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保温层开裂、脱落?建筑保温与结构一体化技术带你解决所有问题!

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行业新闻
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来源:
发布时间:
2018/12/25 11:28
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【摘要】:
外墙外保温技术能够避免冷热桥的产生,减少建筑能耗,所以在我国不管是新建建筑还是对于既有的建筑进行建筑节能改造,外墙外保温技术都是建筑墙体节能发展的主要方向。但由于市场上产品质量参差不齐、工程监管不到位等原因,致使建筑外墙随着使用年限的增加保温层逐渐开裂,有的甚至脱落,严重的会导致产生火灾等安全问题,造成人员伤亡,工程质量存在诸多安全隐患。为了解决以上问题,建筑保温与结构一体化技术应运而生。建筑保温

外墙外保温技术能够避免冷热桥的产生,减少建筑能耗,所以在我国不管是新建建筑还是对于既有的建筑进行建筑节能改造,外墙外保温技术都是建筑墙体节能发展的主要方向。但由于市场上产品质量参差不齐、工程监管不到位等原因,致使建筑外墙随着使用年限的增加保温层逐渐开裂,有的甚至脱落,严重的会导致产生火灾等安全问题,造成人员伤亡,工程质量存在诸多安全隐患。为了解决以上问题,建筑保温与结构一体化技术应运而生。

建筑保温与结构一体化技术定义

      建筑保温与结构一体化技术是指集保温隔热功能与围护结构功能于一体,不需另行采取保温措施即可满足先行建筑节能标准的建筑节能技术,具有与建筑同寿命、安全可靠、施工方便等优点,是对传统建筑保温设计和施工方法的一次重大变革。

 

这个术语解释不特指某一项技术或某一种保温体系,它是一种泛指的概念。

性能特点及优势

建筑保温与结构一体化技术,要求建筑满足3方面条件:

1)建筑墙体保温与结构同步施工,保温层外侧应有足够厚度的混凝土或其他无机材料防护层;

2)施工后结构保温墙体无需再做保温即能满足现行节能标准要求;

3)能实现建筑保温与墙体同寿命。

 

建筑保温与结构一体化技术不再给建筑“套棉衣”, 而是通过采取一定的技术措施,采用相应的墙体材料及配套产品,使墙体本身的热工性能达到节能标准要求,实现集保温隔热与围护结构功能于一体。与传统的外墙外保温技术相比,一体化技术具有五大突出优点:

 

1.保温与建筑物整体同寿命

建筑保温与结构一体化技术中的外保温层与基层墙体的连接方式为刚性连接,这样就使保温层能够有效地与基层墙体共同受力,在满足建筑节能要求的同时也提高了建筑物的整体性能,解决了外墙保温工程的质量隐患,与建筑物同寿命。

 

2. 优良的防火性能,消除消防安全隐患

保温结构一体化技术其保温层的部分可以由 B1级燃烧性能材料构成,两侧墙体应采用不燃材料且厚度均不应小于50mm就能达到要求,因此会提高建筑物外墙整体的耐火性能,消除消防隐患。

表 1 一体化技术与传统外墙外保温防火性能对比

一体化技术与传统外墙保温防火性能对比

 

3. 具有良好的保温隔热性能

保温结构一体化技术能够很大程度降低热桥问题的出现,具有良好的保温性能,满足现行节能规范与绿色建筑标准要求。

 

4. 施工工艺简单,缩短工期

保温结构一体化技术可减少施工程序,提高施工效率,易于推广,可以避免一般外保温做法出现的开裂、脱落等质量问题,提高建筑工程质量。

 

5. 降低成本造价

保温结构一体化技术可以降低建筑围护成本,减少人工和材料消耗,节约成本,具有较好的综合效益。

 

常见分类

目前我们常见的建筑保温与结构一体化技术主要有以下几种:

1. CCW体系

CCW体系又叫做混凝土保温幕墙体系,组成如图1所示,外层是普通混凝土面层和圆钢,中间层为保温板材,通过角钢将保温混凝土面层与剪力墙绑扎在一起,不承担主体结构荷载与作用的建筑外墙外保温构造,包括现浇混凝土保温幕墙和后置混凝土保温幕墙。

建筑保温与结构一体化CCW体系

图1  CCW体系

现浇混凝土保温幕墙体系是在工厂阶段将保温板、钢丝网架、角钢预制好,到施工现场吊装,通过角钢把保温板、钢丝网架与主体结构钢筋连接在一起,并且在施工过程中同步施工完成主体结构与保温结构,按照《GB50016-2014 建筑设计防火规范》的要求保温板材可选用B1、B2级的EPS板或者XPS板;后置混凝土保温幕墙体系是在施工过程中将连接件预埋到墙体内,钢丝网架板安装完成后,进行混凝土涂抹,该体系适用于新建民用建筑和既有民用建筑节能改造混凝土保温幕墙工程的设计、施工及验收。

建筑保温与结构一体化CCW体系

图2  CCW体系产品

 

2. CL建筑体系

 

CL建筑结构体系也称为复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙,是将一种永恒的节能技术措施融入墙体中构成的新型复合钢筋混凝土剪力墙建筑体系,钢筋焊接网架(简称CL网架板)由一层或两层及以上起受力或构造作用的钢筋焊网,用对拉丝扣组合成型的钢筋网架与保温层钢丝网架相互连接一起形成一种空间骨架构造,并且将保温层置于墙体中间偏外侧的CL网架板作为墙体的骨架,在两侧同时浇筑混凝土,从而达到保温与建筑同寿命的无空腔复合结构体。其构造形式如图4所示。

建筑保温与结构一体化—CL体系

图4  CL建筑体系

CL建筑结构体系是把保温层作为浇筑混凝土的永久性模板,使该体系形成空间的剪力墙结构,能让承重剪力墙与外侧保温层结构协同工作,使建筑物拥有良好的整体刚度,并兼具保温隔热的功能、满足建筑物能耗要求等优点。但是,在施工过程中还存在一些问题,如模板支设难度大、板缝处理要求高等。适用于非抗震设防地区和8度及8度以下严寒、寒冷地区和夏热冬暖、夏热冬冷地区有保温隔热、隔声要求的30层以内所有居住建筑和公共建筑的内墙和外墙。

建筑保温与结构一体化技术—CL体系

图5  CL工厂化产品 

 

3.SW建筑体系

 

 SW建筑体系是一种新型建筑结构体系。该技术是将保温板一侧或两侧用双层钢筋网架作支撑,通过插丝穿透保温板并留有一定长度做成“SD焊接钢筋网架保温板”,将其内置于结构墙体钢筋外侧,同时采用Φ6钢筋连接保护层、保温层和结构层,主体结构层与保护层形成两个独立空间,依次由内向外循环浇筑结构层与保护层,形成夹芯保温钢筋混凝土墙体,如图7-8为SW建筑体系示意图。该体系抗连续倒塌能力较好,工厂预制构件能达到70%左右,符合建筑工程标准化、住宅产业化的发展要求,该体系适用于非抗震地区和抗震设防烈度8度及以下地区。

SW体系

图7  SW建筑体系

SW构造体系

图8  SW构造体系

 

4.自保温砌块墙体

 

自保温墙体分为非承重砌体自保温体系和承重自保温结构体系,砌块墙体自保温体系是采用砌块墙体并对热桥采取保温隔热处理措施构成的满足建筑节能标准要求的墙体保温体系,砌块墙体的材料主要包括蒸压加气混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、复合保温砌块、烧结保温砌块等,要求砌块墙体厚度不小于200mm,且耐火极限不小于2h,墙体砌筑应采用专用砌筑砂浆,专用砌筑砂浆和抹灰砂浆的抗压强度不应低于5MPa,导热系数不应高于0.20W/(m·K),墙体中的钢筋混凝土梁、柱等热桥部位外侧应做保温处理。该墙体不仅保温隔热性好、自重轻,而且施工简单方便。但砌块壁厚较小,承载力较低,只适用于层数不多、8度及8度以下抗震设防地区的民用及工业建筑或用于框架结构填充墙。

QX复合自保温砌块

图9  自保温砌块构造详图

 

自保温砌块

 

QX自保温砌块

图11  自保温砌块

 

5.FS外模板现浇混凝土复合保温体系

 

FS外模板现浇混凝土复合保温体系是以水泥基双面层复合保温板为永久性外模板,内侧浇注混凝土基层而形成的保温与结构一体化体系,外侧抹抗裂砂浆面层,通过加强筋、锚栓等连接件将双面层复合保温模板与混凝土牢固地连接在一起,其基本构造如图12所示

FS外模板现浇混凝土复合保温体系构造

图12  FS外模板现浇混凝土复合保温体系构造

该墙体采用了多层构造措施。现浇混凝土墙体承载力较大;结构层外侧的构造做法可缓解外部环境的不利影响,减缓温度变形,避免抹面层空鼓、开裂等质量问题,提高了墙体的整体性、保温性和耐久性;保温与模板合二为一,施工中无需再做外墙面模板拆卸工作,减少了施工工序和模板用量,不仅提高了施工效率,还降低了工程造价。该体系适用于框架、框剪、剪力墙结构的外墙、柱、梁等现浇混凝土结构工程。

FS外模板现浇混凝土复合保温体系

图13  FS外模板现浇混凝土复合保温体系

 

6.IPS结构自保温体系

 

IPS结构自保温体系全称为现浇混凝土剪力墙自保温体系,这种体系是以现浇钢筋混凝土剪力墙为基层,将在工厂制作的带钢丝网架的保温层置于外模板内侧,并在钢丝网架保温板上采用端部为“羊角”型、“丁字”型或“L”型结构钢筋作为锚固连接件,在钢丝网架保温板两侧同时浇筑混凝土形成的结构保温一体化体系。

IPS结构自保温体系构造详图

图13  IPS结构自保温体系构造详图

钢丝网架保温板在工厂制作时用界面砂浆层包覆,不但提高了保温材料的防火性能,而且能够增加保温板与混凝土的黏结力;保温板外侧均匀设置预制挂式混凝土垫块,使保温板与钢丝网片之间的距离得到了有效控制,既保证了钢丝网片混凝土保护层的厚度,又防止了保温板在混凝土现场浇筑过程中受内侧侧压力向外的偏移。钢丝网架保温板通过外侧钢丝网片、腹丝和连接件与基层墙体钢筋牢固连接并浇筑在一起,实现了墙体保温与结构同步施工,减少了施工工序,具有保温效果好、防火性能优良和建筑保温与墙体同寿命等优点。该结构保温体系适用于8度及8度以下抗震设防地区民用建筑现浇混凝土剪力墙结构工程。

图14  IPS保温板

 

小   结

      建筑保温与结构一体化技术是对传统建筑外保温技术的一次变革,它将保温节能功能与墙体围护功能融为一体,从根本上改善了结构节能和结构防火的问题,有效解决了外墙外保温技术普遍存在的质量问题,实现保温系统与建筑物同寿命,越来越广泛地得到关注,并形成巨大的市场需求。制定和完善相关标准,逐步形成新的建筑节能技术,将会有很好的市场应用前景。

 

       推广应用建筑保温与结构一体化技术,是有效解决节能保温工程质量通病和消防安全问题的重要举措,符合国家节能减排发展形势和产业政策,对于提高国家建筑节能工作水平、促进建设领域可持续发展具有重要的意义。

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