超低能耗外墻聚苯板保溫涂飾系統在大型公共建筑的實踐

山東城市建設職業學院實驗實訓樓工程地上六層,地下一層,南北長約 134 米,東西寬約 110 米,建筑高度 23.95 米,建筑面積為 2.1 萬㎡,體型系數為 0.18,既是中德合作被動式超低能耗綠色建筑示范工程又是綠色三星建筑,是國內單體建筑面積較大的被動式超低能耗公共建筑。效果圖如圖 1 所示。

圖 1 效果圖

外保溫涂飾系統采用 250 厚雙層錯縫鋪貼 B1 級白色聚苯板,450mm 高 A 級巖棉防火隔離帶,質感涂料面層。外墻保溫涂飾做法如圖 2 ~圖 5 所示。

圖 2 首層外保溫涂飾構造層

圖 3 二層及以上外保溫涂飾構造層

圖 4 防火隔離帶構造圖

圖 5 外窗安裝節點構造圖

1 雙層錯縫施工超厚保溫板的實踐

1.1 施工方式的選擇

該工程采用雙層錯縫鋪貼斷橋錨栓固定的施工方式,第一層板采用點框法粘貼,第二層采用滿粘法粘貼,最后斷橋錨栓固定。一方面避免了常規單層外保溫系統出現的通縫問題,錯縫減少板縫間的冷熱橋,增加外墻保溫隔熱性能;另一方面采用斷橋錨栓固定,提高了外保溫系統的安全性和可靠性,解決金屬固定件的熱橋熱量流失的問題,從而大大降低能耗。

1.2 外保溫連續性設計和施工

該工程整個外圍護結構均應包覆保溫,包括外墻外側、地下室、底板與屋面交圈連續。其中外墻采用 250厚聚苯板,地下室采用 250 厚擠塑板,底板采用 150 厚聚苯板,屋面采用 300 厚高容重的聚苯板,窗采用 K值 0.8 的瑞好 86 塑窗,門幕墻采用 K 值 0.8 的 rocky鋁合金。

門窗、幕墻采用外掛式安裝,第一層外墻保溫板厚度與外門窗厚度一致,要求第一層保溫板外皮與窗框外皮齊平,第二層保溫板覆蓋 2/3 的框體,保證外墻體與門窗、幕墻的保溫保持連續。在穿外墻洞口處的管道均應采取相應的保溫措施保證保溫的連續性。

1.3 防火性能設計和施工

防火隔離帶采用 450 高 A 級巖棉帶,選擇材料時防止礦渣棉替代巖棉,礦渣棉易斷裂、粉化、空鼓、脫落;貯存材料時加強現場材料和成品的覆蓋保護,在雨后或是濕度較大時,即使在室內,若不加覆蓋,表面的巖棉也會吸水受潮,一旦含水率超標將影響巖棉的防火性和保溫性能。應重點控制如下指標,導熱系數 ≤0.048W/(m·k),酸度系數 ≥2.0,密度 ≥100kg/m

3

?,尺寸穩定性 ≤0.1% ,垂直板面的抗拉強度 ≥80kPa,壓縮強度≥80kPa,短期吸水率 ≤0.1kg/m

2

,憎水率 ≥99%,熔點≥1000℃ 。施工時重點控制防火隔離帶與保溫板同步施工,防火隔離帶滿布粘結砂漿,雙層隔離帶錯縫處理,重點控制巖棉鋪貼完后的封閉處理。在巖棉帶打磨完成后立即用抹面砂漿及附加耐堿網格布將巖棉帶進行封閉處理,一是防止雨水淋濕、水汽浸入巖棉,破壞巖棉性能,二是防止水汽通過巖棉帶浸入外保溫系統,破壞整個外保溫系統的保溫性能。

1.4 斷橋錨栓的設計和施工

錨栓在固定保溫板時起到舉足輕重的地位,又因錨栓大部分為金屬制品,又是冷熱橋處理的重點,因而在選擇錨栓時,既要保證錨固強度,又要保證其耐久性,還要解決其冷熱橋。如果解決處理不好冷熱橋,一方面會影響節能,另一方面冷凝水的作用會使外保溫在熱橋部位產生發黑、起皮、開裂等問題,因而杜絕冷熱橋是高質量外保溫系統必須解決的問題。

(1)試驗室模擬條件下不同類型錨釘熱橋現象對比試驗如圖 6 所示。

圖 6 試驗室模擬條件下不同類型錨釘熱橋現象對比試驗

(2)斷橋錨栓的設計選擇

經試驗室模擬條件下不同類型錨釘熱橋現象對比試驗,EPS、XEPS 保溫板宜采用沉入式錨栓,沉入式錨栓安裝如圖 7 所示。由于巖棉本身材質的原因以及為了保證防火要求和便于施工,巖棉防火隔離帶宜采用浮頭式安裝法,浮頭式錨栓安裝如圖 8 所示。圖 7 沉入式錨栓安裝。

錨栓的長度根據錨固深度、找平粘結層和保溫板厚度確定,其公式:錨栓的長度 = 最小錨固深度(砼基體≥35mm,加氣砼砌塊基體 60mm)+ 找平層厚度 + 粘結層厚度 + 保溫板厚度。錨固件布置數量必須滿足設計規范要求,常見的錨栓排布如圖 9 所示。

圖 9 錨栓的排布

(3)斷橋錨栓的實現

外保溫系統的錨栓采用不銹鋼金屬,外側塑料制品不得使用回收再生料;聚苯板采用沉入式錨栓,巖棉防火隔離帶采用浮頭式安裝法;錨栓阻斷熱橋值 ≤0.01W/(m·K),本項目選用 355mm 長斷橋進口錨栓。

1.5 氣密性設計與施工

良好的氣密性可以減少冬季冷風滲透,降低夏季的冷量流失,從而大大節約供暖制冷需求,并且避免濕氣侵入造成的建筑結露、發霉。其中外門窗洞口處和穿外墻管道處是氣密性關鍵位置。

(1)外保溫涂飾與門窗洞口處氣密性:門窗室內粘貼防水隔汽膜,室外側粘貼防水透汽膜。待門窗外側粘貼完防水透汽膜并隱蔽驗收合格后,方可進行外保溫的施工。在外保溫施工過程中采取有效措施做好透汽膜的成品保護。

(2)外保溫涂飾與穿墻管道間的氣密性:當管道等必須穿透外圍護結構時,在穿透處增大孔洞,保證足夠的間隙填充密實保溫,并加設預壓膨脹密封帶,洞口內側粘貼設防水隔汽膜、外側粘貼防水透汽膜。

1.6 防滲、防開裂設計與施工

玻璃纖維網格布、護角條、門窗連接線、滴水線、窗臺板等節點原件對外保溫涂飾系統起到防滲、防開裂和保護作用。

(1)玻璃纖維網格布應用在門窗洞口、陰陽角和防火隔離帶等易開裂位置,主要解決墻面開裂問題,其主要指標為單位面積質量 ≥160g/m

2

;墻面耐堿斷裂強力≥1000N/50mm;耐堿斷裂強力保留率 ≥70%。

(2)護角條是指置于外墻陽角及門窗外側洞口邊角抹面層中的護角件,防止陽角磕碰破壞。

(3)門窗連接線條應用在外保溫系統與門窗接口部位的無裂紋柔性防水連接,是一種帶有密封條及網布(單側)的自粘性塑料粘結線條,起到抗裂、防水、保溫、保護門窗框的作用。

(4)滴水線是指設置于門窗洞口上邊緣及陽臺、檐口的下邊緣,減少水流污染墻體飾面的一種兩側帶有耐堿網格布的耐候性塑料膠條,杜絕水流污染墻面。滴水線和門窗連接線條控制的核心是塑料和網格布的連接,其中以熱熔焊接質量更為穩定,膠粘的應選用高質量的膠粘制,縫制的難以保證質量。

(5)窗臺板在外窗臺上安裝,防止水通過窗臺板進入保溫層。窗臺板上設有滴水線,金屬窗臺板下側與外墻保溫層接縫處采用預壓膨脹密封帶密封,兩側端頭應上翻,并嵌入進窗側口的外墻保溫層中20 ~ 30mm,金屬窗臺板兩側的上翻端頭與外墻保溫層的接縫處采用預壓膨脹密封帶密封。外保溫施工與窗臺板施工做好交叉工序的配合,以確保此處不吸水、無滲漏風險。窗臺板與外保溫節點如圖 10 所示。

圖 10 窗臺板與外保溫節點

2 涂飾面層的設計與實現

外墻面層原設計為仿條磚真石漆,考察過程中發現其透氣性較差,易使超厚外墻保溫內產生潮氣、冷凝水,從而降低保溫性能。為了既要達到仿條磚的效果,又要滿足其透氣性要求,對真石漆和質感涂料對比如下:

2.1 透氣性試驗

分別制質感和真石涂膜(2mm),放入恒溫箱50℃、12h 后,再放置常溫,在 80℃水浴箱上,同時罩上 900ml 的燒杯(同一溫度)進行試驗。

(1)現象觀測如圖 11 所示。

圖 11 現象觀測

左側為質感涂料,右側為真石漆,現象:質感上邊的燒杯已模糊,真石漆上邊的燒杯還很透明。

(2)質量分析,透氣 20min 后實測質量

結論:質感涂料的透氣性比真石漆更好。

2.2 性能及價格對比表

質感涂料也能達到仿條磚的效果,且透氣性好,能保證其保溫性能和耐久性,且價格低于真石漆的價格,因而選擇中粒徑(1.2mm)質感涂料面層做法。

3 系統化施工的選擇

外墻保溫涂飾體系中包含粘結砂漿、抹面砂漿、保溫板、錨栓、耐堿網格布、護角條、門窗連接線、滴水線、膩子、涂料等配套產品。參照設計圖紙和廠家技術要求,為確保保溫性能和耐久性能,所有組成材料由系統供應商成套供應,并且要求涂料與薄抹灰系統兼容,以減少墻體開裂、利于保溫涂飾耐久性。因而,保溫和涂飾層主輔材一體化供應,且由專業施工單位組織全系統施工。

4 結論和建議

(1) 外保溫涂飾系統施工過程中,精選保溫板、錨栓、防火隔離帶、節點原件等材料,按照被動式超低能耗外保溫涂飾系統設計節點施工,確保保溫的連續性、無熱橋和氣密性,保證安裝牢固、無滲漏、無開裂和耐久性。

(2) 涂飾選擇的原則:涂料需與薄抹灰保溫系統兼容。飾面材料宜選用透氣性良好的水性外墻涂料,并符合外墻建筑涂料相關標準的規定。要求難進易出;建議明確提出飾面材料透氣性的相關指標。

(3) 外保溫涂飾為系統化設計施工,由專業公司采購或生產相互匹配的系統材料,并施工整個外保溫系統。

來源:砂漿與保溫

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