墙体保温技术理论与创新

墙体保温技术理论与创新2013.12.10一、保温层构造位置对建筑结构运动状态的影响保温层构造位置对建筑结构温度场的影响计算环境温度模型及取值060120180240300360420Time(day)-20-10010203040Temperature(oC)季节室内气温[oC]室外最高温度[oC]室外最低温度[oC]春季（3月）2325.34.4夏季（6月）2539.023.0秋季（9月）2326.59.7冬季（12月）201.5-11.5)2()2)(24)2(2sin(minmaxminmaxTTTTtTdA024681012141618202224Time(h)051015202530Temperature(0C)外保温（济南汇统）热像图中外墙表面温度分布均匀外保温建筑结构所处温度环境稳定外侧保温内侧未保温的女儿墙热像图外保温做法时若建筑结构挑出部位如阳台、雨罩、靠外墙阳台拦板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线、檐沟、靠外墙阳台分户隔墙、女儿墙内外侧及压顶、博士帽等部位不做保温就会存在热工缺陷，产生不同的结构形变，引起开裂。飘窗未做保温而形成热桥不完全的外保温如同“给房子穿了棉袄没穿鞋”雨蓬没有做保温后，形成的热桥效应数值模拟外保温层夏季外界温度=39度时的基层墙体和外保温层的温度场分布钢结构外挂板的复蹈5cm5cm5cm岩棉钢筋混凝土岩棉两侧混凝土被热应力拉断01224364860728496108120Time(h)-15-10-505101520Temperature(0C)SMZ-WBW-TL-DJ-S墙体内表面保温层内表面保温层外表面墙体外表面环境温度01224364860728496108120Time(h)-15-10-505101520Temperature(0C)SMZ-WBW-TL-DJ-N墙体内表面保温层内表面保温层外表面墙体外表面环境温度01224364860728496108120Time(h)-15-10-505101520Temperature(0C)SMZ-WBW-TL-DJ-E墙体内表面保温层内表面保温层外表面墙体外表面环境温度01224364860728496108120Time(h)-15-10-505101520Temperature(0C)SMZ-WBW-TL-DJ-W墙体内表面保温层内表面保温层外表面墙体外表面环境温度胶粉聚苯颗粒外保温体系冬季各墙温度随时间变化分布图南墙西墙东墙北墙内外保温系统冬夏季墙体表面温度最高、最低时保温墙体沿墙厚方向温度分布图020406080100120140160180200220240260280300320Location(mm)-15.0-10.0-5.00.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.055.060.0Temperature(0C)SWBWM-W冬季夏季020406080100120140160180200220240260280300320Location(mm)-15.0-10.0-5.00.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.055.060.0Temperature(0C)SNBWM-W冬季夏季（a）外保温（b）内保温8℃55℃冬夏季墙体表面温度最高、最低时，夹心混凝土岩棉保温墙体沿墙厚方向温度分布冬夏季墙体表面温度最高、最低时200mm厚加气混凝土自保温墙体沿墙厚方向温度分布外保温墙体全约束条件下的温度应力(涂料饰面)冬季夏季050100150200250300Location(mm)-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.00Stress(MPa)-20-1001020Temperature(0C)WBW-TL冬季应力冬季温度050100150200250300Location(mm)-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.00Stress(MPa)2030405060Temperature(0C)WBW-TL夏季应力夏季温度胶粉聚苯颗粒外保温涂料饰面墙体在冬、夏季外表面温度最低、最高时刻全约束温度应力沿墙体厚度方向的分布图。冬季保温层内应力几乎为零，外装饰面最大拉应力为0.54MPa。夏季保温层内应力几乎为零，外装饰层最大压应力为0.9MPa。全年结构温度变化范围17℃-25℃。不同形式保温外墙体温度应力计算结果外保温墙体全约束条件下的温度应力(面砖饰面)夏季冬季胶粉聚苯颗粒外保温面层饰面墙体在冬、夏季外表面温度最低、最高时刻全约束温度应力沿墙体厚度方向的分布图（饰面层刚度为20GPa）。无论冬季夏季，保温层内应力几乎为零（其弹性模量为0.1MPa），饰面层最大拉、压应力为6.38MPa和-10.48MPa。全年结构温度变化范围17℃-27℃。050100150200250300Location(mm)-14-12-10-8-6-4-202Stress(MPa)15202530354045505560Temperature(0C)WBW-MZ-XJ夏季应力夏季温度050100150200250300Location(mm)-20246810Stress(MPa)-15-10-50510152025Temperature(0C)WBW-MZ-DJ冬季应力冬季温度不同形式保温外墙体温度应力计算结果内保温墙体全约束条件下的温度应力夏季冬季胶粉聚苯颗粒内保温涂料饰面墙体在冬、夏季外表面温度最低、最高时全约束温度应力沿墙体厚度方向的分布图，冬季基层墙体全部承受拉应力（最大值达5.68MPa），夏季基层墙体全部承受压应力（最大值8.00MPa）。全年结构温度变化范围-7℃-47℃。050100150200250300Location(mm)-10.00-9.00-8.00-7.00-6.00-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.00Stress(MPa)1520253035404550Temperature(0C)NBW-TL-XJ-W夏季应力夏季温度050100150200250300Location(mm)-1.000.001.002.003.004.005.006.00Stress(MPa)-20-15-10-505101520Temperature(0C)NBW-TL-DJ-W冬季应力冬季温度不同形式保温外墙体温度应力计算结果加气混凝土自保温墙体全约束条件下的温度应力冬季夏季加气混凝土自保温涂料饰面墙体冬、夏季外表面温度最低、最高时刻全约度应力沿墙体厚度方向的分布图。冬季外砂浆层温度应力最大拉应力为6.14MPa，夏季外砂浆层温度应力最大压应力为9.8MPa，全年结构温度变化范围-6℃-52℃。050100150200250Location(mm)-1.000.001.002.003.004.005.006.007.00Stress(MPa)-10-505101520Temperature(0C)JQH-TL冬季应力冬季温度050100150200250Location(mm)-10.00-9.00-8.00-7.00-6.00-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.00Stress(MPa)2030405060Temperature(0C)JQH-TL夏季应力夏季温度不同形式保温外墙体温度应力计算结果保温层对建筑物形成新的温度场,使建筑物运动状态发生变化,选择正确的保温构造能延长建筑物寿命。窑洞结构——是建筑结构的最好形式，是控制结构年温差变化的的最好途径。墙体节能三项基本原则：建筑节能的最高境界是控制建筑结构的年温差，结构年温差越小节能效果越好，如窑洞理念。建筑节能绿色技术识别办法关键是对建筑结构的稳定性影响，是延长还是缩短建筑结构寿命，只有完整的外保温才会延长建筑结构的寿命，外保温控制裂缝技术的核心是释放温度应力，保温层外侧只有柔性构造是安全的，刚性构造是不稳定的。二、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料（JGT158-2013）——修编内容一、抹灰系统基本构造饰面类型构造层组成材料构造示意图涂料饰面基层墙体①混凝土墙或砌体墙界面层②基层界面砂浆保温层③保温浆料抗裂层④抗裂砂浆复合耐碱玻纤网+弹性底涂饰面层⑤柔性耐水腻子（必要时）+涂料面砖饰面基层墙体①混凝土墙或砌体墙界面层②基层界面砂浆保温层③保温浆料抗裂层④抗裂砂浆+热镀锌电焊网或加强型耐碱玻纤网（用锚栓⑥固定）+抗裂砂浆饰面层⑤面砖粘结砂浆+面砖+勾缝料二、贴砌EPS板系统基本构造饰面类型构造层组成材料构造示意图涂料饰面基层墙体①混凝土墙或砌体墙界面层②界面砂浆保温层③贴砌浆料+EPS板+贴砌浆料抗裂层④抗裂砂浆复合耐碱玻纤网+弹性底涂饰面层⑤柔性耐水腻子(工程设计有要求时)+涂料面砖饰面基层墙体①混凝土墙或砌体墙界面层②界面砂浆保温层③贴砌浆料+EPS板+贴砌浆料抗裂层④抗裂砂浆+热镀锌电焊网或加强型耐碱玻纤网（用锚栓⑥固定）+抗裂砂浆饰面层⑤面砖粘结砂浆+面砖+勾缝料三、贴砌XPS板系统基本构造饰面类型构造层组成材料构造示意图涂料饰面基层墙体①混凝土墙或砌体墙界面层②基层界面砂浆保温层③贴砌浆料+XPS板+贴砌浆料抗裂层④抗裂砂浆复合耐碱玻纤网+弹性底涂饰面层⑤柔性耐水腻子（必要时）+涂料四、胶粉聚苯颗粒复合型系统一般性能指标试验项目性能指标试验方法涂料饰面面砖饰面耐候性外观无可渗水裂缝，无粉化、空鼓、剥落现象JGJ144系统拉伸粘结强度（MPa）≥0.1—面砖与抗裂层拉伸粘结强度（MPa）—≥0.4吸水量（浸水24h）(g/m2)≤500抗冲击性二层及以上3J级—首层10J级水蒸气透过湿流密度[g/(m2·h)]≥0.85耐冻融外观无可渗水裂缝，无粉化、空鼓、剥落现象抗裂层与保温层拉伸粘结强度（MPa）≥0.1—面砖与抗裂层拉伸粘结强度（MPa）—≥0.4不透水性抗裂层内侧无水渗透热阻符合设计要求GB/T13475五、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统对火反应性能指标防火保护层厚度（mm）锥型量热计试验燃烧竖炉试验窗口火试验现象热释放速率峰值（kW/m2）试件燃烧后剩余长度（mm）水平准位线上保温层测点的最高温度（℃）燃烧面积（m2）≥33不应被点燃，试件厚度变化不超过10%≤5≥800≤200≤3≥23≤10≥500≤250≤6≥13≤25≥350≤300≤9项目单位性能指标保温浆料贴砌浆料干表观密度kg/m3180～250250～350抗压强度MPa≥0.20≥0.30软化系数—≥0.5≥0.6导热系数W/(m·K)≤0.06≤0.08线收缩率%≤0.3≤0.3抗拉强度MPa≥0.1≥0.12拉伸粘结强度与水泥砂浆块标准状态MPa≥0.1≥0.12破坏部位不得位于界面浸水处理≥0.10与聚苯板标准状态—≥0.10浸水处理≥0.08燃烧性能等级—不低于C级不低于A2级六、胶粉聚苯颗粒浆料性能指标七、聚苯板性能指标项目单位指标EPS板XPS板表观密度kg/m318～2222～35导热系数W/(m·K)≤0.039≤0.030垂直于板面方向的抗拉强度MPa≥0.10≥0.15尺寸稳定性%≤0.3≤1.2弯曲变形mm≥20≥20压缩强度MPa≥0.10≥0.15吸水率(V/V)%≤3≤2氧指数%≥30≥26燃烧性能等级—不低于B2(E)级不低于B2(E)级项目单位性能指标普通型（用于涂料饰面工程）加强型（用于面砖饰面工程）单位面积质量g/m2≥160≥270耐碱断裂强力（经、纬向）N/≥1000≥1500耐碱断裂强力保留率（经、纬向）%≥80≥90断裂伸长率（经、纬向）%≤5.0≤4.0纤维玻璃成分ZrO2和TiO2总含量%—≥19.2ZrO2含量≥13.7八、耐碱玻纤网性能指标大道至简——自《论语》三、竖丝岩棉复合板岩棉用于外保温时应解决的问题解决耐候问题解决岩棉施工中扎人的问题解决岩棉粘接强度不稳定的问题复合岩棉保温板技术要求项目性能要求标准依据测