中国石油大港油田分公司滩海开发公司天津大港300280
摘要:对现有的建筑外墙保温材料的应用情况进行了研究,分析了导致外墙外保温层在使用过程中出现开裂现象的主要原因,进而提出了为防止保温层开裂而采取的各项针对措施,以确保保温层施工质量。
关键词:建筑外墙保温层开裂原因防治措施
目前我国的墙体保温节能系统主要有外墙内保温系统、墙体夹心保温系统和外墙保温系统三种,其中外墙外保温节能体系以其众多的优点已成为墙体保温形式的主流,它具有保护主体结构,延长建筑物寿命,消除“热桥”现象,有利于室温稳定等一系列优点。但是目前市场上既有节能建筑的保温层在长期的使用过程中也出现了一系列的开裂现象,给人们的生活带来了不便。有的节能建筑外贴面发生脱落,甚至造成人员伤害事故,给建筑节能市场带来了很大的负面影响。对于既有节能建筑的外墙改造也引起了社会各界人士越来越多的关注。
1建筑外墙保温材料开裂原因分析
1.1材料因素原因
材料质量参差不齐,由于利益方面的考量,很多低价劣质不合格的外墙保温材料应用到了建筑工程当中,导致出现质量问题。统计分析发现,因为材料因素导致建筑外墙保温材料开裂的主要有以下几个方面:
(1)外保温粘结剂质量不合格,其主要成分是丙烯酸树脂及骨料中的硅砂。劣质不合格的外保温粘结剂中树脂含量较低,降低了系统的抗裂性和耐久性;河沙未经过处理,骨料中的硅砂含铁成分较高就会发生氧化。这些是造成外保温系统开裂、脱落的主要原因之一。
(2)目前市场上使用EPS板时,对于其质量重视不够,未达到自然养生陈化六周的板材就匆匆上墙,在使用过程中造成收缩率高,使局部出现收缩和温度应力的不均,从而引起接缝之问产生裂缝。
(3)玻纤网抗裂增强抹面层中所使用的玻纤网格布耐碱性较差,长期在抹面层中受到水泥碱性的腐蚀,使抗拉强度降低,出现抹面层龟裂和剥离的现象。更有甚者,在施工过程中将玻纤网格布的位置错置,导致了保温板脱落。
(4)外保温的饰面层大致分为面砖和涂料。在高层和超高层使用了外挂重量超过规定或超越了外保温系统的自重和安全系数的面砖,是个极大的安全隐患,因此选择涂料的较多。但是在涂料材料的选择上,使用了彼此不相容,变形量不匹配的材料,或者使用了在建筑物理上不合理及不透气的弹性涂料和涂抹坚硬易龟裂的无机涂料,无机涂料在长期的使用过程中与外保温板发生化学变化而发生脱落。同时在使用弹性材料时,不能涂得太厚,否则附着力下降,易揭皮;更不能采取平涂的方法,因为平涂时材料收缩方向是一条线,收缩时易开裂。
1.2设计因素
在节能设计中对窗的设计位置原则是尽量使保温层和窗连接成一个整体以减少保温层与窗体间的保温断点,避免热桥的发生,如采用外保温时尽量靠近墙体外侧。除此以外,还应考虑根部上口的滴水处理和窗下口根部的防水处理,防止水从保温层与窗根的连接部位进入保温层的内部。在结构的伸缩缝和女儿墙内侧都应该增强保温处理,在保温截止部位材质变换处要进行密封、防水和防开裂处理。
1.3施工因素
在引起外保温工程的质量因素中因施工操作人员造成的质量问题是相当普遍的,因此规范施工操作、质量监控、厂家针对自己产品的特点进行专业化服务指导,都是保证施工质量的重要手段,施工中容易出现的问题有:施工中环境条件恶劣,基层处理不当,水泥的混合比例不当,保温层粘贴时空鼓、虚粘等。
2防止外墙保温材料开裂的措施
2.1因地制宜,选择适合的保温材料和构造形式
在我国北方地区的节能建筑一般采用外墙外保温体系,内保温和自保温形式应用较少。夏热冬冷地区有着特殊的气候特点,在采暖空调条件下,室内外温差比严寒地区要小得多,相应的热桥传递的热量也要少得多。在夏热冬冷地区围护结构热桥的影响因素是有限的,因此,内保温和自保温技术也应得到推广和应用。但是对于既有建筑的改造来说外墙外保温体系能够增大用户的建筑使用面积,对用户的影响也较小。经常采用的外墙外保温的构造形式有硬泡聚氨酯喷涂复合胶粉聚苯颗粒做法、粘贴聚苯板复合胶粉聚苯颗粒做法、胶粉聚苯颗粒保温浆料做法等。
2.2科学计算保温层最佳厚度
建筑节能墙体保温层厚度的确定要考虑三方面的因素:(1)要达到预期的节能目标;(2)要保证接触温度高于冰冻点;(3)要考虑经济因素。选择最经济有效的厚度。墙体的节能率为φw,原有墙体的热阻为Ro,保温层的热阻为Rs,保温层热阻应满足以下关系:Rs≥φw×Ro/(1一φw)。在满足上述条件下,还要充分考虑保温材料的经济效益,并不是保温材料越厚,取得的经济效益越好。
2.3热桥部位重点改善
从理论上讲,在进行围护结构设计时,只要外墙的热量不超过规定的能耗指标,就能保证围护结构热桥部位不结露。在外保温、内保温、自保温三种保温体系中,外保温的热桥附加量占总热流损失的3%,内保温为18%,自保温为15%。在严寒和寒冷地区,室内外温差较大,通过热桥传递的总热量也较大,应对该部分进行重点改善,如采用L形外包自保温砌块墙体,能尽量减小热桥的影响。但是对于南方地区,热桥对外围护结构的影响是有限的,不必要花过多的代价来处理。
2.4修补墙体考虑其美观性
在强调外墙保温的同时要提高外立面的美观性和艺术性,提倡“保温、装饰一体化”,将保温材料与外饰面材料在工厂内预制好,然后再在现场粘贴或钉挂。例如将聚氨酯材料在选择好的饰面背面进行发泡,然后用“断桥”铆钉或钉挂在墙体上,现场施工时,将此复合铝板安装固定在围护结构的龙骨上。而保温大理石的做法是在处理好的饰面大理石背面事先加固好保温板,将此大理石干挂在墙体上。这些保温隔热与装饰一体化的配套技术由于造价高,适用于公共建筑的新建和节能改造工程。既有节能建筑中出现外保温材料的脱落现象,对于墙面的修补,从技术角度应该充分考虑材料的保温性、耐候性、防潮性、防裂性,从建筑设计角度应该考虑新旧两种材料色彩的搭配,保温板材的大小划分在立面造型上的影响等,否则修补部分和原来的色彩新旧区别很大,严重影响了建筑的外观,就像是“补丁”。
3结语
建筑外墙保温技术是指在建筑墙体上,固定上某些具有显著的隔热、节能保温效果的材料,从而使固定的材料协同建筑物一同实现建筑物应有的保持能量、保持温度、隔湿、防潮、防火等功能。随着建筑维护结构保温技术的日益加强,尤其是外墙保温技术得到了长足的发展,并成为一项重要的建筑节能技术。然而在日常中发现,建筑外墙保温层经常会出现开裂问题,既造成了建筑外墙保温施工技术丧失了实际价值,又造成了技术示范效应的降低,阻碍了外墙保温施工技术的推广。本文通过研究,指出建筑外墙保温材料开裂主要由材料、设计、施工等几方面原因造成的,因此,针对这些原因,本文根据建筑外墙保温施工的实际技术性工作经验,在强化建筑外墙保温施工流程的基础上,结合建筑外墙保温施工环节,提供了建筑外墙保温施工技术运用的要点,希望对实际的建筑外墙保温施工技术发展起到一定的支持作用。
参考文献
[1]黄振利.外墙保温应用技术[M].北京:中国建筑工业出版社.2005:6.
[2]张新文.对建筑外墙保温材料及构造的创新[J].建筑工程设计与建设.2014,12(5):112-113.
[3]王俊峰.外墙外保温系统中的质量问题及对策[M].北京:机械工业出版社.2007.
[4]JGJ114—2004.外墙外保温施工技术规程[S].
[5]白胜芳.既有建筑围护结构节能改造的技术与材料分析[J].建筑节能,2007,13(8):136-137.