夹心保温墙体论文
夹心保温墙体论文(精选8篇)
夹心保温墙体论文 第1篇
我国大力发展工业化住宅已经有十余年历史。考虑到节能、防火安全、耐久和工业化生产的需要, 预制混凝土夹心保温住宅体系已经成为未来建筑的发展趋势之一。预制混凝土夹心保温墙体主要由内外层混凝土墙板、中间夹心保温层及连接件组成, 兼具保温和围护结构一体化功能, 将保温和工业化生产融合为一体, 同时具有建筑保温以及工业化、规模化生产的特点。目前工业化住宅的研究工作主要集中在力学性能、抗震性能、建筑模数化与标准化设计、施工技术与专业机具开发等方面, 对预制混凝土夹心保温墙体耐久性的研究还相对较少。夹芯保温层在预制混凝土夹心保温墙体中主要起保温隔热作用, 其热工耐久性的好坏对整个预制混凝土住宅体系的耐久性有着不可低估的作用。
民用住宅通常应用于一般大气环境中, 承受着紫外辐射、大气污染、温度、湿度及其变化以及二氧化碳、酸、碱等环境因素对住宅结构的作用。在自然环境中, 降雨、降雪等干湿交变作用, 表现为干湿循环;一年四季的季节变化以及每日温度和湿度的交替变化, 表现为冻融循环;在预制泡沫混凝土夹心保温墙体中, 由于泡沫混凝土夹芯保温板两边有钢筋混凝土的保护, 不存在紫外辐射、大气污染等环境因素对泡沫混凝土保温板的影响, 然而混凝土的碱性环境以及温湿度变化使得泡沫混凝保温板承受碱液循环作用。本文主要研究上海地区大气环境, 如湿度、干湿循环、碱液循环和冻融循环对预制混凝土夹心墙体中泡沫混凝土夹心保温板热工性能的影响。
1 试验方法
(1) 干密度、抗压强度和体积吸水率参照JG/T266-2011《泡沫混凝土》进行。
(2) 导热系数参照GB/T 10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》进行。
2 泡沫混凝土保温板基本物理力学性能
本文试验用泡沫混凝土保温板基本物理力学性能见表1。
3 夹心保温墙体中泡沫混凝土保温层的温湿度监测[1]
3.1 试验设计
模拟泡沫混凝土夹心保温层的实际应用环境, 成型二块1.2m1.2m预制混凝土泡沫混凝土保温板夹心墙体, 其墙体构造为:60mm钢筋混凝土+70mm泡沫混凝土保温板+60mm钢筋混凝土, 采用FRP连接件进行连接。该墙体构造满足夏热冬冷地区65%节能要求。考虑到南北光照的不同, 将二块夹心保温墙板分别放置在建筑物南面墙体和北面墙体附近, 且夹心保温板与建筑物墙体之间留有200mm的空隙, 四周用XPS板密封, 模拟室内空间。在每块夹心保温墙体内分别埋设2个温湿度一体式传感器, 通过温湿度记录仪实时监测夹心墙体内泡沫混凝土保温层的温湿度变化情况, 并采用配套软件将数据传送到电脑。采集与记录周期设置为1次/h。模拟试验见图1。
3.2 试验结果
夹心保温层内部温湿度实时监测系统已运行1年, 数据繁多, 难以罗列。从监测记录中选出有代表性的数据, 如夏季高温期选择南面墙体8月份的数据进行分析, 冬季低温期则选用北面墙体12月份的数据进行分析。
(1) 泡沫混凝土保温层内部温度变化情况
根据图2~图5可知, 8月份最高气温为36℃, 南面夹心墙体内泡沫混凝土保温板最高温度为39.4℃, 日温差最高达10℃。一般泡沫混凝土夹心保温层内温度可比当天最高气温高约2~4℃, 这是因为墙体有储热功能;12月份最低气温为-4℃, 北面夹心保温墙体内泡沫混凝土保温板最低温度为-1.5℃, 日温差最高达7.3℃。一般泡沫混凝土夹心保温层内温度可比当天最低气温高约1~3℃。
综上所述, 预制混凝土夹心墙体内夹心保温层的温度极限变化范围为-5~40℃, 日温差最高达10℃。
(2) 泡沫混凝土保温层内部湿度变化情况
由于传感器在埋设后需要用防水砂浆进行密封处理, 可能防水砂浆中的水份聚集在传感器周围, 而且传感器对湿度比较敏感, 因此, 在2012年7~8月份夹心保温层内的湿度显示接近100%。随着时间的推移, 墙体内部和外部的空气发生渗透交换, 至9~10月份数据显示湿度逐渐下降并稳定下来。本试验每隔1h记录一次湿度数据, 进行数据处理时将每天的24个湿度值平均得到一个湿度平均值, 湿度变化图即根据每天的湿度平均值绘制而成 (图6、图7) 。
由图6可知, 2012年10月~2013年4月南面泡沫混凝土夹心保温板内部的湿度基本在65%~80%范围内波动;由图7可知, 2012年10月~2013年4月北面泡沫混凝土夹心保温板内部湿度基本在60%~75%范围内波动, 这说明南面夹心保温板内部湿度稍高于北面夹心保温板。
综上所述, 预制混凝土夹心保温墙体内夹心保温层的湿度极限变化范围为60%~80%。
4 湿度对泡沫混凝土保温板导热系数的影响
4.1 试验设计
(1) 测试泡沫混凝土保温板绝干状态的导热系数。
(2) 将泡沫混凝土保温板在 (20±3) ℃, 湿度为60%的恒温恒湿箱中养护30d, 使得泡沫混凝土保温板内外湿度达到平衡。从恒温恒湿养护箱中拿出泡沫混凝土保温板, 马上用保鲜膜将泡沫混凝土进行密封处理, 不用烘干直接测导热系数, 即为环境湿度60%时的导热系数。
(3) 按与 (2) 相同的方法测试环境湿度分别为80%和90%时的导热系数。
(4) 将泡沫混凝土保温板完全浸泡于 (20±3) ℃的水中3d, 从水中取出后将板侧放让其自然沥水1h, 然后用湿抹布将其表面擦干。马上用保鲜膜将泡沫混凝土进行密封处理, 不用烘干直接测导热系数, 即为环境湿度100%时的导热系数。
4.2 试验结果
湿度对泡沫混凝土保温板导热系数的影响见图8。
由于泡沫混凝土保温板的吸水率较大, 因此湿度对泡沫混凝土保温板的导热系数影响较大。从图中可以看出, 当环境湿度为60%时, 导热系数增大率为9.6%, 当环境湿度达80%时, 导热系数增大率为28.4%, 而当泡沫混凝土在模拟环境湿度为100%时, 导热系数增大率达到156.5%。
5 干湿循环对泡沫混凝土保温板导热系数的影响
5.1 试验设计
首先测试泡沫混凝土保温板在绝干状态下的初始导热系数。然后将保温板在 (50±5) ℃烘箱干燥8h, 浸入 (20±3℃) 的自来水中16h作为1个循环, 每进行20个干湿循环后, 将保温板在50℃温度下烘至恒重, 再测保温板的导热系数, 研究干湿循环对保温板热工性能的影响。
5.2 试验结果
干湿循环对泡沫混凝土保温板导热系数的影响见表2。
从表中可以看出, 干湿循环40次其导热系数增大率在0.5%范围内, 这说明干湿循环对泡沫混凝土保温板的导热系数影响并不大。
6 碱液循环对泡沫混凝土保温板导热系数的影响
6.1 试验设计
为了模拟预制混凝土夹心保温墙体中的碱性环境, 特配制饱和氢氧化钙溶液 (p H=14) :在温度 (20±3) ℃水中, 加入过量的氢氧化钙 (分析纯) 配制碱溶液并充分搅拌, 密封放置24h后取上层清液作为试验用溶液。
采用饱和氢氧化钙溶液代替5.1干湿循环试验中的自来水, 其余试验方法同干湿循环。
6.2 试验结果
碱液循环对泡沫混凝土保温板导热系数的影响见表3。
从表中可以看出, 泡沫混凝土保温板经40次碱液循环, 其导热系数增大率达12.9%。相对于干湿循环, 碱液循环使得导热系数增大的幅度提高。
7 冻融循环对泡沫混凝土耐久性的影响
7.1 试验设计
考虑泡沫混凝土保温板在预制混凝土夹心保温墙体中的应用情况, 模拟夹心保温墙体的构造形式, 成型300mm300mm的复合夹芯保温墙体试块, 试块构造为:60mm厚C35钢筋混凝土+40mm泡沫混凝土保温层+60mm厚C35钢筋混凝土。
先成型两片300mm300mm60mm钢筋混凝土板, 标养14d后将已经测过初始导热系数的40mm泡沫混凝土保温板夹在两片钢筋混凝土之间, 再用防水抗裂砂浆和网格布将复合夹心保温试块的四个侧面密封。待抗裂砂浆养护14d后, 用环氧树脂涂刷防水抗裂砂浆表面, 以防水份从四个侧面进入。最后参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》将夹芯保温复合试块进行25次冻融循环试验。
当冻融循环结束后, 除去两边的混凝土保护层, 取出夹心试块中间的泡沫混凝土保温板, 测试冻融循环后的导热系数。
7.2 试验结果
冻融循环对泡沫混凝土保温板导热系数的影响见表4。
泡沫混凝土保温板经冻融循环后导热系数增大率为4.2%。可见, 在两边有钢筋混凝土的保护下, 冻融循环对预制夹心保温墙体中的泡沫混凝土保温板热工性能影响不大。
8 泡沫混凝土夹心保温层热工耐久性的综合评价
从温度和湿度交替循环对泡沫混凝土保温板热工性能的影响来看, 干湿循环对泡沫混凝土保温板的导热系数影响并不大, 干湿循环40次其导热系数增大率在0.5%范围内;碱液循环对导热系数有一定的影响, 碱液循环40次使得泡沫混凝土保温板导热系数增大率达12.9%;在两边钢筋混凝土板的保护下, 冻融循环对泡沫混凝土保温板导热系数的影响也不大。
湿度对泡沫混凝土保温板的导热系数影响非常大。对上海地区预制混凝土夹心保温墙体的温湿度进行长期户外监测情况来看, 泡沫混凝土夹心保温层内的湿度极限变化范围为60%~80%。当泡沫混凝土保温夹心层处于60%的环境湿度时, 其导热系数增大率仅为9.6%, 此时体积含水率为2.8%。当泡沫混凝土夹心层处于80%的环境湿度时, 其导热系数增大率为28.4%;
综合以上环境温湿度对泡沫混凝土夹心保温板热工耐久性的分析, 如果预制夹心保温墙板接缝处防水措施做得好, 在两边钢筋混凝土保护层的保护下, 水份不易进入泡沫混凝土保温层内, 夹心保温板仅仅处于环境温湿度状态时, 环境温湿度对导热系数增大率基本能保持在30%范围内。因此, 建议泡沫混凝土夹心保温层用于预制混凝土夹心保温墙体时其热工设计需留有30%的富余系数。
9 结论
(1) 考虑上海地区环境因素的影响, 对预制混凝土夹芯保温墙体的温湿度进行长期户外监测, 夹芯保温层内部温湿度极限变化范围分别为-5℃~40℃和60%~80%。
(2) 湿度对泡沫混凝土保温板的导热系数影响较大。环境湿度为60%时, 导热系数增大率为9.6%;环境湿度80%时, 导热系数增大率为28.4%;环境湿度为100%时, 导热系数增大率达到156.5%。
(3) 干湿循环对泡沫混凝土保温板的导热系数影响并不大, 干湿循环40次其导热系数增大率在0.5%范围内。
(4) 碱液循环对泡沫混凝土保温板导热系数有一定影响, 经40次碱液循环, 导热系数增大率达12.9%。
(5) 在两边有钢筋混凝土板的保护下, 冻融循环对预制夹芯保温墙体中的泡沫混凝土保温板热工性能影响不大, 冻融循环后泡沫混凝土保温板导热系数增大率为4.2%。
摘要:通过模拟试验监测了预制混凝土夹芯保温墙体中泡沫混凝土保温层的温湿度变化情况, 并针对环境因素 (湿度、干湿循环、碱液循环、冻融循环) 对预制混凝土泡沫混凝土夹心保温板热工耐久性进行了研究。
关键词:预制混凝土夹心保温墙体,泡沫混凝土保温板,导热系数,热工耐久性
参考文献
夹心保温墙体论文 第2篇
周雷
25号 土木104班
Abstract: the new type building wall materials, reduce the mechanization of construction site wet assignments, improve the modern architectural function development request and the construction production wall materials, our country present stage is to point to in addition to Solid brick clay for all building outside wall materials.Our country new wall materials production to rapidly increase, the product quality and significantly improved products, technology and equipment level also rapidly increased.摘要:新型建筑墙体材料机械化、减少施工现场湿作业、改善建筑功能等现代建筑业发展要求而生产的墙体材料,就我国现阶段而言是指除黏土实心砖以外的所有建筑墙体材料。我国新型墙体材料的产量快速增加,产品质量和产品得到明显的改善,技术装备水平也较快提高。
Key words: new building wall material types;Characteristics and problems;Exterior wall insulation technology and energy saving material 关键词:新型建筑墙体材料的类型;特性和问题;外墙保温技术及节能材料
一、新型建筑墙体材料的类型、性能和问题
《新型建筑墙体材料专项基金征收和使用管理办法》中将新型建筑墙体材料共分6类:(1)非粘土砖,包括孔洞率大于25%非粘土烧结多孔砖和空心砖,混凝土空心砖和空心砌块,烧结页岩砖;(2)建筑砌块,包括普通混凝土小型空心砌块,轻集料混凝土小型空心砌块,蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块;(3)建筑板材,包括玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板,纤维增强低碱度水泥建筑平板,蒸压加气混凝土板,轻集料混凝土条板,钢丝网架水泥夹芯板。石膏墙板,金属面央芯板,复合轻质夹芯隔墙板、条板;(4)原料中掺有不少于30%的工业废渣、农作物秸秆、垃圾、江河淤泥的墙体材料产品;(5)预制及现浇混凝土墙体;(6)钢结构和玻璃幕墙。
目前我国新型建筑材料主要存在以下几点问题:新型墙体材料应新型建筑材料科技含量高,往往价格高于目前使用的一般材料,对市场推广起制约作用;材料的施工工艺、技术、检测手段等目前尚无规范限制。部分产品质量不稳定;个体利益驱动影响了新型端体材料的开发应用和推广等等。
二、外墙保温技术及节能材料的简介和应用
在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长。技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
外保温技术及其特点:
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
1、外挂式外保温。
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本。已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。
该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上。然后抹抗裂砂浆,压人玻璃纤维网格布形成保护层。最后加做装饰面。
还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。
这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大。且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
2、聚苯板与墙体一次浇注成型。
该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活。工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时。聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。
其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料。其造价可降低10%左右。但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。
我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明,在混凝土中水泥浆量合适的条件下,直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板,是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后,其与混凝土的粘接力进一步提高(其平均粘接强度可以达到0.07Mpa,而且破坏均发生在聚苯板内)。此技术取消了钢丝网架,其保温性能提高,而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后。工程中可以推广使用。
3、聚苯颗粒保温料浆外墙保温。
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
该施工技术简便。可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较,每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。
此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
三、结论
用各种新型建筑墙体材料建造房屋,要看最终产品商品房的造价能否被市场所接受。用新型建筑墙体材料建造的房屋其造价是完全可以做到被市场所接受,问题是现在有些地方,没有认真研究建筑体系,或者是用错误的对比造价的方法,针对综合效益还要认真考虑节能建筑的优惠政策,只要全而的进行综合经济分析。认真地选择建筑体系,实事求是的宣传,改变过去总认为新型建材房屋比砖混建筑贵的概念,让新型建材房屋能在更多的地方推广。从长远利益、社会利益出发,逐步创造出非新型建筑墙体材料不设计、不使用,非节能建筑不审批、不销售、不居住的良好氛围。新型建筑墙体材料的开发应用需要社会长期而持久的关注,而且不是任何新型建筑墙体材料都适宜在任何地区任何时候发展,所以应根据各个市县的具体情况来确定近期和今后发展的品种和产量,分别满足不同地区。各类建筑墙体工程的要求。
参考文献
夹心保温墙体论文 第3篇
本文通过粘结试验测试拉结件的粘结能力,在对夹心墙承受风荷载作用分析的基础上,进行外叶墙稳定性分析研究。
1 拉结件拉拔试验方案
试验选用Z型拉结筋,因为在相近的间距布置下,Z型拉结筋与环型、可调型、焊接网片型拉结件相比与砂浆的粘结面积最小,这导致Z型拉结筋所产生的粘结力也相对较小。以Z型拉结筋作为试验用的一种形式,可以说明其它几种形式的拉结件对夹心外叶墙安全、稳定性的影响。
1.1 拉结筋试验位置的选择
根据我国现行砌体结构设计规范对夹心复合墙的规定,选用Z型拉结件时,钢筋直径不小于6 mm,本试验选择的钢筋直径为6 mm;拉结件水平和竖向间距分别不宜大于800mm和600 mm。由于不同标高位置的拉结件所承受的上部压力有着较大的差异,这种差异会对拉结件粘结锚固力产生一定的影响。所以,本试验以层高3 m、开间3.2 m的1片墙作为模拟计算对象,根据墙片内不同拉结筋布置点来测试,其布置原则根据GB 500032001《砌体结构设计规范》6.2.16条确定,具体布置如图1所示。选择图1中不同标高位置上的第3、5、7排拉结筋(顺序为由上到下)作为测试点[1]。
1.2 试验用材料及测试
烧结页岩装饰多孔砖:240 mm115 mm90 mm,孔洞率24.7%;混凝土空心砌块:390 mm190 mm190 mm,孔洞率52.5%。
由于不同的砂浆强度等级会对拉结件的粘结力产生一定的影响,所以,本次试验选择M7.5、M20两个等级砂浆强度进行试验,其28 d抗压强度见表1。
MPa
1.3 试件单元的设计
从外叶墙外表面到拉结筋弯折段砂浆保护层的厚度设置为20 mm,弯折段长度为50 mm,2种试件在外叶墙中的埋置长度分别为95 mm和170 mm,外留的拉拔锚固区段预留长度为200 mm,其具体的拉结筋试件规格如图2所示。
若以整片墙体作为试件,其在单个拉结筋拉拔试验进行的过程中会由于局部的屈服破坏对整个墙体产生影响,其余未进行试验的拉结筋有可能松动,导致整个试验将无法进行,所以本试验对拉拔试验的试件做相应的简化处理。选择单块砌体(烧结页岩装饰多孔砖上下各为2皮砖和混凝土空心砌块上下各为1皮)作为拉结筋以下部位墙体的简化体,另1个单块作为上层墙体的简化体,其每层砌块中间铺筑10 mm厚水泥砂浆作为粘结层,拉结筋根据试验要求尺寸埋置于砂浆层中。测试试件见图3~图4。
1.4 试件组别及制作
烧结页岩多孔砖试件共选取3、5、7层3个高度,每个高度处制作6个独立的试件,按砂浆强度等级M7.5、M20分为2个组别。
混凝土空心砌块试件选取3、5、7层3个高度,每个高度处制作3个独立的试件,其按砂浆强度等级M7.5、、M20分为2个组别。
试件单元由同一位技术工人砌筑,同一砂浆强度所有试件均一次砌筑完成,试件砌筑完成后,在同一条件下进行养护。
2 试件模拟加载计算
为了尽可能反映单个试件在实际应用中的受力环境,按单个试件上部承受的自重荷载分布的形式,根据式(1)计算拉结筋试验单元的加载量。
式中:G外叶墙加载量,N;
ms试件上部的质量,kg;
mc1试件上部水平灰缝的质量,kg;
mc2试件上部垂直灰缝的质量,kg;
g9.8 N/kg。
每种材质外叶墙产生的加载量计算:
烧结页岩装饰多孔砖:
第3层试件:G=(ms+mc1+mc2)g≈1.40 kN
第5层试件:G=(ms+mc1+mc2)g≈2.52 kN
第7层试件:G=(ms+mc1+mc2)g≈3.64 kN
混凝土空心砌块:
第3层试件:G=(ms+mc1+mc2)g≈1.90 kN
第5层试件:G=(ms+mc1+mc2)g≈3.40 kN
第7层试件:G=(ms+mc1+mc2)g≈4.90 kN
3 试验仪器及过程
本试验模拟加载量选用压力机来实现(量程0~150 kN)。拉结筋拉拔试验采用拉拔仪(量程0~60 kN)。
试验前将所有仪器校对,将试件置于压力机的加载区,进行对中调平,拉结筋的预留部位与拉拔仪固定。
按预定的加载量加载,达到预定要求且指针稳定以后启用拉拔仪进行拉拔测试,当拉拔仪无法再加载、指针相对固定时,读取对应于压力机加载量的拉拔试验数据。最后卸载,取出破坏试件。如此反复,采集所有试件的拉拔数据。具体试验过程见图5。
4 试验结果与分析
4.1 破坏形态及特征
当拉拔达到极限时,拉拔力不再增加,拉结筋出现滑移现象(约10 mm),此时试件破坏。埋置拉结筋的砂浆层也未破坏,极限拉拔力远小于拉结筋的屈服极限。这说明拉结筋在上部具有一定加载量的情况下不会拉断,而只是发生了拉结筋与粘结砂浆面之间的滑移破坏。
4.2 试验结果
按照上述试验要求,对2种材质组成的试验单元根据不同加载量进行试验,测得数据见表2。
由表2可看出,烧结页岩多孔砖试件和混凝土空心砌块试件在砂浆强度为20 MPa时计算所得的单位面积允许承载力均明显高于其对应位置上砂浆强度为7.5 MPa时计算所得的单位面积允许承载力。
当砂浆强度等级相同时,多孔砖试件和混凝土砌块试件随着加载量的增加(试件选取位置的变化),计算所得的单位面积承载力均有明显提高,这说明在整个墙体内,位置较低处(上部荷载较大)的拉结筋单位面积允许承载力要高于位置较高处(上部荷载较小)的拉结筋。
从表2中的计算结果可知,高度层级为3层时,拉结筋在烧结页岩多孔砖中的单位面积允许承载力为5.64 kN/m2(选取砂浆强度为M7.5时),拉结筋在混凝土空心砌块中的单位面积允许承载力为5.46 kN/m2(选取砂浆强度为M7.5时)。由于试验中混凝土空心砌块锚固长度按内叶墙设计,故实际拉结筋单位面积允许承载力比本试验低。
4.3 风荷载作用下稳定性分析
风荷载是夹心墙平面外承受的一种主要作用力,对高层建筑来说,由于风力所产生的荷载效应是否会造成夹心墙的外叶墙抛出,从而带来安全隐患,是人们十分重视且是夹心墙研究中的一个关键问题。
按照GB 500092006《建筑结构荷载规范》计算围护结构时,风压标准值可根据式(2)取值:
式中:wk风压标准值,kPa;
βgz高度z处的阵风系数;
μsl风荷载体型系数;
μz风压高度变化系数;
w0基本风压,kPa。
设建筑物高度100 m,地面粗糙度为B类,基本风压根据沈阳地区的相关地理条件w0取0.6 kPa。查表得:βgz=1.51,μz=2.09,μsl(局部风压体型系数)按GB 500092006第7.3.3条2款,由于风力通过建筑时迎风面受压,逆风面风力通过时会在墙脚边产生应力集中现象,导致墙脚边所产生的风压大于墙面所产生的风压,所以一般墙面和墙角边的局部风压体型系数分别取-1.0和-1.8。据此可计算出:
wk=-1.89 kPa(墙面)
wk=-3.41 kPa(墙角边)
按建筑结构荷载规范第3.2.3条的规定,其风荷载设计值为:
γθwk=2.65 kPa(墙面)
γθwk=4.77 kPa(墙角边)
在实际工程中,由于人工、材料、环境因素的影响,其拉结筋单位面积的承载能力会低于实验室标准环境和标准条件下所得到的试验结果,所以对实验室条件下所得到的单位面积承载力的结果乘以0.95的修正系数[1]。
选定分别埋置在页岩多孔砖和混凝土空心砌块且上层加载量最小的2批试件(单位面积承载力最小),其值分别为5.64、5.46 kPa,乘以0.95以后的修正结果分别为:5.36、5.19kPa。
墙脚边由于风压的应力集中,其产生的风荷载效应要高于墙面,其拉结筋的单位面积承载力若能大于墙脚边的设计风荷载,即能说明夹心墙的外叶墙在风荷载作用下是安全稳定的。
将其修正后的结果与GB 500092006中墙脚边的设计风荷载进行比较:
装饰多孔砖试件:5.36 kPa>4.77 kPa;
混凝土砌块试件:5.19 kPa>4.77 kPa。
根据试验求得的单位面积承载力明显要高于现行设计规范中的设计荷载,这说明在风荷载的作用下,拉结能力最弱的Z型拉结筋(其余类型的拉结筋粘结锚固面积都大于Z型拉结筋,承载力也要高于Z型拉结筋)的粘结能力能够满足夹心墙外叶墙在风荷载作用下的安全稳定要求。因此,也说明其余几种型式的拉结件均能满足夹心墙外叶墙在风荷载作用下的安全稳定要求[2]。
5 结语
试验表明,随着砂浆强度等级的提高和拉结件上部加载量的增加,Z型拉结筋的拉拔力有一定的提高。通过试验结果和风荷载对墙体作用力的比较,验证了夹心墙外叶墙的稳定性,采用Z型拉结筋能满足夹心墙外叶墙在风荷载作用下的安全稳定性要求。
摘要:建立夹心墙外叶墙的稳定性试验方案,试验选用Z型拉结筋,通过烧结页岩装饰多孔砖和混凝土空心砌块墙体试件的拉拔试验,得到最小的拉拔强度,通过计算和分析试件的破坏特征,以及验算风荷载下外叶墙的稳定性,综合分析了夹心墙外叶墙的安全稳定性。
关键词:节能夹心墙,拉结件,构造要求,稳定性
参考文献
[1]Hamed E,Rabinovitch O.Masonry walls strengthened with com-posite materials-dynamic out-of-plane behavior[J].EuropeanJournal of Mechanics A/Solids,2008,27:1037-1059.
论新型建筑墙体材料及墙体保温技术 第4篇
《新型建筑墙体材料专项基金征收和使用管理办法》中将新型建筑墙体材料共分6类: (1) 非粘土砖, 包括孔洞率大于25%非粘土烧结多孔砖和空心砖, 混凝土空心砖和空心砌块, 烧结页岩砖; (2) 建筑砌块, 包括普通混凝土小型空心砌块, 轻集料混凝土小型空心砌块, 蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块; (3) 建筑板材, 包括玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板, 纤维增强低碱度水泥建筑平板, 蒸压加气混凝土板, 轻集料混凝土条板, 钢丝网架水泥夹芯板, 石膏墙板, 金属而夹芯板, 复合轻质夹芯隔墙板、条板; (4) 原料中掺有不少于30%的工业废渣、农作物秸秆、垃圾、江河淤泥的墙体材料产品; (5) 预制及现浇混凝土墙体; (6) 钢结构和玻璃幕墙。
目前我国新型建筑材料主要存在以下几点问题:新型墙体材料应新型建筑材料科技含量高, 往往价格高于目前使用的一般材料, 对市场推广起制约作用;材料的施工工艺、技术、检测手段等目前尚无规范限制, 部分产品质量不稳定;个体利益驱动影响了新型端体材料的开发应用和推广等等。
2 外墙保温技术及节能材料的简介和应用
在建筑中, 外围护结构的热损耗较大, 外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节, 发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。 外墙内保温施工, 是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快, 操作方便灵活, 可以保证施工进度。内保温应用时间较长, 技术成熟, 施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积, “热桥”问题不易解决, 容易引起开裂, 还会影响施工速度, 影响居民的二次装修, 且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性, 决定了其必然要被外保温所替代。
外保温技术及其特点:
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比, 技术合理, 有其明显的优越性, 使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料, 外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程, 也适用于旧楼改造, 适用于范围广, 技术含量高;外保温包在主体结构的外侧, 能够保护主体结构, 延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥, 增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝, 提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
(1) 外挂式外保温。
外挂的保温材料有岩 (矿) 棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板 (简称聚苯板, EPS、XPS) 、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本, 已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。
该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上, 然后抹抗裂砂浆, 压入玻璃纤维网格布形成保护层, 最后加做装饰面。
还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上, 然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上, 直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。
这种外挂式的外保温安装费时, 施工难度大, 且施工占用主导工期, 待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时, 施工人员的安全不易得到保障。
(2) 聚苯板与墙体一次浇注成型。
该技术是在混凝土框-剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内, 在即将浇注的墙体外侧, 然后浇注混凝土, 混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题, 其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活, 工效提高, 工期大大缩短, 且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时, 聚苯板起保温的作用, 可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注, 否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬, 影响后序施工。
其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的, 也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接, 主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力, 其结合性能良好, 具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接, 主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力, 结合性能也较好。与双钢丝网相比较, 单面钢丝网技术因取消
了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰, 节省了工时和材料。其造价可降低10%左右。但此两种做法都采用了钢丝网架, 造价较高, 且钢材是热的良导体, 直接传热, 会降低墙体的保温效果。
我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明, 在混凝土中水泥浆量合适的条件下, 直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板, 是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后, 其与混凝土的粘接力进一步提高 (其平均粘接强度可以达到0.07Mpa, 而且破坏均发生在聚苯板内) 。此技术取消了钢丝网架, 其保温性能提高, 而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后, 工程中可以推广使用。
(3) 聚苯颗粒保温料浆外墙保温。
将废弃的聚苯乙烯塑料 (简称为EPS) 加工破碎成为0.5~4mm的颗粒, 作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层 (或是面层防渗抗裂二合一砂浆层) 。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
该施工技术简便, 可以减少劳动强度, 提高工作效率;不受结构质量差异的影响, 对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平, 直接用保温料浆找补即可, 避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题, 从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较, 在达到同样保温效果的情况下, 其成本较低, 可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较, 每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。
此外, 节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层, 把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料 (也可以现场发泡) 等填入夹层中, 形成保温层。
3 结语
用各种新型建筑墙体材料建造房屋, 要看最终产品商品房的造价能否被市场所接受。用新型建筑墙体材料建造的房屋其造价是完全可以做到被市场所接受, 问题是现在有些地方, 没有认真研究建筑体系, 或者是用错误的对比造价的方法, 针对综合效益还要认真考虑节能建筑的优惠政策, 只要全而的进行综合经济分析, 认真地选择建筑体系, 实事求是的宣传, 改变过去总认为新型建材房屋比砖混建筑贵的概念, 让新型建材房屋能在更多的地方推广。从长远利益、社会利益出发, 逐步创造出非新型建筑墙体材料不设计、不使用, 非节能建筑不审批、不销售、不居住的良好氛围。新型建筑墙体材料的开发应用需要社会长期而持久的关注, 而且不是任何新型建筑墙体材料都适宜在任何地区任何时候发展, 所以应根据各个市县的具体情况来确定近期和今后发展的品种和产量, 分别满足不同地区, 各类建筑墙体工程的要求。
参考文献
[1]胡小媛, 许琳.我国建筑绝热材料的应用现状及其前景[J].保温材料与节能技术, 2002.
[2]刘洪涛等.几种常见的外墙保温形式及材料[J].建筑技术与应用, 2001.
[3]P.Kumar Mehta.Concrete Structure Properties and Material.Prentice-Hall, I NC, Englewood cilffs, NewJersey, 1996.
小议节能墙体保温 第5篇
所谓的节能墙体保温就是在墙体中增加隔离层, 隔离墙体内外的热能的内外传递, 起到使室内冬暖夏凉的效果。与此同时, 节能建筑还能提高冬天室内壁面温度, 降低夏天室内壁面温度。室内墙壁、门窗、天棚与地面的表面与人体之间在不断进行辐射热交换, 更适宜的室内壁面温度使人体舒适健康。而不象使用空调等设施, 既消耗了大量的能源, 而又造成了大环境污染。笔者结合我国节能技术的现状分析了几种建筑墙体保温节能的方法和优劣。
1 外墙内保温
外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。其优点如下。
(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。因此曾经因为施工简单, 技术含量低在过去的几年曾经一度几乎成为墙体保温的主流, 但是最近一两年外墙内保温的弊端却逐渐显现出来。
缺点如下。
(1) 由于材料、构造、施工等原因, 饰面层出现开裂。
(2) 占用室内使用空间。
(3) 圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥而结构梁、柱为冷热桥部位, 因为局部温差过大, 容易导致产生结露现象, 而露水的浸渍易造成保温墙体发霉开裂。
(4) 不便于用户二次装修和吊挂饰物保温层在内部, 而保温材料在承重方面强度并不高, 而且在装修的时候对墙面的装饰会破坏保温层。
(5) 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。其原因是:保温材料用于外墙内侧, 从而使外墙体处于两个温度场, 当室外温度低于室内温度时, 外墙收缩的幅度比内保温隔热墙体的速度快;当室外气温高于室内气温时, 外墙膨胀的速度高于内保温体系, 这种反复变形使内保温体系处于一种不稳定的墙体基础中, 这种形变应力的反复作用不仅使外墙易遭受温差应力的破坏, 也易造成内保温体系的空鼓开裂, 使结构寿命缩短。
故于2004年下发技术公告, 外墙内保温材料被限制使用。
2 外墙自保温
外墙自保温主要依靠具有隔热保温性能的墙体材料, 利用这些材料自身的性能主要有加气混凝土砌块等。但是由于人为的加大了墙体的厚度, 造成了建筑面积的减少, 对于寸土寸金的现代来说并不合算所以建筑应用并不多。
3 外墙外保温
外墙外保温指的是:采用一定的固定方式 (粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等) , 把导热系数较低 (保温隔热效果较好) 的绝热材料与建筑物墙体固定一体, 增加墙体的平均热阻值, 从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。
其优点如下。
(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) 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1.3m2~1.8m2;
现在外墙外保温已经成为现代墙体保温的一项大的趋势并且成为主流, 但是其也有其巨大的缺陷。
其缺点如下。
(1) 外保温面层容易出现裂缝。传统保护层做法是在钢丝网架夹芯聚苯板外侧采用20~30mm厚的普通水泥砂浆找平, 两者的收缩变形不同, 引起保护层开裂、脱落等现象。保护层破坏后, 保温材料处于自然界各种外力的作用下, 加速了保温材料的老化, 使得保温材料无法与建筑本身寿命同等, 而且脱落、开裂的保护层还会影响建筑的美观。但我们随着技术的不但完善我们发现了新的控制措施如在浇筑完成后的钢丝网架夹芯聚苯板表面, 采用20mm~30mm聚合物抗裂水泥砂浆找平, 在大大减少荷载的同时, 由于阻断了热桥起到了良好的补充保温效果, 较少了力矩, 增加了安全性。我相信随着技术的不断更新, 这一缺陷必定能够消除。
(2) 由于现在的外墙外保温的施工技术并不是完善, 其造成外保温上的饰面砖容易脱落。其原因是多样的但是我相信随着技术的不断更新, 施工人员的不断培训, 施工的严格要求, 这一缺陷完全是能够避免的。
就目前的形式来说, 墙体保温还存在着这样那样的缺陷, 但是瑕不掩瑜, 墙体保温确实响应了我国的“节能”趋势, 改善了人们的生活, 也必将成为建筑领域节能的重要措施之一, 成为主流。
摘要:人口众多、资源浪费、人均能源占有量远远低于世界水平已成为我国的基本国情。党中央提出了“可持续发展战略”, 将我国建立成为一个“节约型”国家的蓝图。面对这样的大势, 作为一名建筑工作者, 我将对建筑中的墙体保温这一节约能源的新兴建筑方式谈一下自己的看法。
关键词:能源,节能,保温
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S]. (JGJ134-2001) 2001.
复合墙体保温技术分析 第6篇
节能保温复合墙体一般采用砖砌体或钢筋混凝土作承重墙, 并与保温、隔热材料复合, 这种保温节能复合墙体分为外墙外保温复合墙体、外墙内保温复合墙体及其它夹芯保温墙体。
2 外墙内保温复合墙体
在工程中被推广应用的内保温复合墙体技术大致可分为四种做法:
2.1 在外墙内侧粘贴或砌筑块状保温板
(如膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、加气混凝土块、EPS板等) , 并在表面抹保护层 (如水泥砂浆或聚合物水泥砂浆等) 。
2.2 在外墙内侧拼装GRC聚苯复合板或石膏聚苯复合板, 表面刮腻子。
2.3 在外墙内侧安装岩棉轻钢龙骨纸面石膏板 (或其它板材) 。
2.4 在外墙内侧抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法常常被采用。
内保温复合墙体的优点是:对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高, 取材也方便。同时内保温材料被楼板所分隔, 仅在一个层高范围内施工, 施工方便, 不需搭设高大脚手架, 操作人员的安全容易得到保障。
但是经过多年的工程实践, 内保温复合墙体也暴露出一些缺陷和问题, 所以目前内保温复合墙体技术逐渐被外保温复合墙体技术所取代。
3 外墙外保温复合墙体
目前比较成熟或应用比较多的外墙保温技术主要有以下几种:
3.1 外挂式 (机械固定或粘贴) 外保温系统
外挂式外保温系统分为机械固定EPS钢丝网架板外保温系统和EPS板薄抹灰外保温系统。机械固定系统由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、掺外加剂的水泥砂浆厚抹面层和饰面层构成。EPS薄抹灰外保温系统由EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成, EPS板用胶粘剂固定在基层上, 薄抹面层中满铺玻纤网。建筑物高度在20m以上时, 负风压较大的部位宜使用锚栓辅助固定。
上述两种外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外结构墙上。然后抹抗裂砂浆, 压入玻璃纤维网格布形成保护层, 最后做装饰面, 如喷涂或粉刷外墙涂料等。还有一种做法是用专用的固定件将各种保温板固定在外墙上, 然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上, 直接形成装饰面。
外挂式的外保温安装比较费时, 需要在主体结构验收完成后才可以进行施工, 施工占用主接主要工期;而且安装外保温时需要外脚手架或吊蓝等作为操作平台及防护, 尤其在进行高层施工时, 施工人员的安全不易得到保障。
外挂的保温材料有岩 (矿) 棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板 (简称聚苯板, EPS、XPS) 等。其中聚苯板因具有优良的物理保温性能和廉价的成本, 在外墙保温外挂技术中被广泛应用, 尤其在旧楼外墙节能改造翻新中比较常用。
3.2 聚苯板现浇混凝土墙体保温系统
该技术是在混凝土剪力墙体系中将聚苯板内置于建筑模板内, 在浇注的混凝土墙体外侧, 然后浇注混凝土, 混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题, 其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活, 工效提高, 工期缩短, 施工人员的安全也得到了保证。而且在冬季施工时, 聚苯板起保温的作用, 可减少外围围护保温措施。这种保温体系比较适用于新建工程, 尤其混凝土剪力墙结构。
这种复合墙体又分为有钢丝网体系和无钢丝网体系两种。其中有钢丝网体系可以是双面钢丝网的, 也可以是单面钢丝网的。
混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体是指在混凝土中水泥浆量合适的条件下, 直接利用混凝土作为粘结剂来粘贴聚苯板, 如果对聚苯板背面进行处理后, 其与混凝土的粘接力会进一步提高。这种做法取消了钢丝网架, 使板的成本降低。该系统适用于现浇剪力墙结构体系, 适用于寒冷地区或严寒地区, 该系统不适用于面砖饰面。
3.3 聚苯颗粒保温料浆外墙保温系统
由界面层、胶粉聚苯颗粒保温层 (将加工后的聚苯乙烯塑料颗粒作为轻集料来配制保温砂浆) 、抗裂防护层和饰面层构成。起保温隔热、防护和饰面作用的保温系统。
该施工技术简便, 可以减少劳动强度, 提高工作效率;不受结构质量差异的影响, 对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平, 直接用保温料浆找补即可, 避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易空鼓等问题。与别的外保温相比较, 在达到同样保温效果的情况下, 其成本较低, 可降低房屋建筑造价。
4 夹芯墙体保温系统
夹芯墙体是集承重、保温、围护或装饰为一体的新型复合墙体。一般以24cm砖墙做外墙片, 以12cm砖墙为内墙片, 或内外墙片相反的做法。也有采用小型混凝土承重加砌块做承重内墙, 装饰块做外保护墙的做法。上述做法都是在两片墙中间留出空腔, 随砌随填充保温材料。把岩棉、EPS板、XPS板等保温材料填入夹层中, 形成保温层。两片墙之间采用砖拉接或钢筋拉接。夹心墙体由四部分组成:结构内墙、保温材料、装饰砌体外墙、连接内外墙的低导热性连接件。这种墙体具有耐久、防火性能好的特点。但由于其抗震性能较差, 容易形成冷桥, 施工较为复杂等原因很难推广使用。
5 结论
随着我国节能减排工作的不断推进, 今后节能减排将成为各行各业的一项重要工作, 建筑业作为一大支柱产业, 更得首当其冲。建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节, 发展外墙保温技术及节能材料则是建筑墙体节能的主要实现方式。推广应用保温节能复合墙体将成为今后建筑墙体改革的主流。
总之, 墙体是影响建筑节能的一个至关重要的因素。随着科技的进步, 我国国民经济的发展, 复合保温墙体在我国建筑业将有一个广阔的发展前景。
责任编辑:张雨
摘要:随着我国节能减排工作的不断推进, 今后节能减排将成为各行各业的一项重要工作, 建筑业作为一大支柱产业, 更得首当其冲。建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节, 发展外墙保温技术及节能材料则是建筑墙体节能的主要实现方式。推广应用保温节能复合墙体将成为今后建筑墙体改革的主流。
建筑节能与墙体保温 第7篇
我国城市化进程不断加快, 在建筑工程中, 建筑节能和墙体保温是非常重要的组成部分, 其质量也就非常重要。要想加强建筑工程施工过程中的建筑节能和墙体保温质量, 应该运用更为先进与经济的材料与技术加强工程建设。因此, 对建筑节能与墙体保温进行分析与探讨是非常有必要的。
1 墙体保温的材料应用现状
要想实现建筑节能, 运用较为先进与科教的建筑保温节能材料是基础与前提。在建筑材料运用的过程中, 实心砖因为其在安全性、节能性方面的缺陷也逐渐空心砖和多孔砖所取代。目前, 我国已经有100多个城市明文规定禁止使用实心砖。下面本文对目前较为常用的墙体保温材料进行介绍:
1.1 空心砌块墙体
要提高墙体的保温性能, 最为主要的方法为阻隔墙体砌块之间的空心通道中的气流, 同时在砌块墙体空隙部分添加散状矿物棉、散状玻璃棉或者膨胀珍珠岩等节能保温隔热材料。
1.2 建筑物围护结构
就目前而言, 我国建筑物通常运用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等作为保温节能材料。一般来说居民建筑墙体架构的最外面一层为木质墙板或者塑料质墙板, 紧接着的一层为硬质的泡沫塑料。
1.3 墙体空腔结构
通常情况下, 运用压缩气球将玻璃棉吹到空腔之中填充密实, 在填吹过程中玻璃棉要求呈絮状或者块状。在墙体施工期间比较常用的是运用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺醋泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体以降低外墙传热系数。
2 建筑围护结构节能技术
建筑围护结构节能技术是为建筑物外围结构进行保温的技术。由于建筑物的墙体结构传热的热损失占总体耗能的60~70%, 因此, 对建筑物外围结构采取保温隔热措施, 是建筑节能中的重点。一般建筑外围结构的节能技术有外墙内保温、夹心复合墙保温以及外墙外保温等三种。
2.1 外墙内保温
外墙内保温主要指的是运用苯板、保温砂浆等等保温材料对外墙内部墙体进行覆盖, 确保建筑能够达到保温节能的作用。
2.1.1 外墙内保温优缺点
外墙内保温材料是覆盖于承重墙体内部的, 其施工技术相对简单;在施工时, 对保温材料没有较高的要求, 而且施工速度较快;同时, 相对外墙外保温来说, 外墙内保温的造价较低。
但是, 外墙内保温存在热桥现象。外墙内保温是在墙体的内侧进行保温保护, 苯板以及内墙对应的外墙部分由于得不到保温材料的保护, 所以在温差的影响下容易产生结露、潮湿、淌水等现象;同时由于墙体会产生冷凝现象, 所以在对外墙进行内保温时要设置隔气层;在内保温过程中, 内保温的保温材料如板材容易出现裂缝等现象, 这样就不利于建筑物维护结构的保护。
2.1.2 外墙内保温的方法
(1) 粉刷石膏聚苯板。在进行外墙内保温时, 运用粉刷石膏聚苯板首先要进行墙面清理, 在外墙内表面的相邻墙面、地面以及顶棚上弹出控制线, 以及门窗控制线, 并且按照一定的距离对保温墙面进行布置;接着按照一定的比例拌和粘结石膏, 并且确保拌和好的粘结石膏量在一定时间内用完;接下来按照粘结点的规定设置粘结点;在对聚苯板进行粘贴时应该按照控制线按照从下而上的顺序逐层进行粘贴, 在粘贴时注意墙面的平整度和垂直度, 如果出现较宽的拼缝时, 就要采用聚苯条进行填充, 确保其严实性;同时, 石膏砂浆必须涂抹粉刷在聚苯板的表面等等。
(2) 涂抹保温砂浆。保温砂浆是将聚苯颗粒与胶粉用水进行拌合, 并且应该搅拌均匀, 然后涂抹于基层墙体上使建筑物墙体形成一层保护层, 在涂抹时一般需要涂抹两遍或多遍;在涂抹完保温层后, 在它上面再涂抹一层抗裂砂浆, 在涂抹抗裂砂浆时有一定的厚度要求;为了加强表面的抗裂性, 用铁抹子在刚好涂抹好的砂浆上压入玻纤网格布;如果设计的建筑物对防水有一定的要求时, 就需要在表面再涂抹两遍至三遍的抗裂柔性腻子。
2.2 夹心复合墙保温
夹心复合墙主要由保温板、混凝土外装饰墙体、混凝土结构内墙、链接内外墙的墙体的连接件等等四个部分组成。在对夹心复合墙进行保温时, 如果保温部位外保温施工操作方便就采用外保温, 如果不方便则采用内保温的一种灵活性的保温施工方法。
2.2.1 夹心复合墙保温优缺点
夹心墙体保温将保温材料设置在外墙中间, 既使保温材料发挥最大作用, 也使墙体对保温材料进行保护;同时, 夹心复合墙的保温材料的要求不高。
但是, 夹心复合墙体内部会形成空气对流, 并且易产生热桥效应;在进行保温过程中, 施工难度较大;由于受墙体的内外温度差的影响, 外墙结构的寿命就会相对缩短, 且墙面容易产生裂缝;同时, 就有较差的抗震性能。
2.2.2 夹心复合墙保温的工艺要点
在对夹心复合墙进行保温时, 首先应该安装混凝土模板, 依据设计要求将表面装饰材料安放好, 同时按照配筋要求绑扎墙体的钢筋, 接着浇注混凝土。在现场施工时, 要将墙体的内外两道钢筋绑扎好, 然后放入挤塑泡沫板, 接着插进保温板并将保温板固定在两道钢筋间的恰当位置, 最后进行整体浇筑, 使其成型。
2.3 外墙外保温
就目前而言, 外墙外保温是建筑工程外墙保温方法中最具有可行性的一种保温方法。外墙外保温是在外墙的外侧安置保温隔热体系, 从而使建筑物达到保温的效果的一种施工方法。
2.3.1 外墙外保温优缺点
外墙外保温施工方法运用较为广泛, 能够对建筑物主体结构进行保护并且延长建筑物寿命;能够消除热桥对建筑物的影响;提高了墙体的防水性能, 改善墙体根部受潮情况;稳定室内温度;在施工时使用的保温材料相对较少等。
但是, 外墙外保温对于保温材料的耐候性与耐久性有着较为严格要求。在施工时, 保温材料必须配套, 而且对体系的防火、抗震、抗裂等能力具有较高的要求;在施工过程中需要先进的技术和专业的施工队伍等。
2.3.2 外墙外保温的方法
外墙保温墙体在施工时, 对于技术与材料有着一定要求, 并且对于保温材料, 例如粘结剂和聚合物砂浆的选用有一定的指标要求, 在施工时要注意施工的基本程序, 一般需等墙体的主体结构稳定后在进行保温施工, 以避开主体结构的应力变形期。同时, 在施工时应该避免施工的墙面受到雨水浸泡。
3 建筑物围护结构节能技术发展趋势
1960年以来, 我国建筑物围护结构节能技术不断发展, 并且取得了一定的成绩。但是我们需要清晰的认识到, 我国的墙体保温节能技术与发达国家的差距仍然很大。为了使我国建筑节能技术得到更好、更充分的发展, 目前我国的墙体保温节能技术将会朝着以下几个方向发展:
3.1 提高工业废料的回收利用率
要提高工业废料的回收利用率, 首先应该发展与国情相适应的砌块制品。建筑砌块是主要的建筑材料, 将大量的工业废料因地制宜转化为建筑砌块, 不仅有助于对环境的保护, 还可以使大量的工业废料变废为宝, 是一种较为理想的可持续发展技术。
3.2 加快研发新型复合保温墙体材料
为实现我国建筑节能的目标, 采用新型复合保温墙体材料是根本。在目前的以混凝土为主体材料的建筑物中大多都存在着保温性能差的问题。为此, 从总体规划、系统统筹、科学布置的原则出发, 研发出一种既保留混凝土的基本建筑材料性能, 又实现提高混凝土保温性能的技术, 对我国建筑物保温节能技术的长足发展的意义将是长远的。
3.3 提高保温节能墙体产品标准
在某种程度上, 我国现有的保温节能墙体规范体系制约着该技术的发展, 也限制了保温节能墙体的规模化发展。为此, 制定出一套与我国保温节能墙体技术发展相配套的技术标准、规范体系显得十分必要。
4 结语
综上所述, 我国能源资源的紧缺制约着国家经济的发展, 因此必须重视资源能源的节约问题。鉴于此, 我国提出的建筑节能, 通过改进建筑物外墙围护结构节能技术、更新保温材料等方式减少建筑对资源的耗费量。在建筑节能中, 外墙是影响它的一种重要因素, 因此在施工过程中, 要采用不同的保温方法对建筑进行保温, 确保建筑工程的质量。同时, 这项工作任重而道远, 人们应该树立节约资源、保护环境的理念, 从观念上改变能源浪费问题, 从而促使我国建筑行业的发展以及社会经济的发展。
摘要:我国社会经济不断发展, 工业化进程不断加快, 能源消耗不断增加。为了提高能源的利用率, 我国对于节能节约与环境保护的重视程度日益加深。由于我国建筑行业的能源消耗量已经超过发达国家, 所以需不断改进建筑外墙维护结构节能技术, 更新保温材料, 从而降低我国建筑能源消耗, 改善人们的居住条件, 促进社会经济发展。本文对建筑节能于墙体保温进行分析, 以供相关人士参考与交流。
关键词:建筑,节能,墙体保温
参考文献
[1]邹春秋.浅析建筑节能之墙体保温[J].科技致富向导, 2011 (5) :12~13.
[2]王雁.浅析建筑节能与墙体保温[J].城市建筑, 2014 (15) :25~26.
[3]杨锦辉.浅谈建筑节能与墙体保温[J].大科技, 2014 (6) :310~311.
建筑节能与墙体保温 第8篇
一、墙体保温的材料应用
建筑材料及建筑保温材料是实现建筑节能的最基本的条件,世界各国在建筑中采用了大量的新型建材和保温材料。实心砖已普遍被空心砌块和多孔砖所替代。在空心砌块的墙体中,为了提高墙体的保温性能,隔断在砌块之间形成的空心通道的气流,还要向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充隔热保温材料。在建筑物的围护结构中,不论是商用建筑还是民用建筑,全部采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。居民建筑的墙体结构基本上是最外面一层为木质或塑料质的墙板,然后是一层硬质的泡沫塑料,里面就是墙的标准主体、木框结构等。在木框之间铺贴高热阻值的玻璃棉保温毡或矿物棉保温毡等,然后在木框上钉上石膏板,这样基本上可以控制墙体的热传导值在0.35~0.50W/(m2k)范围。另外一种典型墙体的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体的空腔中,用压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。
墙体施工中宜采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体,以降低外墙传热系数。
二、墙体保温的分类
目前墙体保温的方式有很多种,有外保温、夹心保温和内保温之分。
1、外墙外保温:
是将保温层置于建筑物外侧,这样就大大减少了自然温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响,使主体结构得到更好的保护。这种保温方式不仅可提高墙体的保温隔热,还可增加室内的热稳定性(室内温度可保持相对稳定),墙体防潮性好,可避免室内结露、霉斑等现象发生,能创造舒适的室内居住环境,节能效果好。
外墙外保温的优越性十分明显,它能避免建筑热桥,避免墙面冬季结露;可以保护主体结构,减少温度应力,增加结构寿命并比内保温增多建筑使用面积;在既有房屋节能改造时不致干扰原有住户生活;使建筑物更为美观,等等。与此同时,由于我国居住建筑以砖混结构为主,结构厚重,热容量大,在采用外墙外保温的条件下,建筑热稳定性良好,房屋冬暖夏凉,居住舒适,因而越来越受到广大居民和开发商的欢迎。
2、外墙内保温:
顾名思义,其保温层置于建筑物外墙的内侧,优点是施工方便,对保温材料的防水和耐候(自然气候条件)要求不高。不足的是,室内装修饰面易出现开裂,不适合在墙面上吊挂饰物;在楼板、梁柱的某些部位会出现冷桥(保温材料所不及的部位,室内热量从这里跑掉),不仅造成热量损失,还会产生结露。
3、夹心保温:
其保温材料夹在外墙的中间,墙体构造复杂,仍有冷桥存在。
这三种保温方式以外墙外保温的发展最为迅速。尽管在19世纪就已有外墙外保温技术出现,但只是在1973年世界性的石油危机以后,外墙外保温技术才在许多国家得到了长足的发展。现在,在一些发达国家,往往有好几十种外墙外保温体系争奇斗艳,使保温效果越来越好,建筑质量日益提高。随着中国建筑节能工作的不断推进,在学习和引进国外先进技术的基础上,我国也加强了外墙外保温技术的研究开发工作,涌现了多种采用不同材料、不同做法的外墙外保温技术,在一些工程中得到了成功的应用,并且有效地解决了裂缝、空鼓等质量问题。与此同时,多种国外先进的外墙外保温体系也纷纷进入国内,期盼在中国建筑市场中占有一席之地。外墙外保温正在成为我国的一项重要的建筑保温形式。
三、促进墙体保温工作更好开展的保障措施。
1、加强外墙外保温隔热技术的培训。
这一点无论对设计方还是材料生产方和施工单位以及开发商都非常重要。这里包括建筑节能的重要性、节能的基本知识、主要墙体保温隔热系统的做法以及相关标准、试验方法等。
2、规范外墙外保温隔热市场。
目前市场上的建筑节能产品非常多,有聚苯乙烯泡沫塑料、水泥聚苯板、硅酸盐复合绝热砂浆等等。新型节能墙体材料主要有承重破空心砌块、加气破砌块、破小型空心砌块、粉煤灰砌块、聚苯乙烯夹心板,发泡玻璃砖、空心玻璃砖(非承重)等。空心玻璃砖具有透光、保温、隔音、防潮等优越性,光较差的地方最适合采用。它既保持了玻璃的原有特性,又融合了建筑施工方面的新功能。因玻璃砖抗压强度大,抗冲击,保温隔湿,既可单独作为墙体材料砌筑,又可随意组合装潢,施工简单省力,能够变化弧度,易于搭配,迎合各种环境及形状的需要。规定提供保温隔热技术和材料的生产单位应有完善的生产工艺,健全的质量标准及可靠的质量管理体系。工程监理单位应按规定对生产单位的材料和技术质量、施工单位的工序质量实施监理。保温隔热工程未经监理工程师签字,不得验收。材料生产单位的配套供应也十分重要,否则出现质量问题往往很难分清责任。为了保证施工质量,有条件的地区应该逐步实施专业化施工。
3、加强对建筑节能知识产权的保护。
实施积极的知识产权保护政策,在外墙外保温隔热这一先进的节能技术领域,不断将自主研制开发的技术申报专利,使专利机制成为促进企业技术创新的一个主要动力机制和保护机制。
4、建立健全外保温隔热标准体系。
不仅要建立技术标准,而且应建立相应的施工标准、质量验收标准、材料及系统检测标准;不仅要建立居住建筑标准,而且要建立公共建筑以至工业建筑的标准;不仅要建立现有建筑节能标准,而且要建立既有建筑节能标准。
实践证明,没有达到节能50%以上要求的建筑物需要在围护墙进行保温的,一般也只需增加费用100元/m2左右,不仅在5~8年内可以收回投资,而且得到的是长期受益和提高日常居住的舒适度。还要看到,由于建筑能耗减少,即采暖空调照明负荷相应减少,因而所需设备容量减小,新建建筑可以减少这部分初始投资;改造既有建筑则可将节省下来的这部分能耗移用于其他建筑。在节能50%的情况下,设备容量相应减少50%,可见建筑节能的经济效益是十分显著的。
夹心保温墙体论文
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