建筑学外墙保温毕业论文.doc

*大学 毕 业 论 文 题 目： 外墙保温 系 部： 专 业： 建筑学 班 级： 姓 名： * 学 号： 指导教师： * 年* 月 * 日目 录1 绪 论31.1外墙外保温概念31.2国内外关于外保温的研究发展31.3本文研究主要内容及目的42 外墙外保温材料的种类及其特点42.1 常用的外墙保温材料42.2 具发展前景的外墙外保温材料52.2.1醛醛保温板52.2.2发泡陶瓷保温板73 外墙外保温系统裂缝控制83.1外墙外保温裂缝成因分析93.1.1温度场变化93.2外墙外保温裂缝控制的基本原则94 外墙外保温系统的防火措施104.1外墙外保温系统防火要求104.2外墙外保温系统防火存在的问题10结 语12致 谢13参考文献14摘 要建筑节能对于不可再生资源稀缺的今天，越发的显示出它的重要地位。而外墙外保温是建筑节能里面不可缺少的重要一项。外墙外保温在中国建筑市场上现在正处于发展时期，各种材料及系统种类繁多，各具优势及缺陷。本文主要介绍各种外保温材料系统的种类、各自特点、施工中质量的控制，以及防火性能提升的迫切性。以利于人们在以后的建筑外墙外保温材料系统的选择，现场施工的质量控制中，选择更符合现场实际情况的外保温系统种类。并重点阐述外墙外保温防火等级应进一步加强的趋势。关键词：外墙外保温、裂缝控制、防火性能。Abstract Building energy efficiency for non-renewable resources scarce today, became the important status showed it. And exterior insulation is inside the building energy saving the indispensable and important one. Exterior insulation in China's construction market are now in development period, all kinds of materials and system sort is various, each has advantages and defects.This paper mainly introduces various types of external thermal insulation material system characteristics, construction, fire control, and the quality of the urgency of performance improvement. To help people in the later building exterior insulation system selection, on-site construction quality control, the choice of more accord with the actual situation of external thermal insulation system types. And focuses on exterior insulation fireproof grade should further strengthen trend.Key words: Exterior insulation, crack control, fire prevention function1 绪 论1.1关于外墙外保温外墙外保温顾名思义是一种把保温层放置在主体墙材外面的保温做法，因其可以减轻冷桥的影响，同时保护主体墙材不受多大的温度变形应力，是目前应用最广泛的保温做法，也是目前国家大力倡导的保温做。 其结构做在主体结构的外侧，这等于给整个建筑物加了保护衣。其优点：一是能够保护建筑物主体结构，延长建筑物寿命；二是增加商品房使用面积；三是避免外墙圈梁构造柱梁门窗形成散热通道，有效防止内保温结构很难克服的“热桥”现象。外保温是目前大力推广的一种保温节能技术，国家不仅对外墙外保温的技术施工工艺材料进行完善，同时在法律层面上制定相关规定予以辅佐。在建筑中，外墙围护结构的热损耗较大，墙体又是外围护结构的主要组成部分，按价值工程原理，发展外墙保温技术成了实现建筑节能的重要环节，不仅能节约大量能源，还能给住户提供一个舒适的环境，带来许多实惠。也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用，有利于节能。而在夏季，外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响，使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见，外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉。1.2国内外关于外保温的研究发展 外墙外保温体系在国外称为EIFS系统，即外墙保温和装饰系统。可以提供优异的能源利用效率和较高的设计灵活性、创意性；是集节能、保温、隔音、装饰效果为一体的轻质、环保、非承重性外围护建筑墙体系统。在国外发达国家，外墙外保温技术已有60多年的应用历史，经过多年的实践，证明采用该保温系统的建筑，使用寿命延长；寿命期费用减少；同样可以采取各种外装饰效果；减少了外墙裂缝、渗水现象的出现；隔热节能效果明显优于内保温；节省保温材料40%左右，综合经济效益显著，是一种积极主动型的外保温技术，适用范围广泛。建筑节能发展的迫切性随着我国每年以10亿平方米的民用建筑投入使用，建筑能耗占全社会总能耗的比例已从1978年的10%上升到目前的27.5%，使得建 筑成为我国当前的能耗大户，持续消耗着大量的能源，对工业用能造成严重的威胁。为此，国家从1997年开始强制实施建筑节能50%的标准，大力发展节能型住宅成为当务之急。90年代初，国外企业开始进入中国，引导政府决策、引进技术，工程试点； 2005年起，全国无论严寒地区、过渡地区、还是夏热东暖地区省地级城市,普遍开始强制执行节能50的标准。 2006年1月1日起施行民用建筑节能管理规定。2006年中德合作既有建筑改造工作在河北唐山成功试点. 2007年10月,国家下达文件,要求全国各地新建建筑必须做建筑保温,既有建筑限期改造1.3本文研究主要内容及目的本文主要了解外保温材料系统的种类，各自特点，其发展历史，施工过程中质量控制，及其现在面临最重要问题防火性能的研究发展。目的是分析各类防火保温材料系统的优劣性能，选取最能经受市场及实际环境考验的材料系统，并研究现如今对于外保温材料最受关注的防火性能的迫切性及必要性，提出解决现今问题的方法。2 外墙外保温材料的种类及其特点2.1 常用的外墙保温材料 目前，常用的保温材料主要包括膨胀聚苯板（EPS板）、挤塑聚苯板（XPS板）、胶粉聚苯颗粒保温浆料、聚氨酯发泡材料、岩棉板等，各种材料的特点如下表所示：温材料名称导热系数优 点缺 点膨胀聚苯板（EPS板）0.038-0.041透气性及保温效果好，价格便宜强度稍差挤塑聚苯板（XPS板）0.028-0.030保温效果更好，强度高，耐潮湿价格贵，施工时表面需要处理岩 棉 板0.041-0.045防火，阻燃吸湿性大，保温效果不稳定胶粉聚苯颗粒保温浆料0.057-0.06阻燃性好，对基层要求不高保温效果不理想，对施工要求高聚氨酯发泡材料0.025-0.028防水性好，保温效果好，强度高价格较贵，防火性差珍珠岩等浆料0.07-0.09防火性好，耐高温保温效果差，吸水性高苯板(泡沫板) 外观上是白色的，也就是我们通常所说的塑料泡沫；建筑上通用的尺寸为600x1200x30mm或600x1200x50mm 挤塑板(彩色) 挤塑板学名为XPS主要是通过专用的胶结材料与墙体黏结,并附加膨胀钉,一般为钢钉和塑料钉两种,也是就是说,EPS跟XPS是板材,在需保温的墙面拼装,施工简便快捷,抗压强度高 聚氨酯 液体喷涂在墙面后发生化学反应形成保温层特性：保温效果：聚氨酯泡沫最好，挤塑板次之，苯板最差吸水率（性）：挤塑板最低，聚氨酯次之，苯板最易吸水使用寿命：聚氨酯泡沫最长，挤塑板次之，苯板最差价格：聚氨酯泡沫最高，挤塑板次之，苯板最低耐冷热性能：聚氨酯泡沫最好，挤塑板次之，苯板最差使用：聚氨酯现场发泡（喷涂）可直接现场喷涂成型（液体膨胀），成型、运输方便；其他两种板材需要运输、粘贴，较为麻烦且会存在一定的破损，有拼接缝存在。 2.2 具发展前景的外墙外保温材料2.2.1醛醛保温板（1）醛醛保温板的概念酚醛保温板由酚醛泡沫制成，酚醛泡沫是一种新型不燃、防火低烟保温材料，它是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。它最突出的特点是不燃、低烟、抗高温歧变。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。（2）产品特点 优异的防火性能 保温层采用酚醛泡沫，并与其他材料复合用于建筑保温，基本可以达到国家防火标准A级，从根本上杜绝外保温火灾发生的可能性，使用温度范围为-250+150。 保温节能效果突出 酚醛保温板具有良好的保温隔热性能，其导热系数约为0.023W/(m·k)，远远低于目前市场上常用的无机、有机外墙保温产品，可以达到更高的节能效果用途广泛 不仅可以用于传统外墙外保温系统，也可以与饰面层复合制作保温装饰一体化板，还可以用于构筑传统EPS/XPS/PU外墙保温系统防火隔离带，用作幕墙内的防火保温隔热材料、防火门内隔热材料，以及低温或高温场合的防火保温隔热材料。 （3）规格及产品特性 规格长度4000mm宽度1200mm厚度20mm产品特性序号项目检测结果单位1抗压强度250kPa2密度50-80Kg/m33吸水率 V/V5%4弯曲强度1.01.5Mpa5导热系数（25）0.025W/(m*k)6烟密度等级015（4）建筑应用酚醛泡沫的导热系数在0.023左右（是聚苯的2倍多），防火等级是不燃A级（可耐150高温），同时价格与聚氨酯差不多。聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫都易燃，不耐高温，目前正受到消防部门的限制使用，对防火要求严格的场所，政府部门已有明文规定只能用酚醛泡沫及其夹芯板。酚醛防火保温板可以有效解决建筑防火保温问题，酚醛保温板在高温下不熔滴、不软化、发烟量低，不扩散火焰，耐火焰穿透，防火性能出色，并且具有良好的保温节能效果，将优异的防火性能与良好的节能效果集于一身，适合于外墙外保温。酚醛保温板应用形式： 双面复合铝箔 单面彩钢单面铝箔 单面镀锌板单面铝箔 表面复合其他材料可由客户选定（铝板、牛皮纸等等） 90年代以来酚醛泡沫材料得到很大发展，首先受到英美军方的重视，用之于航天航空、国防军工领域，后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所，并逐步推向高层建筑、医院、体育设施等领域。2.2.2发泡陶瓷保温板（1）发泡陶瓷保温板概念发泡陶瓷保温板是以陶土尾矿，陶瓷碎片，河道淤泥，掺假料等作为主要原料，采用先进的生产工艺和发泡技术经高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。产品适用于建筑外墙保温，防火隔离带，建筑自保温冷热桥处理等。产品具有防火阻燃，变形系数小，抗老化，性能稳定，生态环保性好，与墙基层和抹面层相容性好，安全稳固性好，可与建筑物同寿命。更重要的是材料防火等级为A1级，克服有机材料怕明火，易老化的致命弱点，填补了建筑无机保温材料的国内空白。 （2）产品特点 热传导率低 导热系数为0.080.10W/(MK)，与保温砂浆相当；隔热性能好，可充当外墙外保温系统的隔热保温材料。 不燃、防火 经1200以上的高温煅烧而成，燃烧性能为A1级，具电厂耐火砖式的防火性能，是用于有防火要求的外保温系统及防火隔离带的理想材料。 耐老化 陶瓷类的无机保温材料，耐久性好，不老化，完全与建筑物同寿命，是常规的有机保温材料所无可比拟的。 （3）产品规格及特性： 项 目单 位指 标密度kg/m3280导热系数W/(m·K)0.8蓄热系数W/(m2·K)1.60抗拉强度MPa0.25燃烧性能A1级吸水率（V/V）%8（4）建筑应用 、防火隔离带 居住建筑防火隔离带设置应符合民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定（公通字200946号）规定：   图1 发泡陶瓷保温板防火隔离带基本构造外饰面层(面砖或涂料), 抹面砂浆层（增强网）, 发泡陶瓷保温板， 粘贴砂浆，基层墙体，发泡陶瓷保温板或其他保温材料 、外墙保温系统 发泡陶瓷保温板外墙外保温系统,保温板宜与基层墙体现浇成一体,也可粘贴上墙,基本构造见图    外饰面层(面砖或涂料), 抹面砂浆层（高度40m以上面砖系统时采用增强网） 发泡陶瓷保温板，粘贴砂浆，基层墙体3 外墙外保温系统裂缝控制保温墙体裂缝的存在，降低了墙体的质量，如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。外保温体系是非承重复合墙面，其墙面裂缝的危害主要是水的渗透对保温体系的破坏以及对住户的感观上和心理上造成不良影响。由于住宅工程的质量问题，保温墙体裂缝等涉及的纠纷或官司也越来越多，建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观敏感的问题和首要的质量要求。因此加强保温墙体结构研究，特别是保温墙体的抗裂措施研究，已成为国家行政主管部门以及设计、材料生产、施工和房屋开发商共同关注的课题。3.1外墙外保温裂缝成因分析3.1.1温度场变化 由于外墙外保温层内同传统非保温墙体比较其温度场发生了变化才起到保温作用，即该层内温度场发生了明显的梯度而不是平缓的发生变化，其内层相应的热应力也发生了变化因而起到保温的作用，当外部环境温度发生变化时，保温层内则较一般墙体产生较大的热应力，因而在热胀冷缩的作用下导致保温层更容易发生裂缝。3.1.1.1墙体构造 保温层在环境温度及湿度发生变化时将会在板缝交接部位产生集中变形应力，而保温层板块之间多采用纯点粘或筐点粘方式连接，因此内部往往存在贯通的空间，当正负风压对存在空腔的墙面产生挤拉时则容易造成板缝开裂，甚至可能将保温层掀掉，当外保温采用现浇无网聚苯板是，现浇混凝土墙体表面平整度在施工中较难控制，因而导致在混凝土浇筑过程中出现漏浆而形成热桥。3.2外墙外保温裂缝控制的基本原则3.2.1外墙外保温体系抗裂优于内保温体系的原则：外墙外保温极有利于建筑物内部建立一个合理的温度场，使保温层内的结构冬季温度提高，湿度降低，温度变化平缓；夏季结构温度稳定性增大，墙体热应力减小，并大大减少外界雨雪冻融干湿等对结构的影响，减少了结构墙受侵蚀出现裂缝和变形，建筑寿命得到延长。 3.2.2 逐层渐变柔性释放应力“的技术原则。设计要点：保温隔热体系各相邻层的性能和弹性模量变化指标相匹配并且逐层渐变，使抗裂砂浆具有一定的柔韧性而能释放变形应力；同时，在抗裂防护层中常常采用各种软配筋和各种纤维来改变变形应力的传递方向，防止各种变形应力集中发生。面层装饰时，正确的模式为由抗裂砂浆层一腻子一涂料的柔韧变形性逐渐增大；面砖饰面时，应采用柔性的粘结胶和勾缝胶。 （1）普通水泥砂浆不能作为保温体系表面的找平和保护层材料的原则：普通水泥砂浆不仅自身容易产生各种收缩裂缝，同时由于其柔性差而无法适应自身温差变形及相邻层温度变形而产生的附加应力，故用它作为保温层的保护层，极易产生裂缝且越厚裂缝现象越严重。 （2）无空腔或小空腔构造提高保温体系稳定性的原则：此种构造做法使得外墙外保温体系具有抗风压能力强、保温体系整体性良好、应力传递稳定的优点，尤其是高层建筑设计外墙外保温构造时，更应充分重视风荷载对保温层的不良作用，不采用空腔构造，减小或杜绝风压破坏。（3）将防护层的抗裂问题作为控制裂缝的主要矛盾的原则：采用多种纤维复合配制砂浆的抗裂技术，利于更好地吸收外界自然因素引起的膨胀、收缩变形，并均匀地将温差变形应力向四周逐渐分散，有效地防止裂缝的出现。4外墙外保温系统的防火措施4.1外墙外保温系统防火要求 央视大火引发社会对外墙保温材料的关注。如今两年过去了，对外墙保温材料的争议却愈加激烈。“万恶”的保温材料频频引发火灾，上海大火中58条无辜生命的消逝加重了人们对保温材料的憎恨，甚至有人提出禁止采用保温材料。这显然是得不偿失的提法。建筑节能是大势所趋，而保温材料是最能实现建筑节能的关键。民用建筑特别是高层建筑火灾往往容易形成竖向蔓延，这是因为窗户玻璃虽然在900左右才会熔化，但在火灾条件下，由于玻璃受热不均匀和膨胀变形受到窗框的限制，以及内外表面温差太大等原因，往往在250左右就开裂破碎。建筑内起火时，门窗玻璃在火焰或高温作用下，很快破碎脱落，火舌从这些破碎了的门窗口伸出，就是这个缘故。火舌通过外墙门窗口向外蔓延的基本途径有两个：一是火焰的辐射热穿过门窗口烤燃对面建筑物；二是火舌从窗口伸出向上窜，将上层窗口的可燃物烤燃，逐层向上蔓延，致使整个建筑物起火。特别是外墙发生火灾后，由于烟囱效应火灾蔓延特别迅速。在现行建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范中均未包含对外墙保温的防火设计要求，致使对外墙保温材料防火性能没有明确要求，发生火灾时由于受高温的作用，墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落，很快会引燃保温材料，火灾迅速向大范围蔓延。同时，外墙着火之后，由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙，特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后，更是无计可施。4.2外墙外保温系统防火存在的问题外墙外保温系统是建筑外墙外侧具有保温隔热功能，并具有一定装饰效果的系统。其核心功能材料是保温材料，通常占系统体积的80%以上；配套材料通常为不燃材料，如砂浆类、瓷砖等，及包含有少量可燃成分的材料，如涂塑玻璃纤维网格布、腻子和涂料等。用于建筑外墙的保温材料主要包括三大类：从材料燃烧的角度看，目前用于外保温系统的保温材料主要包括三大类。无机类保温材料：我国的岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等，属不燃性材料，自身不存在防火安全问题。但其它性能不能完全满足外保温的要求，目前尚不具备广泛应用的技术条件。有机无机复合保温材料：以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主， 属难燃材料，且不具有火焰传播性，自身不存在防火安全问题。有机高分子保温材料：以聚苯乙烯饱沫塑料和聚氨醋硬泡为主，属可燃材料，具有引发火灾的危险性。当外保温系统的保温层为可燃材料时，系统的构造方式就是决定整个系统防火安全性能的关键要素。影响外保温系统防火性能的构造包括：保护层或面层的厚度、粘结或固定方式（有无空腔）、防火隔断（分仓）的构造等。 空腔构造：空腔构造的存在可能为系统中保温材料的燃烧及火焰的蔓延提供充足的氧和烟囱通道，加速火灾蔓延。 防火隔断：系统的防火隔断构造可采用分仓或设置防火隔离带的形式。防火隔断能够有效地阻止火焰的蔓延。 保护层：防护面层的厚度和质量稳定性，决定系统层面受到热量或火焰侵袭时对内侧有机保温材料的保护能力。笔者认为，解决外墙保温防火安全问题，一方面要在技术上采取措施，使外墙保温材料、保温系统具有保障安全状态的能力，另一方面要强化管理，加强施工现场的消防管理措施，达到系统的和谐，以实现整个系统的安全。结 语外墙外保温作为一种节能环保的建筑形式，将之利用得当，是利国利民，使我们的生态环境可持续发展的一项大事业。   作为我国建筑节能领域的一项工程技术，建筑外墙外保温技术的产生经历了十多年的发展创新，从无到有，从小到大，并在全国全面推开。该技术对施丁水平要求非常严格，若未充分掌握其施工方法、技术要求，或工人水平较低、施工管理不够严格，将易产生严重的质量问题。随着外墙外保温的大量应用，其在使用中产生的裂缝现象严重影响了其外观效果和使用性能，因此在加强对现有的外保温技术的及材料的研究的基础上应着重发展新型的保温材料，而对外保温系统裂缝的控制应从设计、材料及施工工艺等方面进行控制，才能更充分的实现外墙外保温系统的节能作用。由于外墙外保温的系统较 多，较成熟的系统很少，行业标准也很少，同时我国各地建筑热环境差异很大，同一个系统的施工工艺，在一个地区适用，到另一个地区可能就不完全合适，这就要求我们要把已有的经验不断总结和推广，使之保证工程质量。作为现如今外墙外保温的最重要的一项研究课题防火性能，这个问题解决的迫切性也是近在眼前。阻燃保温材料成本高于普通材料。在解决外墙外保温防火安全性的问题上，要意识到这个问题的重要性，分析它的症结所在，从材料本身，从它的体系构造，从施工过程中，从规范等各个方面入手，研究外墙外保温防火安全性问题的解决措施等。致 谢本论文是在老师悉心指导和严格要求下完成的，遇到不懂的地方他总是细心的指导，从最初的选题、文献检索到论文的撰写。经过数数月的精心选题、收集资料、整理题材、结构构思、排版编写，今天终于小成篇幅。这一系列过程中，最大的成就感不来源于这么多字，更多的是在长时间的整理学习中获得的关于外墙外保温的知识。非常感谢我的公司充分实践、充分学习的平台，同时也感谢我的同学，在论文写作过程中她们给了我鼓励和帮助。更加感谢论文指导老师的严格要求，耐心指导，重大厚望。最终完成本论文。参考文献1吕佳丽.当前国内墙体保温体系浅析.建材工业信息，2004,(12)2何增仕，张书昌。外墙外保温体系对建筑使用寿命的影响分析J。河北建筑工程学院学报，2009,6（27），2.3王铁梦.工程结构裂缝控制M.北京：中国建筑工业出版社，2002，5.黄振利，刘钢.外墙保温隔热体系面层裂缝产生原因分析及产生裂缝工程调研报告J.调研报告.4黄振利，林燕成，朱青.外墙外保温瓷砖外饰面体系抗震试验与分析D.研究论文.方登林，外墙外保温面层裂缝控制产生的原因与控制J。低温建筑技术，2006，（2）；132.5胡海涛。外墙外保温系统的裂缝控制。科技创新导报，2009（29）6 GB 50016 - 2006 , 建筑设计防火规范 S7 GB 50045 - 95 ,高层民用建筑设计防火规范 2005 年版 S8李引擎,孙才正.建筑物耐火等级与被动防火设施J . 建筑知识,1996 , (5) 10.9宋长友,黄振利,季广其,等.外墙外保温系统防火性能试验与评价方法J .建筑科学,2008 ,24 (2) :21 - 26.10外墙外保温技术规程J 408-2005-15-