建筑节能墙体体系与材料

墙体保温体系与墙体材料《建筑节能》第3讲建筑节能墙体体系与材料（一）外墙外保温墙体体系（二）外墙内保温墙体体系（三）夹心复合保温墙体体系（四）自保温墙体体系（五）发展方向绪1.建筑节能对象——建筑目标——降低能耗前提——使用功能、室内热环境过程——规划、设计、建造、使用手段——材料、标准、设备运行管理、围护热工设计、系统运行效率、利用可再生能源绪2.建筑节能的内涵与外延内涵：围护结构（墙体、门窗、屋面）节能；设备节能；照明节能；运行管理节能；制造过程节能；建造过程节能；可再生能源利用。外延：建筑物的体型系数、窗墙比、朝向。选址、规划、设计等等。难点：围护结构的节能。绪3.建筑能耗构成北方能耗——采暖——宜采用外保温南方能耗——制冷——宜采用内或自或复合保温绪4.南北方墙体保温体系选择的差异（一）外墙外保温墙体体系1、聚苯板（XPS、EPS）保温系统基本构造：饰面层：涂料、轻质面砖护面层：聚合物改性砂浆、耐碱玻纤网格布或钢网保温层：EPS、XPS。。。。粘结层：聚合物改性粘结剂粘+辅助锚固外找平层：1︰2或1︰3水泥砂浆围护结构外墙体内找平层：砂浆湿贴贴挂干挂聚苯板（EPS）是以聚苯乙烯树脂为主要成份，通过发泡、模塑成型而成的具有闭孔结构的泡沫材料。挤塑板（XPS）是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成份，添加少量添加剂，通过加热挤塑而制成的具有闭孔结构的硬质泡沫材料。EPS与XPS的技术比较EPS与XPS的技术比较项目指标EPSXPS导热系数，，W/(m·k)≤0.042≤0.030表观密度，kg/m318~2530~40抗拉强度，MPa≥0.10≥0.20熔结性断裂弯曲负荷，N≥25——弯曲变形，mm≥20≥10尺寸稳定性，±，%≤0.5≤1.5水蒸汽透湿系数，ng/(Pa.m.s）2.0~4.51.2~3.5吸水率，％（v/v）≤4≤2燃烧性B２级，离火自熄B２级，离火自熄氧指数，％≥30≥26市场价格，元/m3350720产品名称产品标准燃烧性能指标要求性能检测标准（膨胀）聚苯板（EPS）绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料GB/T10801.1-2002氧指数≥30塑料燃烧性能试验方法氧指数法GB/T2406-1993EPS颗粒浆料B2级：一般规定（点火15s，20S内，FS≤150mm不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象）；管道用（氧指数≥26，且水平燃烧时间≤90s、平均燃烧范围≤50mm）GB8624-1997更新为建筑材料及制品燃烧性能分级GB8624-2006新标无B2，分为A1、A2、B、C、D、E、F共7级并增加产烟量s1、s2和s3；燃烧滴落物d0、d1和d2；产烟毒性s1、s2和s3作为附加分级。引用的试验方法GB/T8626-1988更新为建筑材料可燃性试验方法GB/T8626-2007产品名称产品标准燃烧性能指标要求性能检测标准挤塑板聚苯板（XPS）绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)GB/T10801.2-2002B2级：一般规定（点火15s，20S内，FS≤150mm不允许有燃烧滴落物引燃滤纸的现象）；管道用（氧指数≥26，且水平燃烧时间≤90s、平均燃烧范围≤50mm）同前EPS与XPS的外墙外保温体系比较热稳定性：XPS的变形量为1.2%左右，而EPS的在0.5%以内，使用XPS板的建筑外保温系统外面的保护砂浆和涂料易开裂。EPS常压下自由发泡的，经熟化、模塑（终发泡）、大板养护等过程，经时达数天之久，孔结构圆形、孔间融合好。XPS瞬间发泡的，高温高压下突然变为常压，发泡过程难控制，急冷会引起应力集中；发泡同时，受整平机的挤压，只在长度和宽度方向上膨胀，孔结构梭形，在受外力作用时产生应力集中引起变形。可粘性EPS的孔隙率比XPS大，表面平整度不如XPS，可粘性比XPS强。一般XPS板的保温外立面容易开裂、空鼓、脱落。表观质量XPS板的强度高，打磨不易控制，一般XPS板的建筑外立面的表观质量不如EPS板。透汽性XPS板的隔气性能较好、吸水性低，保温板拼接和墙间空腔构造，极易产生水汽集中使保温层变形和粘贴层的脱落2、胶粉聚苯颗粒等砂浆保温系统基本构造：饰面层：涂料、轻质面砖护面层：聚合物改性砂浆、耐碱玻纤网格布或钢网保温层：保温浆料界面层：聚合物改性界面剂+辅助锚固外找平层：1︰2或1︰3水泥砂浆围护结构外墙体内找平层：砂浆胶粉聚苯颗粒重庆鹏润国际（3）聚胺脂硬泡体保温系统765423基本构造：1、基层墙体2、防潮隔汽层（必要时）+胶粘剂（必要时）3、聚氨酯硬泡保温层4、界面剂（必要时）5、玻纤网布（必要时）6、抹面胶浆（必要时）7、饰面层外墙（混凝土/砌块）喷涂聚氨酯硬泡体保温层聚氨酯硬泡专用界面层抹面胶浆找平压光铺设玻纤网格布薄批柔性抗裂腻子平整墙面外墙弹性涂料喷涂法饰面层为涂料系统膨胀螺栓专用面砖填缝剂勾缝面砖粘接层外墙瓷面砖外墙（混凝土/砌块）喷涂聚氨酯硬泡体保温层聚氨酯硬泡专用界面层抹面胶浆找平扫毛铺设焊接钢丝网喷涂法饰面层为面砖系统外墙基面石材石材挂钩（安装于龙骨之上）弹性胶勾缝空气层龙骨连接件龙骨聚氨酯硬泡保温层喷涂法饰面层为干挂石材或铝塑板等抹面胶浆砂浆弹性涂料柔性抗裂腻子耐碱玻纤网格布聚氨酯硬泡保温层界面层浇注聚氨酯硬泡保温层墙体基面饰面层为涂料的浇注法可拆模系统尼龙胀钉浇注聚氨酯硬泡保温层抹面胶浆找平聚氨酯硬泡保温层界面层镀锌钢网粘结胶浆墙体基面面砖饰面层为面砖的浇注法可拆模系统涂料柔性腻子(必要时)专用免拆模板浇注聚氨酯硬泡保温层基底墙面模板紧固件饰面层为涂料的浇注法免拆模系统基底墙面面砖模板紧固件柔性勾缝剂浇注聚氨酯硬泡保温层专用免拆模板面砖粘结剂饰面层为面砖的浇注法免拆模系统7654231、基层墙体2、防潮隔汽层（必要时）+胶粘剂（必要时）3、聚氨酯硬泡保温层4、界面剂（必要时）5、玻纤网布（必要时）6、抹面胶浆（必要时）7、饰面层粘贴法胀管螺丝装饰层聚氨酯硬泡保温板墙体基面干挂法施工无龙骨体系墙体基面龙骨聚氨酯硬泡保温板饰面层龙骨紧固件聚氨酯硬泡保温板紧固件干挂法施工有龙骨体系聚胺脂硬泡体(PU)施工基层要求：强度、清洁度、含水率等等气温变化对发泡效果的影响风速对质量及环境的影响雨天的影响表皮的处理对饰面的影响冬季气温低时不易施工，雨天不能施工，风力不得大于5级，风速不宜大于10m/s，喷涂施工过程中有泡沫飞溅，对枪手技术水平要求较高。4、外墙外保温系统特点1）优点（1）提高防水功能和气密性，保护主体结构，延长建筑物寿命。保温层在建筑物维护结构外侧起到隔离作用，降低了外界雨、雪、紫外线、有害腐蚀物质等对主体结构的侵蚀作用而提高主体结构的耐久性缓冲了，温度导致的结构内应力。（2）基本消除了钢筋混凝土楼板处或框架梁、柱处的“热桥”，降低热量损失，同时也防止热桥部位产生结露。（3）适用范围广。既适用于新建建筑、也适用于旧建筑物节能改造。（4）有利于室内热舒适度。墙体由传热体转变为蓄热体，可在一定程度上稳定气温。（5）不减少使用面积，也有利于室内装修。（6）可使产品构件化，实现标准化、工厂化生产，装配化施工。产品可以做成带饰面的保温板，降低现场作业的质量的控制难度。2）缺点（1）使用寿命的制约、以及到达使用寿命后的建筑垃圾的处理存在严重的问题。《外墙外保温工程技术规程》（JGJ144-2004）3.0.10在中规定正确使用和正常维护的条件下，外墙外保温工程的使用年限不应少于25年。《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》（国办发〔2007〕72号）。重新进行改造费用谁承担？开发商？业主？或是……？白色污染如何处理？（2）防火隐患。一是产品、应用规范的不完善或材料的可燃性指标达不到要求。二是在施工阶段材料的存放防火安全管理不重视，导致火灾事故。三是施工过程中针对保温材料施工防火安全操作的不严格导致火灾。四是使用过程中。外墙外保温体系保温材料燃烧发生火灾的案例2006年10月4日山东济宁兴唐·金茂大厦（93层97.7m）聚氨酯保温材料外墙保温体系电焊焊渣引燃图片来源：2007年5月2日北京西直门长河湾聚苯板外墙保温体系烟头引燃图片来源：2008年10月14日沈阳市皇姑区住宅楼（32层97.65m）挤塑板外墙保温体系电焊焊渣引燃图片来源：2009年4月6日中国科技馆新馆内墙挤塑板保温层电焊焊渣引燃（3）目前施工工序复杂，要求高，施工管理水平相对较低，导致质量得不到保证。国家三部委下发的《关于加强建筑节能材料和产品质量监督管理通知》（建科[2008]147号文）建筑节能材料和产品质量专项检查中发现部分工程中施工单位对节能施工技术要求不熟悉，施工人员缺乏相关专业培训等问题。（4）地震作用后的耐久性存在较大问题。A.基层墙体界面处理不到位、找平砂浆质量差，导致基层和找平层破坏；B.震后保温层开裂，使增强金属网格锈蚀，严重影响拉结整体作用；C.耐碱玻纤网格布粘贴不到位、搭接不符合要求，严重影响拉结整体作用；D.辅助增强用锚栓对于不同基层材料起到作用不同，对于空心砖有可能降低整体性能。（二）外墙内保温墙体体系1、基本构造：2、外墙内保温系统特点1）优点A.外墙内保温体系的优点在于造价低，施工简便，相对经济一可充分利用工业废弃物二是在室内施工，无需考虑天气影响，也无需施工防护。B.安全可靠保温材料的粘贴或挂贴于墙内，绝对高度低，因此不会对保温体系的结构安全性较高。C.对饰面和保温材料耐候性低2）缺点A.“热桥”不容易解决钢筋混凝土楼板处或框架梁、柱处，在通风较差部位容易结露、结水，需要另做专门措施。B.占用了室内的使用空间，也不利与室内装修和既有建筑的节能改造。由于主体结构跨度和尺寸一定的条件下，内保温将使室内内部空间尺寸减小，从而是空间利用率降低。C.由于墙体的内外温差应力导致室内饰面层容易开裂，影响美观和使用。D.同时也存在着“白色污染”问题（三）夹心复合保温墙体体系1、基本构造：2、夹心复合保温墙体体系特点1）优点A.可有效保护保温材料B.绝热性能优异C.夹芯部分厚度可调,对施工季节和气候条件要求不高施工便利D.造价较低2）缺点A.墙体厚度较大,构造复杂B.存在热桥C.抗震性较差D.墙体结构易破坏（三）自保温墙体体系1、基本构造：1.聚合物石灰水泥砂浆2.普通自保温材料砌体3.聚合物水泥砂浆保温砂浆(厚度按设计要求）≥30mm自保温墙体保温砂浆(厚度按设计要求）≥30mm自保温墙体保温砂浆(厚度按设计要求）≥30mm自保温墙体自保温体系框架柱部位热桥处理方法一≥30mm保温砂浆(厚度按设计要求）自保温墙体≥30mm保温砂浆(厚度按设计要求）自保温墙体自保温体系框架梁部位热桥处理方法一200mm200mm自保温墙体同材质的自保温板材耐碱玻纤网搭接40mm200mm200mm≥40mm自保温墙体同材质的自保温板材耐碱玻纤网搭接自保温墙体同材质自保温板材200mm200mm≥40mm耐碱玻纤搭接自保温体系框架柱部位热桥处理方法二同材质的自保温板材≥40mm自保温墙体耐碱玻纤网搭接200mm同材质自保温板材≥40mm自保温墙体200mm耐碱玻纤网搭接200mm自保温体系框架梁部位热桥处理方法二节点冷热桥处理前后2、夹心复合保温墙体体系特点1）优点A.安全性高B.可以达到与建筑物同寿命C.围护与保温一体化D.方便外装修和二次内装修E.经济性好F.墙体材料体系研发与省地、废弃物的资源化利用等政策相结合2）缺点A.强度较低,抗裂性不理想B.存在热桥C.寒冷地区,要达到节能65%,厚度大D.短肢剪力墙大量应用,使墙体比例降低聚合物改性无机轻集料保温砂浆水泥基、氧化镁基和非水泥基三大类：1）具有更好的耐久性。2）虽吸水率相对较大，通过防水或憎水处理可以满足要求。特别适用于内保温，也可用于外保温。3）品种规格已很多（以膨胀珍珠岩为主：微晶、