超低能耗外牆聚苯板保溫塗飾係統在大型公共建築的實踐

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,建築高度 23.95 米,建築麵積為 2.1 萬㎡,體型係數為 0.18,既是中德合作被動式超低能耗綠色建築示範工程又是綠色三星建築,是國內單體建築麵積較大的被動式超低能耗公共建築。效果圖如圖 1 所示。

圖 1 效果圖

外保溫塗飾係統采用 250 厚雙層錯縫鋪貼 B1 級白色聚苯板,450mm 高 A 級岩棉防火隔離帶,質感塗料麵層。外牆保溫塗飾做法如圖 2 ~圖 5 所示。

圖 2 首層外保溫塗飾構造層

圖 3 二層及以上外保溫塗飾構造層

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,最後斷橋錨栓固定。一方麵避免了常規單層外保溫係統出現的通縫問題,錯縫減少板縫間的冷熱橋,增加外牆保溫隔熱性能;另一方麵采用斷橋錨栓固定,提高了外保溫係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,包括外牆外側、地下室、底板與屋麵交圈連續。其中外牆采用 250厚聚苯板,地下室采用 250 厚擠塑板,底板采用 150 厚聚苯板,屋麵采用 300 厚高容重的聚苯板,窗采用 K值 0.8 的瑞好 86 塑窗,門幕牆采用 K 值 0.8 的 rocky鋁合金。

門窗、幕牆采用外掛式安裝,第一層外牆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,保證外牆體與門窗、幕牆的保溫保持連續。在穿外牆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 級岩棉帶,選擇材料時防止礦渣棉替代岩棉,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,在雨後或是濕度較大時,即使在室內,若不加覆蓋,表麵的岩棉也會吸水受潮,一旦含水率超標將影響岩棉的防火性和保溫性能。應重點控製如下指標,導熱係數 ≤0.048W/(m·k),酸度係數 ≥2.0,密度 ≥100kg/m

3

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

2

,憎水率 ≥99%,熔點≥1000℃ 。施工時重點控製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,重點控製岩棉鋪貼完後的封閉處理。在岩棉帶打磨完成後立即用抹麵砂漿及附加耐堿網格布將岩棉帶進行封閉處理,一是防止雨水淋濕、水汽浸入岩棉,破壞岩棉性能,二是防止水汽通過岩棉帶浸入外保溫係統,破壞整個外保溫係統的保溫性能。

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製品,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,一方麵會影響節能,另一方麵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係統必須解決的問題。

(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。由於岩棉本身材質的原因以及為了保證防火要求和便於施工,岩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範要求,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

外保溫係統的錨栓采用不鏽鋼金屬,外側塑料製品不得使用回收再生料;聚苯板采用沉入式錨栓,岩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,從而大大節約供暖製冷需求,並且避免濕氣侵入造成的建築結露、發黴。其中外門窗洞口處和穿外牆管道處是氣密性關鍵位置。

(1)外保溫塗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並隱蔽驗收合格後,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)外保溫塗飾與穿牆管道間的氣密性: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,並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、窗台板等節點原件對外保溫塗飾係統起到防滲、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,主要解決牆麵開裂問題,其主要指標為單位麵積質量 ≥160g/m

2

;牆麵耐堿斷裂強力≥1000N/50mm;耐堿斷裂強力保留率 ≥70%。

(2)護角條是指置於外牆陽角及門窗外側洞口邊角抹麵層中的護角件,防止陽角磕碰破壞。

(3)門窗連接線條應用在外保溫係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)滴水線是指設置於門窗洞口上邊緣及陽台、簷口的下邊緣,減少水流汙染牆體飾麵的一種兩側帶有耐堿網格布的耐候性塑料膠條,杜絕水流汙染牆麵。滴水線和門窗連接線條控製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製,縫製的難以保證質量。

(5)窗台板在外窗台上安裝,防止水通過窗台板進入保溫層。窗台板上設有滴水線,金屬窗台板下側與外牆保溫層接縫處采用預壓膨脹密封帶密封,兩側端頭應上翻,並嵌入進窗側口的外牆保溫層中20 ~ 30mm,金屬窗台板兩側的上翻端頭與外牆保溫層的接縫處采用預壓膨脹密封帶密封。外保溫施工與窗台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。窗台板與外保溫節點如圖 10 所示。

圖 10 窗台板與外保溫節點

2 塗飾麵層的設計與實現

外牆麵層原設計為仿條磚真石漆,考察過程中發現其透氣性較差,易使超厚外牆保溫內產生潮氣、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,對真石漆和質感塗料對比如下:

2.1 透氣性試驗

分別製質感和真石塗膜(2mm),放入恒溫箱50℃、12h 後,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

左側為質感塗料,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 後實測質量

結論:質感塗料的透氣性比真石漆更好。

2.2 性能及價格對比表

質感塗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,且價格低於真石漆的價格,因而選擇中粒徑(1.2mm)質感塗料麵層做法。

3 係統化施工的選擇

外牆保溫塗飾體係中包含粘結砂漿、抹麵砂漿、保溫板、錨栓、耐堿網格布、護角條、門窗連接線、滴水線、膩子、塗料等配套產品。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,所有組成材料由係統供應商成套供應,並且要求塗料與薄抹灰係統兼容,以減少牆體開裂、利於保溫塗飾耐久性。因而,保溫和塗飾層主輔材一體化供應,且由專業施工單位組織全係統施工。

4 結論和建議

(1) 外保溫塗飾係統施工過程中,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塗飾係統設計節點施工,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) 塗飾選擇的原則:塗料需與薄抹灰保溫係統兼容。飾麵材料宜選用透氣性良好的水性外牆塗料,並符合外牆建築塗料相關標準的規定。要求難進易出;建議明確提出飾麵材料透氣性的相關指標。

(3) 外保溫塗飾為係統化設計施工,由專業公司采購或生產相互匹配的係統材料,並施工整個外保溫係統。

來源:砂漿與保溫

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