久性好,工作寿命至少为 25 a。
保温绝热材料的导热系数一般小于 0.05 W/m·K;收缩率小才能确保粘结的可 靠性和耐久性。国内外应用阻燃级膨胀型和挤塑型聚苯乙烯板(EPS,XPS)比较普遍。仅 针对于一般居民空调采暖这一项,如果使用保温材料进行外墙保温围护,可减少耗能达 50 %~80 %,生产成本仅仅是其节能效益 1/10。
外墙宜选择自身吸湿率低的材料作为绝热保温材料。此外,为了使建筑物具有较好的机械强度,保温绝缘材料的粘结性应当要好,收缩变形要小,以保证与环境相协调。
目前常用的建筑保温材料有:聚氨酯、聚苯板、聚苯颗粒墙体保温材料、高压聚乙 烯板、泡沫石棉、挤塑板粘结砂浆、玻璃棉等。其中聚氨酯是一种新型优质的保温材料, 只需 3.5 cm 就可以节能 65 %以上,成为一种发展良好的新型保温材料。
3.2 保温绝热材料性能对比
(1)保温性能较好的岩棉,其密度较小,抗拉强度偏低,耐久性比较差,且成品的品质参差不齐,外墙装饰选择余地小。
(2)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料的导热系数与表观密度极小,优点是保温隔热,防振吸声,机械强度较高、耐酸碱腐蚀,而且结构比较均匀。但是在高温下易软化变形且防火性能差,所以必须限定使用温度,不能超过 90 ℃,最好维持在 70 ℃ 以下,并且只能用于防火要求较低的位置。综合各项因素,聚苯乙烯泡沫塑料市场占有 率较高,应用比较广泛。导热系数不大于0.027 W/(m·K), 冬季使用也不会发生返霜、结露现象,可以达到保温节能的效果。
4 施工工艺体
外墙外保温系统施工是把保温绝热材料与建筑物外墙体固定、组合形成一体,目的是增加墙体的平均热阻值,达到良好的保温隔热效果。
4.1 施工工序
基层处理—粘贴或钉挂保温板材—做带加强网的抹灰保护层—做装饰面层。
4.2 外挂式外保温的技术特点
外挂技术是采用粘接保温砂浆粘贴,或用铆钉、螺栓、铁丝网架等将保温材料板挂在建筑外墙上,然后涂抹抗裂砂浆,压入耐碱玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装 饰面。外挂保温材料通常有岩(矿)棉板、玻璃棉毡、聚苯板、仿石装饰保温板、钢丝 网架夹芯墙板等,由于聚苯板物理性能优良、成本低廉,在我国 建筑市场得到广泛应用,故采用EPS 聚苯板外保温系统
4.3 EPS 聚苯板外保温系统的构造
在基层墙体为混凝土、黏土砖以及各种砌块的基础上设置粘接层或者保温层;粘结层采用 WOV-01 外墙保温粘结砂浆; 保温层采用聚苯板或挤塑板;采用 WOV-02 外保温抹面砂浆抹面及抗裂;增强材料采用耐碱玻纤网格网格布;用锚栓钉进行锚固;饰面层为外墙涂料或面砖。
4.4 聚苯板的固定
主要有外挂法和埋入法。外挂法有粘贴法和粘贴锚栓结合法,埋入法则常用钢丝网架和卡式连接。
粘结法保温材料的施工,将不少于单块 EPS 板总面积的 40 %部分涂上聚合物水泥粘结剂,其基面和粘接面的粘结抗拉强度要求不小于 0.6 MPa,而 EPS 板材与粘接剂之间的粘结抗拉强度和 EPS 板垂直于板面的抗拉强度均不小于 0.1 MPa。待 EPS 板牢固粘结结壳一天后,方可进行抹面。粘贴法是目前使用最多的 EPS 保温板固定方法, 只要粘结剂性能优良、质量可靠,粘结法是牢靠稳妥的固定方法。
4.5 外墙外保温系统的细节部位处理
4.5.1 墙基部位
根据工程实际情况,可在散水上部30 cm位置设置 通长角钢托架,角钢规格为L45 mm×4 mm,用膨胀螺栓固定。选择XPS挤塑聚苯板用于托架以下地面部 位,XPS板表面保护层则采用抹面砂浆复合耐碱网格布
4.5.2 墙角部位
可将一层耐碱玻纤网格布加铺至地上一 层2 m 以下部位进行加强处理。可在200 mm以上控制墙角部位网格布搭接长度。
4.5.3 窗框部位
一般可将背衬填塞到窗框和保温层之间,并通过密封膏进行固定处理,以此达到防渗防水效果。此外,应将胶粉聚苯颗粒设于窗口处,提升防火性能。
4.5.4 女儿墙部位
将保温构造设于女儿墙内侧,防止产生热桥现象,并实现全保温包覆的效果。
5 结束语
风貌外保温的改造一般都是在既有建筑物的正常使用中进行,对住户或商家产生噪声、粉尘等污染,产生的垃圾或湿作业也会对他們正常的生活和工作造成影响。此外,由于外保温施工的需要,以及门窗更换,和必须打掉原外饰面以确保粘接牢固。特别要注意的是:选用耐火的保温材料或其他产品,还要采取必要的防火措施。
随着老旧小区风貌改造力度的不断加大,越来越多小区加入了到改造行列。为实现“绿色节能环保”的发展理念,根据工程特点合理采用节能保温材料进行外墙外保温施工,可有效改善居民生活环境,为人们创建一个更美好的生活空间。
[定稿日期]2021-01-13
[作者简介]张家智(1973~),男,本科,高级工程师、一级建造师、一级造价师、全国监理工程师,从事建筑施工管理工作。