建筑外墙节能新体系研究

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【论文关键词】建筑外墙外保温 保温隔热体系 构造设计 裂缝 柔性
【论文摘要】从设计、材料、施工质量分析节能建筑中外墙保温隔热面层裂缝产生原因，控制方法及其措施，在施工中应尽量避免这些裂缝的出现，以保证墙体的安全。
　　前 言
　　墙外保温体系是20世纪70年代全球石油危机时期，欧洲国家为缓解能源问题而展开的一次大范围的政策性工作的产物。外墙外保温技术由界面层、保温层、抗裂防护层和饰面层组成。外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，形成一个封闭的保温外壳，有效阻断冷（热）桥，使建筑达到保温的施工方法。对上体结构来说，由于保温体系的存在，所受温差作用大幅度下降，温度变形减少，不仅对结构墙体起到保护作用并且有利于结构寿命的延长。
　　20世纪90年代以后，该体系受到越来越广泛的欢迎和使用，目前，该体系在国外的墙体保温市场中占用绝对的统治地位，如在德国约有85%的墙体保温采用外墙外保温体系。
　　在我国，已较成熟并得到推荐的外墙外保温体系有：聚苯板薄抹面外墙外保温体系，胶粉聚苯颗粒保温隔热浆料外墙外保温体系，现浇混凝土复合无网聚苯板外墙外保温体系，现浇混凝土复合聚苯板钢丝网架板外墙外保温体系，机械固定聚苯板网架板外墙外保温体系。另外，岩棉、聚氨酯、挤塑聚苯板外墙外保温体系也得到开发和应用。
　　然而，由于外保温隔热体系被置于外墙外侧，直接承受来自自然界的各种因素影响，因此对外墙外保温体系提出了更高的要求，其中现象比较严重的就是裂缝的产生，裂缝的产生带来了一系列的问题，例如渗透等现象，使保温隔热效果有较大幅度的降低！
　　1.外墙外保温裂缝产生的原因
　　形成外墙外保温体系外保护层开裂的原因主要有：
　　①温度、干缩及冻融破坏。温度变化时，材料和构件出现变形，如果变形受到约束，就会产生温度应力。当温度应力大于墙体的抗拉强度时，就会出现开裂。
　　②设计不合理，如外饰面涂料选用平涂方法，而不选用复层涂料或砂壁状涂料；分割缝和变形缝的设置和结果设计不合理。
　　③施工质量差，如网格布铺设位置不适当等。
　　④外力如地基沉降不均匀引起的墙体变形、错位、造成墙体开裂。
　　⑤由风压、地震力等引起的机械破坏。
　　⑥聚苯板养护时间不足，收缩过大。
　　⑦构成外保护层的各层材料自身的柔性不匹配、相容性差。
　　⑧在保温体系与未做保温的建筑结构部位的交接处（如阳台、雨罩、女儿墙、屋顶装饰造型等），两种体系的材料性能相差较大，温度变化使它们在界面之间产生缝隙。
　　⑨薄抹面层聚合物砂浆厚度过厚，因其横向拉应力超过玻纤网格布抗拉强度而导致抹面层开裂。
　　2.外墙外保温裂缝产生控制措施
　　2.1 采用“逐层渐变、柔性抗裂、以抗为辅、以放为主”的技术路线
　　外墙外保温体系的各构造层外层的柔性应高于内层，逐层渐变。如各构造层变形量设计可采用：基层混凝土0.02%（温差20℃），保温隔热层0.1%—0.3%，抗裂保护层5%—7%，柔性腻子10%—15%。
　　2.2 有关材料的选择
　　2.2.1 保温材料的选择
　　保温材料的选用应依各构造层之间导热系数渐变的原则，能够缓解热量在抗裂层的积聚，使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放，提高抗裂层的耐久性。

2.2.2 增强网格布的选择
　　玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料一，一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度，另一方面能有效分散应力，从而形成抗裂作用。由于保温层的外保护抗裂砂浆为碱性，玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有了决定性的意义。从耐久性上分析，高耐碱纤维网格布要比无碱（或中碱）网格布的耐久性好得多，因此在选择增强网时，应使用高耐碱的网格布。
　　2.2.3 保护层材料的选择
　　保护层必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，并在砂浆中加入适量的纤维，抗裂砂浆的压折比小于3。如外饰面为面砖，在水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片，钢丝网片孔距不宜过小或过大，面砖的短边应至少覆盖在两个以上网孔上，钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。
　　2.3 施工质量控制
　　墙面基层清理干净，重点是清洗油渍、清扫浮灰、墙面松动和清除墙表面凸起物，以保证基层和保温层结合牢固。
　　对墙体垂直度偏差大者，要进行水泥砂浆找平，且保证找平层粘结牢固，无空鼓、开裂现象。
　　做好细部及加强部位的处理，保温层收头部位用防水密封胶密封。
　　保证胶结材料和抗裂砂浆的配比合理、统一。
　　3. 外墙外保温体系裂缝控制技术的一般技术原则
　　3.1. 外保温体系抗裂优于内保温体系原则；完善的外保温对结构的骨架全面包覆．雨、雪、冻、融、干、湿等对主体墙影响大大减轻。因此，外保温体系对建筑结构的保护、防止裂缝的发生优于内保温体系，更优于内外保温混合做法。
　　3.2. “逐层渐变柔性释放应力”的抗裂技术原则；急剧变化的温差产生的热应力集中发生在外保温的外表面，解决外保温裂缝应遵循使温度应力、变形能量充分释放的原则。采用“逐层渐变，柔性释放应力的抗裂技术”可以有效地控制保温层表面裂缝的产生。
　　3.3. 普通水泥砂浆不应作为保温体系表面的找平及保护层材料原则：在保温层的表面使用普通水泥砂浆不符合“柔性渐变，逐层释放应力的抗裂技术”路线。用它作为保温层的保护层，极易产生裂缝，厚度愈厚愈严重。
　　另外还有：尽量选择涂料外饰面外保温体系；应充分考虑各层材料的相容性及匹配性；应充分重视风荷载对外保温的破坏作用等
　　4.结语
　　目前，外墙外保温技术并不完美，尚且存在面层裂缝等建筑质量通病，只有从设计、材料、施工等多方面多环节同时入手，加强控制，才能从根本上避免问题的出现。我们通过对外墙外保温抗裂缝施工技术的分析与总结，有针对性的采取相应的措施，在施工中有效地控制了裂缝的发生，形成了一套比较成熟的施工工艺，积累了丰富的经验。
　　参考文献：
　　1.彭胜浩.工程质量通病防治手册［M］.北京：中国建筑出版社，2002。
　　2.王铁梦.工程结构裂缝控制［M］.北京：中国建筑出版社，1997。
　　3.林宇澄.外墙保温技术及节能材料［J］.福建建材，2006（2）：59～61。