建築保溫隔熱結構設計
發布時間:2014-08-09
摘要:進行外牆外保溫係統中保溫隔熱結構設計及理論研究,提出保溫隔熱係統結構設計理論、保溫隔熱層厚度等,研究表明對於不同基層牆體,選用不超過40mm的保溫隔熱砂漿,即可達到標準中關於牆體傳熱係數與蓄熱係數的要求。
關鍵詞:建築節能;外牆外保溫;保溫隔熱
1保溫隔熱材料設計原理
保溫隔熱係統結構為基層處理-保溫隔熱層-抗裂保護層-飾麵層。基層處理:根據不同建築基體表麵情況分別采用相應的處理方式,包括采用普通水泥砂漿找平、聚合物水泥灰漿拉毛或者不處理。以聚苯為主要原材料來生產保溫隔熱材料在世界各地均比較盛行,產品形式主要有聚苯板、聚苯複合材料、聚ju苯ben乙yi烯xi顆ke粒li等deng,其qi中zhong聚ju苯ben板ban目mu前qian使shi用yong比bi較jiao多duo。然ran而er,聚ju苯ben板ban不bu適shi合he外wai形xing不bu規gui則ze的de建jian築zhu部bu位wei保bao溫wen,聚ju苯ben板ban之zhi間jian粘zhan結jie處chu易yi開kai裂lie,聚ju苯ben板ban與yu罩zhao麵mian砂sha漿jiang親qin和he力li差cha,綜zong合he成cheng本ben較jiao高gao,因yin而er使shi用yong受shou到dao限xian製zhi。將jiang聚ju苯ben乙yi烯xi顆ke粒li與yu膠jiao粉fen料liao混hun合he製zhi成cheng的de不bu定ding型xing塗tu抹mo式shi保bao溫wen隔ge熱re材cai料liao可ke以yi克ke服fu聚ju苯ben板ban的de這zhe些xie不bu足zu。膠jiao粉fen聚ju苯ben顆ke粒li保bao溫wen隔ge熱re灰hui漿jiang設she計ji主zhu要yao考kao慮lv原yuan則ze如ru下xia:
(1)對聚苯乙烯泡沫顆粒的級配(粒徑為2-5mm,容重為20-30kg/m3)、以及它和膠凝材料的配比的優化設計,使得此材料的密度、導熱係數、蓄熱係數、收縮率以及強度等各性能指標都得到了優化。
(2)添加了矽鋁玻璃空心球體料(比表麵積為400-1500m2/kg,球體粒徑為5m-60m,氧化矽的含量在50%以上),它和聚苯乙烯泡沫顆粒都屬於輕質多孔材料,起到了保溫隔熱作用;另外,“滾珠效應”改善了材料的和易性、整體性,一次施工達4cm以上,並且不需二次找平,顯著提高了施工效率。
(3)由於外加劑的作用,引入了1%-5%的氣泡,隔斷了熱傳輸通道,既達到了保溫隔熱的效果,也起到了保水的效果,提高了水泥水化程度,增強了保溫層的強度。
(4)主zhu要yao原yuan料liao是shi廢fei舊jiu聚ju苯ben乙yi烯xi泡pao沫mo,既ji利li用yong再zai生sheng資zi源yuan,又you減jian少shao了le白bai色se汙wu染ran,所suo以yi此ci灰hui漿jiang材cai料liao既ji是shi很hen好hao的de環huan保bao產chan品pin,也ye很hen大da程cheng度du的de節jie約yue了le資zi源yuan。
(5)采用幹粉料預混合幹拌技術與聚苯泡沫顆粒分裝工藝,現場隻需按比例加水攪拌即可施工,解決了傳統工藝中生產攪拌期長、運輸成本高、存放周期短、現場配料計量不準確、施工不方便等技術經濟問題。
2抗裂砂漿設計原理
隨著國家牆體材料的革新和節能建築推廣應用工作的深入,傳統砂漿所暴露出的許多缺陷,如因牆麵空鼓、開裂、脫落等而引起牆體
滲漏、透風、boluodengwenti,zaijianzhugongchengzhongyuelaiyuetuchu,yanzhongyingxianglegongchengzhilianghezhengchangshiyong,yezhiyuelebaowengerecailiaodetuiguangyingyong。daliangziliaobiaoming,zaochengzhexiewentidezhuyaoyuanyin,chuledijibujunyunchenjiangdengyinqidejiegouliefengwai,zhuyaokeyiguinaweiyixialianggefangmian:一是牆材自身吸水率高、收縮大;二是所用砂漿保水性差、收縮變形大、粘結強度低、耐候抗裂性差及匹配不合理等。所研製的抗裂砂漿主要從以下幾個方麵對普通砂漿性能進行改善:
(1)材料補償收縮機理。
為wei達da到dao抗kang裂lie砂sha漿jiang早zao期qi零ling收shou縮suo的de目mu的de,在zai原yuan料liao中zhong引yin入ru體ti積ji穩wen定ding劑ji,由you於yu在zai水shui化hua後hou生sheng成cheng大da量liang膨peng脹zhang性xing晶jing體ti,產chan生sheng體ti積ji膨peng脹zhang,體ti內nei產chan生sheng壓ya應ying力li和he壓ya應ying變bian,補bu償chang了le各ge類lei收shou縮suo變bian形xing,抵di消xiao或huo部bu分fen抵di消xiao了le相xiang應ying的de拉la應ying力li,從cong而er提ti高gao了le整zheng體ti的de抗kang裂lie性xing。
(2)聚合物改性機理。
在水泥砂漿中摻入聚合物後,會引起水泥砂漿性質的一係列變化,諸如,抗折強度提高、抗壓強度降低、彈性模量降低、剛性降低、柔性增加、變形能力提高、耐磨性增加、粘結強度提高、耐久性提高等。
(3)應力分散機理。
zaikanglieshajiangshigongzhongyinrunaijianwanggebu,keyishikanglieshajiangdeyinglifensanjunyun,congerbimianyinyinglijizhongyinqidekailie。haikeyitongguoyinruxianweidadaoyinglifensandemude。
(4)提高砂漿的保水功能。
在抗裂砂漿中加入保水劑,可以有效防止表麵水分散失;同時在抗裂砂漿施工完成後,馬上在表麵刷防水養護液,也能有效防止水分散失,同時形成新的抗裂層,具有雙層抗裂功能。
3保溫隔熱層厚度設計
國家標準GB50176-1993《民用建築熱工設計規範》對圍護結構保溫和隔熱性能指標(K,R,0;,max)計算方法和計算參數做出了規定;行業標準JGJ26-1995《民用建築節能設計標準(采暖居住建築部分)》對帶有
抗震柱、圈梁等熱橋部位的複合牆體的外牆平均傳熱係數K的計算方法做出了規定:行業標準JGJ134-2001《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準》對夏熱冬冷地區節能50%目標時的外牆傳熱係數和蓄熱係數也做了規定。
作者簡介:李磊躍(1975-),男,溫州市經濟建設規劃院,研究方向:工程項目建築經濟學、建築
施工技術與組織、工程合同管理、安全與風險管理等;楊遠程(1986-),女,溫州市經濟建設規劃院,碩士。
式中:R?i為窗戶、空氣層等熱阻.上述K的計算方法適用於不帶
抗震柱、圈梁等熱橋部位的多層結構。對於該保溫隔熱層結構,根據對材料層厚度、導熱係數和蓄熱係數的測定值,按公式(1)、公式(2)和公式(3)可以計算得到該保溫隔熱材料與其他主體建築配合使用形成的圍護結構熱阻R、熱惰性指標D、傳熱係數K以及達到節能50%的目標時牆體的最小厚度的值.使用加氣混凝土砌塊作為牆體結構,若圍護結構其他部分(窗戶、屋麵等)能達到節能標準的相關規定,外牆不需要保溫隔熱施工即可達到50%的節能目標;而對於混凝土砌塊或粘土實心磚,保溫隔熱層厚度需要分別增加到29.4mm和20.1mm才能滿足節能目標,同時這些傳統材料尤其粘土實心磚,既浪費能源,又對環境造成嚴重汙染,不滿足現階段我國推廣的“四節”節能產品的節能要求。
鋼筋混凝土主要用作建築的梁和柱等承重、框架結構,其熱阻較小,為達到節能50%的節能目標,其表層保溫隔熱層厚度不得小於30.7mm;可見
鋼筋混凝土梁、柱是建築物中最主要的“熱橋”部位,保溫隔熱施工中一定要盡量消除該種“熱橋”。
參考文獻
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