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1、任务8 保温隔热材料 的识别与应用,情景2 建筑功能材料,知识拓展:通过网络查阅保温材料的新品种,新技术 。,学习内容:建筑节能的推广意义,国家相关政策,保 温隔热材料的品种,产品特性,使用方法等。,技能训练:在熟悉保温隔热材料的作用的基础上, 调查目前当地保温材料应用现状。,教学目标,目录,国家建筑节能的形势与政策,1,推行建筑节能的范围及重点,2,建筑节能材料及外墙保温技术,3,玻化微珠保温系统,4,5,墙体保温材料:XPS挤塑板,民用建筑节能条例,2008年7月23日国务院第18次常务会议通过,自2008年10月1日起施行。 民用建筑,是指居住建筑、国家机关办公建筑和商业、服务业、教育、
2、卫生等其他公共建筑。 第四条 国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源。 在具备太阳能利用条件的地区,有关地方人民政府及其部门应当采取有效措施,鼓励和扶持单位、个人安装使用太阳能热水系统、照明系统、供热系统、采暖制冷系统等太阳能利用系统。 对管理部门、建设、设计、施工、监理等单位明确了法律责任。,关于印发民用建筑节能工程质量监督工作导则的通知 建质200819号,1.0.3 质量监督机构应采取抽查建筑节能工程的实体质量和相关工程质量控制资料的方法,督促各方责任主体履行质量责任,确保工程质量。 2.0.1 建筑节能工程施工图设计文件审查情况。 2.0.3 涉及建
3、筑节能效果的设计变更重新报审和建设、监理单位确认情况。,3.1.1 主要材料、构配件和设备的规格、型号、性能与设计文件要求是否相符。 3.1.2 主要材料、构配件和设备的合格证、中文说明书、型式检验报告、定型产品和成套技术应用型式检验报告、进场验收记录、见证取样送检复试报告的核查情况。 3.1.3 监理工程师对材料、构配件和设备的进场验收签认情况。 3.1.4 监督机构对建筑节能材料质量产生质疑时,监督机构应对建筑节能材料按一定比例委托具有相应资质的检测单位进行检测。,3.5.3 严寒、寒冷、夏热冬冷地区建筑外窗气密性现场实体检验情况。 3.13.1 施工过程中是否按相关规范规定进行了各项测试
4、、试验。 5.0.1 建筑节能工程验收应满足以下条件: 1 施工单位出具的建筑节能工程分部质量验收报告,建筑围护结构的外墙节能构造实体检验,严寒、寒冷和夏热冬冷地区的外窗气密性现场实体检测,以及施工过程中发现的质量问题整改报告等; 2 检查建筑节能分部工程重点部位隐蔽验收记录和相关图像资料; 3 检查相关节能分部工程检验批、分项工程、子分部工程验收合格标准及合格依据,以及检验批和分项工程的划分; 4 设计单位出具的建筑节能工程质量检查报告; 5 监理单位出具的建筑节能工程质量评估报告。,5.0.2 监督机构应对验收组成员组成及节能验收程序进行监督。 5.0.3 监督机构应对节能工程实体质量进行
5、抽测、对观感质量进行检查。 5.0.4 节能工程竣工验收监督的记录应包括下列内容: 1 对节能工程建设强制性标准执行情况的评价; 2 对节能工程观感质量检查验收的评价; 3 对节能工程验收的组织及程序的评价; 4 对节能工程验收报告的评价。,6 工程质量监督报告的内容 6.0.1 节能工程概况。 6.0.2 对建筑节能施工过程中责任主体和有关机构质量行为及执行工程建设强制性标准的检查情况,包括图纸是否经过审图机构审查和到节能管理部门备案、节能材料进场是否经过复试、节能工程是否有专项施工方案、是否有施工示范样板、是否有节能专项验收等。 6.0.3 建筑节能工程实体质量监督抽查(包括监督检测)情况
6、,监督机构对涉及建筑节能系统安全、使用功能、关键部位的实体质量或材料进行监督抽测、检测记录 6.0.4 建筑节能工程质量技术档案和施工管理资料抽查情况。 6.0.5 建筑节能工程质量问题的整改和质量事故处理情况。 6.0.6 建筑节能施工过程中各方质量责任主体及相关有资格人员的不良记录内容。 6.0.7 建筑节能分部工程质量验收监督记录及监督评价和建议。,建筑节能工程施工质量验收规范 GB 504112007,1.0.3 建筑节能工程中采用的工程技术文件、承包合同文件对工程质量的要求不得低于本规范的规定。本规范各项规定的“水平”是最低要求,即“最起码的要求” 。 1.0.5(强条) 单位工程竣
7、工验收应在建筑节能分部工程验收合格后进行。 3.1.2 (强条) 设计变更不得降低建筑节能效果。当设计变更涉及建筑节能效果时,应经原施工图设计审查机构审查,在实施前应办理设计变更手续,并获得监理或建设单位的确认。 本条规定有三层含义:第一,任何有关节能的设计变更,均须事前办理设计变更手续;第二,有关节能的设计变更不应降低节能效果;,第三,涉及节能效果的设计变更,应报原负责节能设计审查机构审查。确定变更后,并应获得监理或建设单位的确认。,3.1.4 单位工程的施工组织设计应包括建筑节能工程施工内容。建筑节能工程施工前,施工单位应编制建筑节能工程施工方案并经监理(建设)单位审查批准。施工单位应对从
8、事建筑节能工程施工作业的人员进行技术交底和必要的实际操作培训。 本规范规定建筑节能工程进场材料和设备的复验应为见证取样送检。,一.国家建筑节能的形势与政策,建筑节能的重要性 建筑节能的二阶段目标,建筑节能的重要性,我国的建筑规模及能耗状况 我国的建筑能耗与经济发达国家之间的差距 建筑节能的意义,建筑节能的重要性,随着生产力的急速发展,世界各国能源的消耗量越来越高,世界能源需求量以每年2的比率增长,对世界能源消费的长期预测表明,2050年全世界总能源耗费将达到1975年的4倍。而与此同时,全球能源供应日益紧张,生产力发展与能源短缺的矛盾日益加剧,因此,能源节约及综合利用问题受到世界各国的普遍关注
9、。1992年联合国发展大会提出了“可持续发展”的战略,它是人们在面对环境恶化、能源短缺等危机的情况下提出的人类新的环境价值观和生存发展观。,建筑全过程的物质与能源消耗,因此,建筑节能很大程度上制约着“可持续发展”战略的实施,建筑节能的重要性,建筑节能的发展阶段,20世纪60年代末70年代初的两次中东战争,发达国家石油危机,严格限制能源消耗。 80年代初开始,对建筑节能的认识从单纯的抑制需求向提高能量利用率发展。 90年代,开始研究既追求舒适与效益又节制地消耗地球资源的可持续发展理论。 21世纪的今天,把节能与持续发展和环境保护紧密结合起来。 “节能”被称为煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能
10、源,建筑节能上升到前所未有的高度,我国的建筑规模及能耗状况,我国近年来,建筑规模巨大,发展迅速。城乡建筑竣工面积,2001年为18.2亿m2, 2002年为19.7亿m2, 2003年达20.3亿m2, 2004年为20.7亿m2 。 我国GDP只有全世界的4,但每年新建建筑竣工面积超过世界各发达国家每年新建建筑竣工面积之和。中国建筑规模世界最大,是世界上最大的建筑市场。 中国现有房屋建筑数量巨大。中国城乡既有建筑面积达441亿m2 , 同时现在我国正处于房屋建设的战略机遇期,预计到2020年底,全国房屋建筑面积将达686亿m2 ,其中城市为261亿m2,我国的建筑规模及能耗状况,建筑能耗连同
11、围护结构材料生产能耗占到全国能源消耗总量的27.6,并将随着人民生活水平的提高逐步增加到33以上。2000年全国建筑能耗达到3.50亿吨标准煤,如果建筑节能工作仍维持目前的状况,2020年建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤,为2000年的3倍以上 。 我国既有的400多亿平方米城乡建筑中,99%为高耗能建筑,新建的数量巨大的房屋建筑中,95%以上还是高能耗建筑。我国资源占有量不到世界平均水平的1/5,而单位建筑面积能耗是气候相近的发达国家的35倍。,我国的建筑规模及能耗状况,另外的原因: 房屋建筑增加。每年每人平均新增房屋面积1.31.5平方米,人口每年增加约900万人; 中国人均GDP已超过
12、1000美元,居民消费结构升级阶段,人均能耗迅速增加 建筑热舒适性的要求越来越高 居民家用电器品种、数量增加。 今后,建筑能耗持续迅速增加是不可避免的趋势。如果任由高能耗建筑继续大力兴建,能源供应难以为继,势必影响发展国民经济战略目标的实现,并危及子孙后代的生存。,由于建筑标准的不同,我国建筑保温隔热状况与发达国家相差很多。 我国的单位能耗,外墙为发达国家的45倍,屋顶为2.55.5倍,外窗为1.52.2倍,门窗气密性为36倍。我国住宅建筑采暖能耗为发达国家的3倍左右。 我国每增加1元钱的生产总值消耗的能源是世界平均值的4倍,是日本的7.2倍。以单位GDP产出能耗来计算能源利用效率,我国与发达
13、国家差距极大:日本为1,意大利为1.33,法、德为1.5,英国为2.17,美国为2.67,加拿大为3.5,而我国则高达11.5。,我国的建筑能耗与经济发达国家之间的差距,建筑节能的意义,有利于缓解能源供给的紧缺局面 有利于改善大气环境,实现可持续发展 有利于保护耕地资源 有利于提高人民生活水平,有利于缓解能源供给的紧缺局面,我国是一个能源消费大国,全年能源消耗总量居世界第二位。目前我国经济发展速度约为8%,能源增长速度约为3.5,能源生产的增长速度滞后于国民经济的增长速度。 从现在起对新建建筑全面强制实施建筑节能设计标准,并对既有建筑有步骤地推行节能改造,到2020年,我国建筑能耗可减少3.3
14、5亿吨标准煤,空调高峰负荷可减少约8000万千瓦(约相当于4.5个三峡电站的满负荷出力,减少电力建设投资约6000亿元),由此造成的能源紧张状况必将大为缓解。 我们在大力投资建设电站设施以缓解我国目前电力紧张状况的同时,必须充分考虑建筑节能的巨大潜力。如果不改变目前建筑高耗能的状况,即使再建10座三峡电站也不能满足我们对电力的需求。,节能是国家的需要,是人民的需要,是世界对中国的需要节能是最绿色的能源,最丰富的能源,最廉价的能源,最美丽的能源最环保的能源,节能工作任重而道远在节能领域做出微小的贡献,就是对人类做出巨大的贡献。,建筑节能二阶段目标,Phase 1,Phase 2,2010年全国新
15、建建筑全部严格执行节能50%的设计标准,其中各特大城市和部分大城市率先实施节能65%的标准,从2010年起到2020年, 进一步提高建筑节能标 准,平均节能率要达到 65%,东部地区要达 到更高的标准。一些建筑的节能率要达到75%标准。,如果能完成上述目标,2020年,我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤,这相当于2002年整个英国能耗的总量,这是个非常可观的数字,对人类社会的可持续发展也是一个巨大的贡献。,二.推行建筑节能的范围及重点,建筑节能的范围 建筑节能重点,建筑节能的范围,建筑用能包括建造能耗和使用能耗两个方面。由于建筑使用能耗比建造能耗大得多,发达国家把建筑节能的范围限于建筑使用能
16、耗。 我国建筑节能的范围按照国际上通行的方法,指建筑使用能耗。但由于新建建筑规模很大,也应同时重视节约建造能耗。,建筑节能的范围,建筑节能在具体的实施中一般包括如下几方面的节能措施: (1)建筑规划设计中的节能。 (2)建筑构造,主要是围护结构上采取措施。 (3)在建筑的使用中节能。 我国目前的建筑节能工作主要围绕提高建筑物围护结构的保温隔热性能和提高供热制冷系统效率两个方面展开。,三.建筑节能材料及外保温技术,当今建筑节能材料发展与应用 外墙保温技术,当今建筑节能材料发展与应用,我国热力工程的应用中给保温材料下了这样一个定义:以减少热量损失为目的,在平均温度等于或小于623K(350)时,导
17、热系数小于0.12 W/m2.K的材料,称之为保温材料。在一般的建筑保温中,人们把在常温(20)下,导热系数小于0.233 W/m2.K的材料称为保温材料。 保温材料是绝热材料的一个分支,可分为无机保温材料和有机保温材料 。,当今建筑节能材料发展与应用,有机保温材料 聚苯乙烯泡沫塑料 聚苯乙烯泡沫塑料板简称聚苯板(也被称为EPS板),是由苯乙烯聚合而成,具有质轻、导热系数小、保温隔热性能好、不吸水、耐酸碱性好、耐热性好等特点,而且具有弹性,抗冲击性好。挤塑聚苯乙烯泡沫塑料,被称为XPS板。,当今建筑节能材料发展与应用,聚苯乙烯泡沫塑料物理性能,当今建筑节能材料发展与应用,聚苯乙烯泡沫塑料在建筑
18、中是理想的隔热、保温、防震和抗腐蚀材料,因此广泛应用于建筑外墙的保温工程中。还有将聚苯乙烯泡沫塑料与炉渣、陶粒等混合制成水泥混凝土聚苯板、炉渣混凝土聚苯板以及陶粒聚苯复合保温板等,这些制品也有着较好的保温性能。 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料作为建筑保温材料在物理性能上比聚苯乙烯泡沫塑料有一定的优势。比较明显的一点就是其吸水率较低。因此理论上能保证建筑保温的实际效果。但是,它属于一种新型保温材料,在施工中以及日常维护中还存在一些问题,与之配套的辅料还没有在实际工程应用中取得良好的效果。因此在使用中需要谨慎选择。,当今建筑节能材料发展与应用,聚氨酯泡沫塑料 硬质聚氨酯泡沫塑料具有表观密度小、导热系数低、不
19、发霉、可加工性好、吸声性好、抗震能力强的优点。为了防火,往往使用一些不燃材料作为其覆盖层,如:石棉水泥板、石膏板、金属板和混凝土等,也可以直接在硬质聚氨酯泡沫塑料表面喷涂饰面材料和粘贴一层塑料壁纸等作为保温层。,当今建筑节能材料发展与应用,聚氯乙烯泡沫塑料。具有容重低、导热系数小、耐酸碱性好、耐油性好、保温隔热好的特点。 脲醛泡沫塑料。具有良好的耐热性和耐寒性,不易燃,容重小,价格低。其生产工艺简单,像聚氨酯泡沫塑料一样可进行现场发泡,适用于填充形状复杂的空间。但是其强度较差,因此一般用于夹层墙体中的填充,也可用于蜂窝结构中的保温。 酚醛泡沫塑料等。属于硬质泡沫塑料,具有较好的耐热性和耐寒性(
20、其使用温度为1501500),而且不易燃,价格低廉,但是力学性能差、吸水率较大。应用时应采取适当的防潮防水措施。,当今建筑节能材料发展与应用,新型有机材料 FGC(有机硅)外墙外保温材料。以材料组织结构科研为基点,把建材中纤维状材料(水镁石碳化纤维)和松散颗粒材料(漂珠,累托石黏土),通过化工材料(硼砂以及有机硅添加剂),利用新工艺复合,形成网状拉力结构,疏松而多空隙,使其本身具有固相和气相两大绝热性能,克服了外装饰层裂缝的问题。 橡塑海绵保温材料。闭孔弹性材料,其特点是:(1)导热系数低;(2)阻燃性能好,为B1级难燃材料;(3)安装方便,外形美观;(4)抗振特性:橡塑绝热材料具有很高的弹性
21、,因而能最大限度地减少冷冻水和热水管道在使用过程中的振动和共振;(5)安全,既不会刺激皮肤,亦不会危害健康,能防止霉菌生长,避免害虫或老鼠啮咬,而且耐酸抗碱。,当今建筑节能材料发展与应用,无机保温材料 膨胀珍珠岩 膨胀珍珠岩是以珍珠岩矿石为原料,经过破碎、筛分,然后预热至400500,再于回转窑中焙烧至12501300后,经冷却而成。由于膨胀珍珠岩具有低容重、低导热系数,良好的耐热性能和吸声性能,电绝缘性能好,耐酸性好,能与不同胶结剂配合制成各种形状的织品,而且价格低廉。其缺点是吸水率高、耐酸碱性差,且质量相对较高,增加建筑负荷。,当今建筑节能材料发展与应用,岩棉、矿渣棉 岩(矿)棉是以玄武岩
22、(矿渣)、石灰石为主要原料,采用离心法或喷吹法工艺生产,具有密度小、导热系数低、不燃,吸声效果好的特点。而且具有一定的弹性和柔软性,施工也较为简便。 玻璃棉 玻璃棉及其制品也属于无机纤维类保温材料,其原料丰富、价格低廉,保温、隔热、吸声性能好,施工简便。玻璃棉具有密度小、导热系数低、不燃、吸声效果好的特点。而且有弹性、柔软性好,适合于各种形式的建筑空间。,当今建筑节能材料发展与应用,泡沫玻璃 泡沫玻璃的综合性能非常优异,具有极强耐候性、耐久性的无机绝热材料,它使用寿命与建筑物同步,线膨胀系数与混凝土等墙体材料基本相同,表面多孔与水泥砂浆粘结良好,施工方便,而且强度高,导热系数低,不吸水等特性,
23、抵抗紫外线、风雨能力强,保温隔热效果永久,同时避免了建筑结构受高低温差变化的损害。 玻化微珠(详述于后),当今建筑节能材料发展与应用,保温材料的发展方向 随着建筑节能政策的实施,建筑使用者对室内热环境要求的日益提高,保温材料将得到快速发展。主要有以下几个方面: (1) 向多功能复合化发展。各种材料各有特色,也有不足之处为了克服单一保温材料的不足,则要求使用多功能复合型的建筑保温材料。,当今建筑节能材料发展与应用,(2) 向轻质化发展。同种材料密度越小其隔热性能越好,同时,轻质材料不会造成建筑结构的额外负担,减少了因结构变形造成渗漏的可能性。随着轻型房屋体系的发展,建筑保温材料也必然向着轻质化方
24、向发展。 (3) 向绿色化发展。建筑保温材料从原料来源、生产加工制造过程、使用过程和产品的使用功能失效、废弃后,对环境的影响及再生循环利用等四个方面满足绿色建材的要求是必然趋势。如有机质发泡保温制品不再采用氟利昂、开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料、合理利用固体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑料等,当今建筑节能材料发展与应用,(4) 相变储能型墙体保温材料得到发展。由于节能和环保的观念日益深人人心,到了20世纪90年代中期,相变材料在建筑领域的应用研究成为了一个热点。目前,应用在建筑上的相变材料按照化学成分的不同,可以分成无机和有机两大类。无机类相变材料价格便宜,但它存在过冷和相分离现
25、象。有机类相变材料具有良好热行为,化学、物理特性稳定,受到人们的广泛关注。通过一定的技术将相变储能材料均匀分散在砂浆、混凝土或涂料中,使得其与建筑材料结合使用,从而提高建筑物的舒适度、降低能耗和改善对环境的负面影响。,当今建筑节能材料发展与应用,(5) 透明保温材料的应用得到推广。 随着透明保温技术以及新型墙体保温技术的发展,透明保温材料将得到更广泛的应用。将透明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体上,当日照充足时,该种保温材料从太阳的辐射中吸收热能,并传到建筑物的内墙,使内墙的温度升高;当日照不足时,透明保温材料又会最大限度的防止室内热量的散失,从而增加整座建筑的保温性,非常适合于温带和
26、寒冷地区且有强烈太阳照射的区域。同时,透明保温层可以增加室内的舒适度,防止墙体水蒸汽凝固,避免结霜和霉变的产生。,当今建筑节能材料发展与应用,(6)无机保温材料将得到广泛应用 无机保温材料的性能十分稳定,在发达国家被广泛使用,主要是因为其具有良好生态环保性、可持续循环再利用和超强的经济实用价值,我国资源极其有限、生态环境保护状况的形势日益严峻,全国如此大规模的建筑保温节能工程,需要耗用大量的保温材料,如过多地依赖有机保温材料,若干年后如保温层因技术原因或遇火灾或自然老化被废弃,必将对环境造成严重污染并让我们付极大的经济与其它代价,因此,无机保温材料、又特别是高性能、低成本的复合型、可循环利用的
27、无机保温材料的研究与用技术是今后发展的方向。,外墙保温技术,1,2,3,4,外墙保温技术概述,外墙外保温技术,外墙自保温技术,外墙保温中的裂缝问题,外墙保温技术,1外墙内保温技术 墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。 优点: 1)对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高,纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便; 2)内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架; 3)在夏热冬冷和夏热冬暖地区,内保温可以满足要求; 4)对于既有建筑的节能改造,特别是目前当房屋卖给个人后,整栋楼或整个小区统一改造有困难时,只有采用内保温的可能性大一些。,外墙保温技术,
28、缺点: 1)由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥,热损失较大; 2)由于材料、构造、施工等原因,饰面层出现开裂; 3)不便于用户二次装修和吊挂饰物; 4)占用室内使用空间; 5)对既有建筑进行节能改造时,对居民的日常生活干扰较大。 6 )墙体受室外气候影响大,昼夜温差和冬夏温差大,容易造成墙体开裂。,外墙保温技术,2外墙夹心保温技术 外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的内、外侧墙片之间,内、外侧墙片可采用混凝土空心砌块。 优点: 1)对内侧墙片和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛现场浇注材料等均可使用; 2)对施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工
29、。在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区曾经得到一定的应用。,外墙保温技术,缺点 : 1)在非严寒地区,此类墙体与传统墙体相比尚偏厚; 2)内、外侧墙片之间需有连接件连接,构造较传统墙体复杂; 3)外围护结构的“热桥”较多。在地震区,建筑中圈梁和构造柱的设置,“热桥”更多,保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。 4)外侧墙片受室外气候影响大,昼夜温差和冬夏温差大,容易造成墙体开裂和雨水渗漏。,外墙保温技术,3. 外墙外保温技术 优点: 1)适用范围广,适用于不同气候区的建筑保温; 2)保温隔热效果明显,“热桥”影响小; 3)能保护主体结构,大大减少了自然界温度、降水、紫外线等对主体结构的影响; 4
30、)有利于改善室内环境; 5)扩大室内的使用空间,与内保温相比,每户使用面积约增加1.31.8m2; 6)利于旧房改造,对人们的日常生活干扰少一些。 7)便于丰富美化外立面。,外墙外保温技术,EPS板薄抹灰外墙外保温系统 EPS板薄抹面外保温系统是国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统。 优越性:1)技术成熟。欧洲使用最久的EPS板薄抹面外保温系统实际工程已将近40年,并且在试验室试验与试验性建筑对比分析的基础上制定了标准和规定了成套的检验方法。大量工程实践证实,EPS板薄抹面外保温系统使用年限可超过25年;2)EPS板价格不十分贵,使整个系统价格适中,便于用户接受;3)无复杂的施工工艺,一
31、般施工单位经过简短培训后,便可掌握施工要领,便于技术的推广;4)有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择。,外墙外保温技术,胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统 该系统胶粉EPS颗粒保温浆料导热系数接近0.06W/(mK),保温层设计厚度不宜超过100mm,在严寒地区使用会受到一定限制。该系统在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区使用有明显优势。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑节能改造。 该系统的优点:1)保温浆料用于外墙外保温时,对基层墙体平整度要求不高,易于在各种形状的基层墙体上施工;3)施工工艺比较简单,易操作掌握;4)有些保温浆料的材料中采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料,节
32、能利废,有利于保护环境;5)可用于修补墙体抹灰面层的裂缝。,外墙外保温技术,EPS板现浇混凝土外墙外保温系统 一般来说,现浇混凝土与EPS板之间是不可能有可靠粘结的。因此,EPS板两面应预涂界面砂浆,以确保可靠粘结。要求EPS板两面必须预涂界面砂浆,是为了确保EPS板与现浇混凝土和面层局部修补、找平材料能够牢固地粘结以及保护EPS板不受阳光和风化作用破坏。 浇筑混凝土时会产生侧压力,一次浇筑高度越大,底部EPS板所受侧压力越大。拆模后EPS板回弹,造成板面出现接茬高差。,外墙外保温技术,EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统 由于侧压力的作用,浇筑混凝土后有一半数量的钢筋未包覆在抹面层中。抹
33、面层成瓦楞状,容易造成抹面层开裂,一般不用于涂料饰面。 由于这种构造系统有大量腹丝埋在混凝土中,与结构墙体的连接比较可靠,目前大多用于做面砖饰面。,外墙外保温技术,机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统 这种系统水泥砂浆抹面层易开裂,一般不用于涂料饰面。常用于贴面砖 岩棉板外保温系统 该系统采用机械固定件将岩棉板固定在外墙上,外挂镀锌钢丝网并抹胶粉EPS颗粒保温浆料,表面做玻纤网增强抗裂砂浆薄抹面层和饰面涂层。该系统适用于混凝土和砌体结构外墙。适用于气候干燥地区。气候湿热地区慎用。,外墙外保温技术,装配式保温装饰一体化外保温系统(“罗宝”外保温系统) 系统构造:工业化生产保温装饰复合板芯材为聚
34、氨酯泡沫塑料,外表为涂仿瓷、仿天然石才的0.5mm铝板,内贴0.06mm铝箔防潮层,侧边设有防水榫槽。安装时将防腐木龙骨固定在外墙上,用不锈钢钉将复合板固定在龙骨上。 该系统适用于混凝土和砌体结构外墙。用于既有建筑优势明显。气候湿热、风大地区慎用。,外墙外保温技术,现场喷涂聚氨酯外保温系统 喷涂聚氨酯外保温系统由聚氨酯防潮底漆层、喷涂聚氨酯硬泡保温层、聚氨酯界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料找平层、玻纤网抗裂砂浆抹面层和涂料饰面层构成。 聚氨酯硬泡体导热系数小,保温层热阻高。胶粉EPS颗粒保温浆料找平层兼有找平和保温功能,找平效果好,抗裂性能可靠。该系统是喷涂聚氨酯硬泡与胶粉EPS颗粒保温浆料找平
35、的结合。,外墙外保温技术,仿幕墙式外保温系统 以挤塑聚苯板为保温层,外面复合金属面层,表面做氟碳涂料。可直接用机械方式固定,也可粘贴。板缝用密封胶密封。,外墙自保温技术新型结构体系,承重墙体自身具有保温功能玻化微珠免拆保温墙模复合剪力墙结构体系 。 玻化微珠免拆保温墙模复合剪力墙结构体系为一种新型保温承重结构体系,可以实现结构施工中完成墙体保温施工,墙体本身除了承重的功能之外,同时具有保温的作用。 该体系是在墙体改革和开发新型结构体系的大背景下,太原理工大学和山西省建总公司、山西大学等多家单位联合进行研究的山西省自然科学基金项目(2006011050)。免拆保温墙模复合剪力墙体系作为一种新型结
36、构体系,不仅具有良好的保温能力,而且具有很好的抗震性能。,砌块砌筑示意图,该保温墙模已经获得国家实用新型专利 专利号: ZL200420117204.5,保温墙模规格900240200mm,是以保温材料、胶结材料(水泥)和外加剂为原料,经过一定尺寸的模具压制而成的空心砌块。墙模中矩形截面孔洞中浇筑混凝土后,墙模与混凝土组成复合剪力墙结构体系,外墙自保温技术新型结构体系,免拆保温墙模复合剪力墙结构体系在设计过程中,墙模材料采用玻化微珠保温混凝土,导热系数为0.067W/m.K,保温隔热性能良好,用ANSYS进行有限元热分析,分析结果表明120厚剪力墙与两侧60mm厚的免拆外墙模的复合剪力墙超过了
37、620厚实心粘土砖墙的保温效果。符合国家以其它材料替代粘土实心砖和建筑节能墙体改革的要求。,外墙自保温技术新型结构体系,在结构受力方面,由于保温墙模独特的结构设计,在墙模内浇筑混凝土后形成规则的带缝剪力墙结构。带缝剪力墙结构中的规则竖缝破坏了剪力墙的整体性,带缝剪力墙结构较普通剪力墙结构有自重减轻、刚度减小、周期增大等特点,其受地震影响力较小,抗震性能良好。同时由于墙体刚度可调,有较好的弹塑性耗能能力,可以限定地震破坏形式,减轻地震破坏作用。,外墙保温中的裂缝问题,聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计产生裂缝的原因 保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀、干缩时也在板缝处集中产生变形应力。该体系通
38、常采用纯点粘或筐点粘,体系存在贯通的空腔,正负风压对有空腔的保温隔热墙面进行挤或拉,易造成板缝处开裂。极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉,另外一个因素是当聚苯板的温度超过70时,聚苯板会产生不可逆热收缩变形造成较为严重的开裂变形。,外墙保温中的裂缝问题,挤塑聚苯板保温工程开裂 挤塑聚苯板保温工程开裂,除了与膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温体系类似的原因外,还有以下原因: 1)整个体系材料不配套,未经大型耐候性试验验证。挤塑聚苯板虽然具有良好的保温防水性,但由于其强度较高变形应力大、表面光滑、疏水难以粘接等原因,在国外要用于屋面及地面以下墙面的防水保温。目前国内未经体系研究就用于墙面保温时,如不对材料
39、性能严格控制并经大型耐候性试验验证,必然出现较为严重的质量事故; 2)挤塑板比膨胀聚苯板密度大强度高,由于自身变形及温差变形而产生的变形应力也大,相对于每条板缝来说,相邻两块板自身的应力变化是反向的,对板缝处进行挤或拉,造成板缝处开裂。,外墙保温中的裂缝问题,现浇无网聚苯板外保温隔热构造设计产生裂缝的原因: 聚苯板与混凝土基墙结合力不够。现浇施工表面平整度控制困难,工程通高垂直偏差较大,局部达到40mm60mm。由于聚苯板表面强度低,在支护和拆卸外侧模板时,聚苯板表面不可避免受到损坏,混凝土在浇筑时难以避免出现漏浆形成热桥。,外墙保温中的裂缝问题,水泥砂浆厚抹灰钢丝网架保温板外保温隔热构造设计
40、产生裂缝的原因: 普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形,并且存在强度增长周期短收缩周期长的矛盾,在约束条件下,当收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝配筋位置不合理引起裂缝。荷载过大产生挤压开裂。,外墙保温中的裂缝问题,膨胀珍珠岩及海泡石保温浆料外墙外保温隔热体系设计存在的不足: 采用以膨胀珍珠岩及海泡石为主保温隔热材料的浆料由于吸水率高、干缩变形及温湿变形大,易开裂脱落,且保温性能较差。,外墙保温中的裂缝问题,材料原因:过于松软和过于高强的保温隔热板材均不利于整个体系的稳定和抗裂性能。 如:膨胀聚苯板 用于外墙保温的聚苯板主要是密度在18. 022. 0 kg/m3、尺寸稳定性
41、30%的阻燃型膨胀聚苯板。由于材料因素造成开裂的原因有:聚苯板密度过低,陈化时间不够,材料粉化,热熔缩,所用胶粘剂达不到外保温技术对产品的质量要求,直接抹在聚苯板上的抹面砂浆与聚苯板的导热系数相差过大,在温差变化大的严寒地区问题较多。,外墙保温中的裂缝问题,外墙保温面的裂缝控制基本原则: 外保温隔热体系抗裂优于内保温隔热体系的原则 “逐层渐变柔性释放应力”的抗裂技术原则 普通水泥砂浆不应作为保温体系表面的找平及保护层材料的原则 无空腔构造提高体系稳定性的原则 防护层的抗裂问题是控制裂缝的主要矛盾的原则 所有外保温体系经过大型体系耐候性试验验证抗裂性原则 应尽量选择涂料外饰面外保温体系的原则 应
42、充分考虑各层材料的相容性及匹配性原则 加强保温截止部位材质变换处的密封原则 外墙保温体系供应商应对体系材料成套供应的原则 提高保温体系的质量保证率的原则,总之 保温墙体不是孤立的体系,从构造上,已大体上是由主体结构墙体、界面层、保温层、保护层以及外装饰防水层等组成,形成一个多功能的复合墙体;其体系长期暴露于大气环境中,对耐久性有更高的要求。保温墙体的形成是由设计、材料、施工以及使用管理共同完成的。设计是龙头、材料是基础、施工是保证。,四. 玻化微珠外墙外保温系统,外墙外保温在建筑节能中的意义 玻化微珠保温系统概述 保温砂浆应用现状 玻化微珠保温砂浆研制机理 玻化微珠保温砂浆的绿色评价 结论,外
43、墙外保温在建筑节能中的意义,建设部民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ26-1995)要求新设计的采暖居住建筑在1980-1981年当地通用设计的采暖能耗基础上节能50% 。其中建筑围护结构应承担30,采暖系统承担20。据统计,建筑物通过围护结构散失的热量大约占整个热量损失的70%左右(其中外墙25%,窗户24%,楼梯间隔墙11%,屋面9%,阳台门下部3%,户门3%,地面2%),在围护结构中通过外墙损失的能量又占大约30%,所以对围护结构尤其是外墙的研究成为建筑节能的重点。改善建筑围护结构的热工性能,是建筑节能的首要问题。,玻化微珠保温系统概述,玻化微珠保温系统以玻化微珠干混保温砂
44、浆为保温层,在保温层面层涂抹具有防水抗渗、抗裂性能的抗裂砂浆,与保温层复合形成一个集保温、隔热、抗裂、防火、抗渗于一体的完整体系。该系统不仅具有良好的保温性能,同时具有优异的隔热、防火性能且能防虫蚁噬蚀,属新型建筑保温材料,已有大量的工程实践。 玻化微珠保温系统适用于多、高层建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌块、砖等围护墙的内、外保温抹灰工程,以及地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等防火保温工程,也适用旧建筑物的保温改造工程以及地暖的隔热支承层。,玻化微珠保温系统构造示意图,保温砂浆应用现状,当前在建筑工程中使用的保温砂浆主要有膨胀珍珠岩保温砂浆、粉煤灰保温砂浆和EPS保温砂浆等。 膨胀珍珠岩保
45、温砂浆吸水率很大,抗裂性差,只能用作内保温,其应用有很大局限性,热工性能有待进一步提高。 粉煤灰保温砂浆还处于研制和试用期间 EPS保温砂浆防火性能差、强度低、高温易产生有害气体,同时抗老化耐侯性差。,玻化微珠保温砂浆研制机理,新型保温材料玻化微珠的特性 轻骨料玻化微珠是一种无机物玻璃质矿物材料,是由火山岩粉碎成矿砂,经过特殊膨化烧法加工而成,产品呈不规则球状体颗粒,内部为空腔结构,表面玻化封闭,理化性能稳定,具有质轻、隔热防火、耐高低温、抗老化、吸水率小等优良特性。且无毒、环保、防火阻燃、电绝缘性能好、流散性好、抗压强度高。可替代粉煤灰漂珠、玻璃漂珠、普通膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等诸多传统轻质骨
46、料在不同制品中的应用,是一种环保型高性能无机轻质绝热材料。,玻化微珠作为建筑保温材料可弥补其他传统保温材料的诸多缺陷和不足,可以克服膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积收失率大、产品后期保温性能降低和易空鼓开裂等不足之处,同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃、防火性能差、高温产生有害气体和耐老化性耐候性低等缺陷。,显微镜下的玻化微珠,玻化微珠可以作为新型无机高效保温材料,起到保温隔热的作用,又可以起到骨料、填充料的作用,代替石英砂、水洗河砂与普通硅酸盐水泥配合使用,使保温层有较高的抗压强度、承重能力和较长的使用寿命,还可以与其它矿物发泡材料和农作物、炉渣、粉煤灰等废弃物、以及其它可以循环利用材
47、料配合,以水泥为无机胶凝材料,选用可再分散胶粉作为聚合物添加剂增粘增稠、保水防裂,可以直接生产用于涂抹的低成本、优质高效保温浆料,并可制作高档轻质保温装饰板材、隔音板、保温砌块、耐火砖、工业窑炉电热绝缘、热力管道等高档保温材料和填料。可广泛用于建筑节能、化工填料、科技农业、耐火材料和防火吸音等行业,后续的应用领域也十分广泛。,玻化微珠物理性能,玻化微珠技术性能与膨胀珍珠岩比较,纤维与水泥基材的复合作用 对于玻化微珠保温砂浆的研究中,采用复合纤维来改善砂浆的韧性、抗裂性能。,保温砂浆研制机理,引气剂掺量对保温砂浆性能的影响 引气剂属憎水性表面活性物质,掺入引气剂后,保温砂浆的工作性、塑性、抗渗性
48、能和内聚性得到显著提高。,保温砂浆研制机理,研究中,按上述机理,采用单因素分析法,依次调整各组分含量或掺量进行试验。 所研究保温砂浆获国家多个省市“建筑节能技术(产品)”认定证书。 申报了相关产品和生产工艺国家专利,目前国家专利局已受理六项专利申报,其中三项已获授权。,玻化微珠保温砂浆性能 (引自国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心检验报告),标准依据 :JG158-2004胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统 结论:产品技术性能完全优于JG158-2004中标准指标要求。,玻化微珠燃烧性能检测,玻化微珠保温砂浆的绿色评价,绿色性,技术先进性,经济性,绿色评价,绿色性 绿色性是指材料在整个寿命周
49、期内对环境的综合影响 (1) 无机玻璃质矿物材料,不含有机材料,物理性能稳定,无毒无害。即使是在高温环境下也不会排放出有害气体,不会出现老化及耐候性差的问题,不会对城市空气造成污染,符合现代人对家居环保的要求,也符合绿色消费和循环经济发展的要求。 (2) 原材料综合利用我国丰富的矿产资源,变废为宝。 (3) 材料生产工艺简单,无污染。生产过程基本没有化学反应发生,采用专利生产技术,没有“废渣”、“废液”、“废气”的排放。生产过程清洁,原材料中不含对人体有害的成分,同时生产中不会造成噪音污染。,玻化微珠保温砂浆的绿色评价,技术先进性 (1)整体性。涂抹式保温材料,与基底形成整体,抗震性能好;彻底解决负风压对保温层的破坏;对热、冷桥部位比板材保温易于实现,整体保温效果好。 (2)保温性能。原材料采用专利技术生产,产品稳定性好。表面完全玻化,颗料强度高,颗粒间空气缝隙减少,体积收缩率小。易于阻止水分进入颗粒内部,吸水率仅为普通珍珠岩的十分之一。经热工计算,大部分结构涂抹3cm玻化微珠保温砂浆能达到国家节能50的要求。,玻化微珠保温砂浆的绿色评价,玻化微珠保温砂浆的绿色评价,技术先进性 (3)综
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