全面提升建筑外墻外保溫技術(shù)

PAGEPAGE101PAGEPAGE10全面提升建筑外墻外保溫技術(shù)強(qiáng)國(guó)。建筑外保溫在發(fā)展中的九大問題探索外墻保溫在大量的建造實(shí)踐中，既有眾多的誤區(qū)又有很多的探索，正確的思想只能從社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來，回顧外墻外保溫發(fā)展的道路，其可歸納為以下九大技術(shù)探索。節(jié)能建筑選擇內(nèi)保溫還是外保溫？這是始終在爭(zhēng)論的一個(gè)話題。建筑節(jié)能發(fā)展初期，國(guó)內(nèi)企業(yè)大都選擇做內(nèi)保溫。內(nèi)保溫工程中的熱橋、結(jié)露、霉變、露的重災(zāi)區(qū)。外保溫技術(shù)成為節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主流。各種保溫材料都可以套用薄抹灰系統(tǒng)做法？1950年，德國(guó)發(fā)明了膨脹聚苯板（EPS板），1957年EPS板應(yīng)用于外墻外保溫，1958EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)研發(fā)成功，并廣泛應(yīng)用于歐洲。如：擠塑聚苯板（XPS）、硬泡聚氨酯板（PU）、酚醛板(PF)等有機(jī)保溫板與EPS板技術(shù)的工程問題將薄抹灰做法推向懸崖盡頭。不同保溫材料怎能草率套用薄抹灰構(gòu)造做法？是保溫保護(hù)結(jié)構(gòu)，還是結(jié)構(gòu)保護(hù)保溫？在實(shí)踐中，有些人看到個(gè)別薄抹灰外保溫板被大風(fēng)刮落、有機(jī)板發(fā)生火災(zāi)事故后就摒棄了外保溫做法，把目光轉(zhuǎn)向了夾芯保溫。在把保溫層置于結(jié)構(gòu)墻體中間后，他們似乎松了一口氣，好像做到了“保溫層終于與墻體結(jié)構(gòu)同壽命了”。在結(jié)構(gòu)與保溫同壽命的道路上，用誰保護(hù)誰的問題就是做外保溫還是做夾芯保溫之爭(zhēng)。通過建筑全壽命周期溫度場(chǎng)模型分析可以發(fā)現(xiàn)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為70年，當(dāng)做外保溫后，結(jié)構(gòu)年溫差大大縮小，壽命可大大延長(zhǎng)；當(dāng)做夾芯保溫后，內(nèi)葉墻與外葉墻溫710倍，導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命大大縮短。外保溫技術(shù)克服了墻體的晝夜溫差變化過大問題，延長(zhǎng)了建筑壽命。是采用剛性抗裂，還是柔性抗裂技術(shù)？法避免，鋼絲穿透形成的熱橋也使保溫效果大打折扣。按溫度場(chǎng)模型數(shù)值計(jì)算分類時(shí)，其歸類應(yīng)分到夾芯保溫。又控制了外墻面裂縫的生成。粉制作的單組份抗裂砂漿效果更好。我國(guó)早期外保溫工程的抗裂效果證明了這一點(diǎn)，早期保溫砂漿中多用雙組份砂漿，后因施工、運(yùn)輸?shù)葐栴}單組份砂漿的應(yīng)用越來越普遍，隨著產(chǎn)品的更替隨之也損失了抗裂砂漿的抗裂、耐候等性能。外保溫系統(tǒng)應(yīng)采用柔性抗裂技術(shù)。是選用材料防火，還是構(gòu)造防火？辯對(duì)行業(yè)發(fā)展傷害很大。隨著行政手段向技術(shù)手段轉(zhuǎn)換，建筑和消防兩個(gè)行業(yè)技術(shù)專家編寫了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016—2014、《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》GB/T29416—2012。其中GB50016—201明確了不同燃燒等級(jí)的材料在外保溫工程中的應(yīng)用范圍和采取的技術(shù)措施，主要是從材料防火的角度進(jìn)行規(guī)范。GB/T29416—2012是外墻外保溫系統(tǒng)大尺寸防火試驗(yàn)方法，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下對(duì)外保溫系統(tǒng)燃燒時(shí)的可見持續(xù)火焰尺寸、外部火焰溫度、內(nèi)部火焰溫度、火焰蔓延尺寸、系統(tǒng)穩(wěn)定性等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行記錄，并判定該外保溫系統(tǒng)是否合格，是從系統(tǒng)構(gòu)造防火的角度進(jìn)行判定。構(gòu)造防火的技術(shù)路線也在建筑和消防兩個(gè)行業(yè)的技術(shù)層面完成了合作，達(dá)成了共識(shí)。但是GB/T29416—2012標(biāo)準(zhǔn)被壓制至今，不能應(yīng)用實(shí)踐，被強(qiáng)勢(shì)的材料防火的技術(shù)路線打入冷宮。在此期間，要求外保溫增加防火隔離帶也是極具爭(zhēng)議的一種技術(shù)。大量火災(zāi)模擬試驗(yàn)和長(zhǎng)期工程實(shí)踐證明：防火隔離帶防止火焰蔓延的作用很有限，保溫層越厚，隔離帶阻斷火焰蔓延作用越差，而且防火隔離帶對(duì)原外保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理有諸多的破壞，大大影響外保溫系統(tǒng)技術(shù)穩(wěn)定，嚴(yán)重影響外保溫安全運(yùn)行的壽命。統(tǒng)耐候穩(wěn)定。是選擇粘貼受力，還是錨固受力？粘粘和錨固屬于完全不同的兩個(gè)受力模式，有著表述完全不同的受力簡(jiǎn)圖，分別有各自的力傳遞路徑，分別受材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)兩個(gè)不同的建筑力學(xué)規(guī)律影響。1、外墻外保溫是一種粘結(jié)受力的模式，外墻外保溫的構(gòu)造應(yīng)力設(shè)計(jì)遵循材料力學(xué)規(guī)律。力。這種消納和釋放各種應(yīng)力的作用是由各粘結(jié)層的材料自身的技術(shù)要素復(fù)合形成的，其施工使用的錨固件僅為臨時(shí)固定輔助，系統(tǒng)受力不予計(jì)算。2、帶有重質(zhì)剛性飾面層的保溫裝飾一體化板應(yīng)選擇錨固受力模式，按幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)，由縱橫龍骨或獨(dú)立托承盤架懸挑受力。構(gòu)造溫差與夾心保溫內(nèi)外葉墻體形成的溫差相近。剛性飾面層的保溫裝飾一體化板其面層重量荷載及所發(fā)生的各種自然力（熱應(yīng)力、風(fēng)荷載、地震、水凍漲、火災(zāi)）變動(dòng)荷載，單塊通過錨固件傳導(dǎo)到結(jié)構(gòu)墻體上，保溫裝飾一體化產(chǎn)生力臂、力矩，選取滿足三維形變相應(yīng)的錨固系統(tǒng)構(gòu)造、板縫設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)要求。保溫裝飾一體板粘結(jié)做法只是暫時(shí)固定，系統(tǒng)受力不計(jì)算粘結(jié)力。是側(cè)重保溫，還是側(cè)重遮陽？劉加平院士認(rèn)為從傳統(tǒng)民居看似樸素的設(shè)計(jì)中，研究總結(jié)出節(jié)能原理，再將其提煉成方法論用于新的生態(tài)民居建設(shè)，這就是他努力的方向。利用綠色建筑原理，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)溫度是節(jié)能路線的工作核心，對(duì)傳統(tǒng)窯洞理念進(jìn)行研究和示范推廣具有極大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。差越小，溫差越小就越不需要太多的保溫?！痹谀戏?，建筑的遮陽、散熱通風(fēng)比保溫更重要。T恤衫涼快。對(duì)建筑而言也是如此，遮陽、散熱通風(fēng)比保溫更為重要?！彼硎緫?yīng)因地制宜，在南方不要光強(qiáng)調(diào)外墻保溫，而要更注重房屋的遮陽和自然通風(fēng)。領(lǐng)域，影響著技術(shù)的發(fā)展方向，直至今日。禁止限制還是完善發(fā)展？中國(guó)外墻外保溫的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造了三個(gè)世界之最：一是用于外保溫的材料品種世界最廣泛，無機(jī)材料、有機(jī)材料各種導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料均有工程應(yīng)用。有。指南。保溫技術(shù)。不能因?yàn)楸∧ɑ以跂|北嚴(yán)寒地區(qū)裂縫發(fā)生率高，就不允許這類技術(shù)找發(fā)生原因，能因?yàn)閿D塑聚苯板、酚酫保溫板套用薄抹灰做法有了大量質(zhì)量事故，就不允許改進(jìn)完善。技術(shù)創(chuàng)新都是在不斷糾正自己錯(cuò)誤的過程中完成的，節(jié)能減排是一項(xiàng)基本國(guó)策，是要全行業(yè)同仁共同完成的，要各種材料應(yīng)用技術(shù)共同進(jìn)步，才能實(shí)現(xiàn)。否定之否定的發(fā)展觀是我們的理論法寶。優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，還是低價(jià)惡行競(jìng)爭(zhēng)？資本逐利的本性也對(duì)外保溫市場(chǎng)形成傷害，主要表現(xiàn)為惡意墊資搶占工程，組織圍標(biāo)、溫工程質(zhì)量事故頻發(fā)的重要原因。20年前聚苯板薄抹灰做法，每平方米施工報(bào)價(jià)180元，經(jīng)歷了多次人工費(fèi)和原材料漲價(jià)后，現(xiàn)每平方米價(jià)格降到不足百元。外保溫市場(chǎng)要實(shí)行優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、扶優(yōu)汰劣，實(shí)行質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制，引入建筑保險(xiǎn)機(jī)制，創(chuàng)建良性循環(huán)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境。外保溫工程安全使用二十五年六大技術(shù)要點(diǎn)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把這種板材粘貼到建筑墻面以后，不僅能夠有效地遮蔽外墻出現(xiàn)的裂縫等問題、使厚重的墻體變薄，還發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合墻體具有良好的保溫隔熱性能。外墻外保溫技術(shù)引進(jìn)到中國(guó)后，隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，經(jīng)過近40年的工程實(shí)踐和發(fā)展，可呈現(xiàn)出以下六大技術(shù)特點(diǎn)。外保溫應(yīng)是避免熱應(yīng)力集中的柔性構(gòu)造由建筑溫度場(chǎng)模型可知，外墻外保溫的外表面是晝夜溫差變化最大的部位。外保溫應(yīng)是一個(gè)完全柔性的構(gòu)造，可及時(shí)充分釋放熱應(yīng)力，避免熱應(yīng)力集中造成破壞。外保溫整體柔性的粘結(jié)力應(yīng)能釋消因溫度變化而引發(fā)的外保溫整體三維形變的熱應(yīng)力。變剪切應(yīng)力、降低熱應(yīng)力集中，保溫系統(tǒng)外側(cè)材料柔性應(yīng)最強(qiáng)，外側(cè)材料柔性應(yīng)大于內(nèi)側(cè)材料柔性，相鄰材料導(dǎo)熱系數(shù)差（變形速度差）不宜過大。外保溫整體柔性的性能設(shè)計(jì)，要求外保溫各層材料的技術(shù)指標(biāo)滿足允許變形，誘導(dǎo)變形，改變力的傳遞方向的釋力性能。外保溫整體柔性構(gòu)造是首要特征。外保溫與基層墻體間應(yīng)以粘結(jié)力為主以粘結(jié)力為主要的受力模式是外墻外保溫又一顯著特征。材料的粘結(jié)技術(shù)指標(biāo)串連形成。對(duì)外保溫系統(tǒng)粘貼小型面磚的受力分析，就是在計(jì)算各構(gòu)造層的柔性粘結(jié)力。單塊面磚和軟配筋構(gòu)成的魚皮上，每塊面磚發(fā)生的熱應(yīng)力形變，不會(huì)向相鄰面磚傳遞。外保溫應(yīng)具有阻隔液態(tài)水進(jìn)入，利于氣態(tài)水排出的水分平衡性能水分散構(gòu)造層是利用材料自身性能，吸收分散外保溫露點(diǎn)位置產(chǎn)生的液態(tài)水，并在適當(dāng)時(shí)機(jī)將其轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水排出，使系統(tǒng)處于干濕自平衡狀態(tài)。這種水分散構(gòu)造是外保溫系統(tǒng)防水相變破壞的長(zhǎng)命技巧。外保溫在負(fù)風(fēng)壓狀態(tài)下不應(yīng)產(chǎn)生膨脹變形綜合分析被風(fēng)刮落的外墻外保溫事故案例，有一個(gè)現(xiàn)象是一致共同的：每個(gè)發(fā)生事故的建筑只有一面墻被風(fēng)荷載破壞，這個(gè)被風(fēng)荷載破壞的部位即是所在風(fēng)場(chǎng)的負(fù)壓發(fā)生區(qū)。觀察被風(fēng)刮落的殘片和墻上被破壞的印痕，要么有連通空腔的存在，要么有在負(fù)壓狀態(tài)下可發(fā)生膨脹形成氣囊形變的材料，如巖棉板、玻纖棉等。外保溫防火構(gòu)造應(yīng)三管齊下三要素：防火保護(hù)層、防火分倉、無連通空腔的熱對(duì)流通道。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)越高，所需保溫材料就越厚，由此形成的燃燒熱值總量就越大，防火要求也就越嚴(yán)格。增加防火保護(hù)層的厚度，控制防火分倉的最小體積，禁止易發(fā)生連通空腔的點(diǎn)框粘結(jié)做法，是外保溫通過構(gòu)造抵抗火災(zāi)的有效手段。外保溫應(yīng)材料輕質(zhì)、整體柔性并有利于減隔震震破壞是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性來實(shí)現(xiàn)的。傳遞，同時(shí)整體輕質(zhì)材料也可減少結(jié)構(gòu)震動(dòng)變形產(chǎn)生的破壞力。外保溫長(zhǎng)壽命的十條控制基線主要問題外保溫可使用壽命25年的期限快到了，這是擺在全國(guó)人民面前必須面對(duì)的問題。主要問題如下：外保溫技術(shù)引領(lǐng)了墻體節(jié)能的主流方向，基本盤是好的，大多數(shù)工程經(jīng)過多年實(shí)踐檢驗(yàn)，質(zhì)量仍然完好如初，但也有一部分外保溫工程質(zhì)量問題漸漸暴露出來。外保溫事故報(bào)導(dǎo)最多的案例是薄抹灰系統(tǒng)被大風(fēng)吹落，大面積掉下來，傷人毀物。造成損失最大的是火災(zāi)，每次火災(zāi)都會(huì)因外保溫的燃燒引燃整體樓房。人員傷亡，財(cái)產(chǎn)損失巨大，因火災(zāi)事故多次引發(fā)官員被問責(zé)處罰。主要原因外保溫質(zhì)量事故產(chǎn)生的原因主要有：基礎(chǔ)理論研究缺失，外保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)選擇不科學(xué)；工程低價(jià)位競(jìng)爭(zhēng)、惡性循環(huán)、偷工減料、質(zhì)量失控。技術(shù)措施20多年的外保溫工程經(jīng)驗(yàn)積累產(chǎn)生了很多的優(yōu)質(zhì)工程，形成了眾多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和高品質(zhì)外保溫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，把外保溫工程可使用壽命從25年提升到50年是當(dāng)前刻不容緩的大事情。通過研究外保溫工程面臨的五種自然力的破壞影響，制定50年壽命可安全使用的外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)滿足以下十個(gè)控制基線：外保溫系統(tǒng)各構(gòu)造層應(yīng)由徹底柔性的材料組成，外側(cè)材料的可允許變形量應(yīng)大于20倍；外保溫系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置分隔縫，不應(yīng)設(shè)置應(yīng)力集中釋放區(qū)，系統(tǒng)材料性能設(shè)計(jì)應(yīng)滿足允許變形、誘導(dǎo)變形的要求，應(yīng)改變應(yīng)力的傳導(dǎo)方向使應(yīng)力得到及時(shí)釋放；外保溫材料應(yīng)為彈性體或亞彈性體，無機(jī)漿料材料進(jìn)行亞彈性改性時(shí)聚苯顆粒體50%1%；外保溫系統(tǒng)應(yīng)有水分散構(gòu)造，應(yīng)有防液態(tài)水進(jìn)入、排出氣態(tài)水功能，使露點(diǎn)生成的冷凝水得到分散，并適時(shí)轉(zhuǎn)成氣態(tài)水排出，形成含水量的自我平衡；各種保溫板應(yīng)采用貼砌法構(gòu)造，最小防火分倉體積不應(yīng)大于0.027m3,低能耗工程0.041m3；各種有機(jī)保溫板防火保護(hù)層厚度不應(yīng)小于25mm，低能耗建筑工程兩層保溫板的35mm；外保溫系統(tǒng)構(gòu)造中的線條在窗口和陰陽角位置不宜使用可燃材料，不得應(yīng)用熱塑型材料，避免受熱收縮形成助燃構(gòu)造；各種外保溫材料一律采用滿粘法施工，不允許有任何空腔及虛粘存在，杜絕風(fēng)壓破壞；外保溫整體柔性和整體輕質(zhì)是附著在結(jié)構(gòu)上安全消解地震破壞力的必要條件。保溫延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)壽命的研究遵循外保溫十個(gè)技術(shù)措施重新做外保溫，可以安全使用百年使用內(nèi)保溫、自保溫、夾心保溫時(shí)會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)陷入失穩(wěn)狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)建筑墻體消滅晝夜溫差的溫度控制，從而縮短建筑結(jié)構(gòu)壽命，而對(duì)其重新做外保溫后可穩(wěn)定結(jié)構(gòu)并延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的壽命，因?yàn)橥獗厥墙ㄖY(jié)構(gòu)百年長(zhǎng)壽命的必要條件。而要使建筑進(jìn)一步獲得百年以上的更長(zhǎng)壽命，必須選用更高的外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——低能耗、近零能耗標(biāo)準(zhǔn)。保溫工程百年壽命的前提條件是結(jié)構(gòu)壽命百年，而外保溫工程可延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命。因此，保溫等不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)重新做外保溫，使其結(jié)構(gòu)壽命延長(zhǎng)至百年。對(duì)原有保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)失誤的工程進(jìn)行修繕，可延長(zhǎng)壽命至百年凡不滿足外保溫50年壽命十個(gè)控制基線的工程均會(huì)存在誘發(fā)事故的隱患。為避免短壽樓層在墻體結(jié)構(gòu)上生根的辦法重新加固。在完成對(duì)原有保溫構(gòu)造安全加固后，按外保溫50年壽命十個(gè)控制基線的要求重新做外保溫，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命。對(duì)外保溫工程進(jìn)行正常維護(hù)凡能滿足外保溫50年壽命十個(gè)控制基線的工程，都會(huì)有基本完好的質(zhì)量壽命周期，對(duì)此類外保溫工程只需對(duì)外飾面涂層適時(shí)刷新即可安全運(yùn)行，使用至百年。外保溫的發(fā)展史是科學(xué)的認(rèn)知過程早在建筑節(jié)能初期，在中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)第一次工作會(huì)議上，甘肅建筑科學(xué)研究院李德的工作核心，指出了建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向；清華張君教授建筑溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型的建立，使場(chǎng)的理論。通過建立溫度場(chǎng)研究不同保溫的構(gòu)造位置，引發(fā)建筑不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，使得保溫應(yīng)用技術(shù)成為了研究五種自然力的科學(xué)。界。溫差，引發(fā)建筑墻體結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，均會(huì)因此縮短建筑物的使用壽命。如果提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加厚保溫層的厚度，會(huì)引發(fā)這些類型建筑結(jié)構(gòu)更加不穩(wěn)定。非節(jié)能建筑的分水嶺。發(fā)展外保溫技術(shù)是我國(guó)建筑節(jié)能發(fā)展的終極選擇。用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的力量讓建筑節(jié)能跨入新階段外保溫技術(shù)在中國(guó)30年一路走來滄桑不盡。不能讓外保溫在否定中死亡，就須全面完善、提升外保溫的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)更長(zhǎng)壽命，把25年的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)提升到50年，全面推進(jìn)超低能耗建筑節(jié)能技術(shù)，讓外保溫得到新生。外保溫技術(shù)在中國(guó)大地上的發(fā)展主要是靠政府的力量推動(dòng)的。通過這些年的發(fā)展，中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)力量的手段日漸發(fā)展。如團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《建筑外墻外保溫工程質(zhì)量保險(xiǎn)規(guī)程》T/CABEE0