岩棉外保温复合墙体简介

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根据实测数据,我们北方采暖住宅建筑,约有1/3的热量经外墙传向室外,另有1/3的热量通过窗户传向室外,还有1/3的热量通过门窗缝隙传往室外。可见,从外墙传出的热量占了相当大的份额。为了改善室内热环境质量和节约采暖能耗,提高墙体的保温性能,无疑是十分重要的环节。与发达国家比较,我国采暖地区的住宅外墙保温性能很差,约低2~5倍,只能满足低限热阻的最起码要求。
自1986年建设部颁发了《民用建筑设计节能标准》以来,广大建筑工作者对我国寒冷及严寒地区的外墙保温性能给予了极大的关注,探索与设计了多种行之有效的保温墙体,其中有的已经推广应用,收到了显著的经济与社会效益。
为了满足建筑节能要求,势必要较大幅度地提高外墙的保温性能。象所有发达国家已实践的那样,采用高效保温材料构成复合墙体是最佳的方式。使保温层、结构层及饰面层各自充分发挥其优势。
复合外墙体的保温方式有三种,即内保词内侧铺收石衍议、浆本仪,再用纸面有需权覆盖作为保护层,夹心保温方式是在砖砌体、混凝土结构或混凝土空心砌块中间设置保温材料。这两种保温方式的共同缺点是“热桥”难于完全避免,为了防止因水蒸汽渗透而引起保温材料受潮,还需设置隔汽层。对于旧房改造,外墙内侧保温还将减少3%以上的使用面积,并给住户带来很大不便。但是,这两种保温方式由于施工较方便,相对而言,技术上不太复杂,施工单位容易接受。因此,近几年来在我国少数地区得到了推广。为了克服上述缺点,早在70年代中期,发达国家已研制成多种墙体外保温体系投入使用,其中如瑞典 ERNSTROM公司推出的岩棉外保温复合墙体已大规模推广并把此项技术输往国外。目前瑞典旧房节能改造已全部采用该体系,新建筑的外墙采用该体系的1988年已占70%,其余两种外堵保温方式已逐渐被淘汰。
(一)墙体外保温有哪些优点1.基本上可以消除在水泥颗粒周围发展,几天以后,所有颗粒之间的空间,除气泡外,都为凝胶和氢氧钙石所填满,从而成为具有一定力学强度的结构;高钙粉煤灰与水拌合后,Ca(OH)2在拌合料内也形成许多结晶中心,并和凝胶一起在颗粒周围成为外部水化产物。但在分散的氢氧钙石晶体之间,还有很多由低硫型硫铝酸钙水化物转变的钙矾石晶体穿插其中,互相交错。随着水化的进行,品体逐渐长大,所有颗粒之间的空间,除气泡外,都为凝胶、氢氧钙石和钙矾石所填满,也成为具有一定力学强度的结构。我们曾将高钙粉煤灰与水拌合后制成的浆体,置空气中硬化2昼夜后,置水中硬化3个月,并将自然干湿循环7个月的样品,用X一衍射分析,所得结果是,主要结构产物为:
Ca(OH)2·3CaO.Al2O1·3CaSO,·32H20、Caco3,还有少量的C2SH和尚未水化的Cao
(CaCo,特征峰的出现是Ca(OH)2部份碳化的结果)。这也证明了上述的结论。采用外保温在避免出现“热桥”方面远比内保温有利,如在内外墙、外墙与楼板、外墙角以及门窗洞口等部位,采用内保温是无法避免“热桥”的。外保温既可防止“热桥”部位产生凝结水,又可消除通过“热桥”造成的额外热损失,2.改善室内热环境质量,减少采暖热负荷
室内热环境质量受室内空气温度和围护结构内表面温度的影响。这就意味着如果提高围护结构内表面温度而适当降低室内空气温度也能获得室内的舒适热环境。因此当旧房节能改造时,墙体外侧附加了保温层之后,其内表面温度及地面、楼板及天册的内表面温度都提高了,这就有可能在不降低室内热环境质量前提下,适当降低室温而可以减少采暖热负荷。关于提高外墙内表面温度所能节约的热耗可用计算或实测加以确定。图2说明外墙内表面温度提高之后,室内空气温度可以适当降低,但居民实际感受到的温度是相同的。
3.热容量得到了提高采用外保温之后,结构层墙体部分的温度与室内空气温度相接近。这就意味着室内空气温度上升或下降时,墙体能够吸收与释放能量,这有利于室温保持稳定。虽然墙体热容量高并不能降低热损失,但它是一个可以充分利用从室外通过窗户投射进室内太阳能的重要因素。
4.墙体潮湿状况得到改善采取外保温做法,无需设置隔气层,可确保保温材料不会受潮而降低其保温效果。还由于采取外保温措施后,包括结构层或旧墙体在内的整个墙身温度提高了,降低了它的含湿量,因而进一步改善了墙体的保温性能。图3表示同一墙体采用内保温与外保温,其墙身内部的温度分布状况。5.墙体的气密性能得到提高如果外保温用于气密性差的墙体上,如加气混凝土、轻骨料混凝土小型空心砌块、木结构等结构层,则可大大提高其气密性能(见图1),从而导致进一步节约能量的效果。
6.施工方便与经济性除了上述纯保温技术方面的原因外,还有如下好处:
(1)对于旧房节能改造,进行附加外保温施工时,居民仍可留在家中,无需临时搬迁,不影响住户的正常生活。
(2)对于旧房节能改造,附加外保温并不占用使用面积,不会与住户为此而引起不必要的纠纷。
(3)对于旧建筑,如果外墙已有外装修层,墙面已很平整,那么采用附加外保温是特别合适的。
(4)当外墙必须进行整修或抗震加固时,同时附加外保温,这是最合适的时机,也是最经济的方案。
这些就是为什么外保温方式迅速发展及在发达国家得到推广的原因。
(二)岩棉外保温复合墙体的主要特点
1.本体系是参考了瑞典提供的有关资料结合,我国情况,经过两年左右的共同努力而研制成功的。采用北京市新型建筑材料总厂生产的容重为100公斤/米的高质量岩棉板,其厚度依设计要求而定,北京地区为5厘米。采用特制防锈金属连接件把岩棉板与结构层或原有墙体(如混凝土、砖砌休)固定住,然后用镀锌铁丝加筋,再抹2厘米防冻抗裂的特殊灰浆,最后用喷枪或手工方式抹带色的饰而层或喷涂彩色涂料。
2.本体系可抗外界的冲击力,可在正常状况下使用。
3.本体系防火性能优良,不会燃烧,表面火焰不会蔓延。4.本体系采用了特制的固定件,可牢固地把保温材料同定在结构层上,具有较大的抗风能力。
5.本体系由于采用了高效防水保温材料岩棉板,其导热系数为0.035瓦/米·度,保温性能优异。
6.本体系的耐久性能估计至少可达20年。
(三)岩棉外保温复合墙体的优点
1.本体系是经过严冬酷界反复试验的一种可靠的外保温方法,可保护居住建筑群体的建筑环境,降低建筑物冬季日常采暖维持费用,与高效岩棉保温材料一起形成了一种崭新的外装饰面层,如果在墙表而翻修时采用这种体系,那在经济上是最佳的选择方案。
2.本体系具有质地坚硕、色彩丰富的饰而层,并具有抗冻、防风、向家外扩散水分的姓能。外粉刷可抹成不同质感与色泽的饰面,可使旧房的外观改变成新房,并与周围的建筑群的色彩相协调。
3.本体系的岩棉板和粉刷冥都具有优良的保温性能,还可降低噪音,使住宅区显得安静舒适。
4.本体系可用于各类建筑的墙体上,如混凝土结构、加气混凝土结构、砖混结构以及木结构等。
5.本体系可用于低层、多民或高层民用建筑,既可用于旧建筑节能改造,也适用于新建筑。
岩棉外保温复合墙体刚研制成不久,在设计、选材、施工等方面都有较严格的要求,不少技术问题尚需不断改进,希望广大建筑工作者在实践中继续总结经验,使之更完善。
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