[00121934]有支承外保温墙体

有支承外保温墙体简介 　　——哈尔滨吴淑环建设工程技术研究有限公司—— 　　关键词：技术体系、有支承、高效节能、防火安全、结构安全、抗震安全 　　一、技术背景： 　　中国和北欧的节能保温墙体使用最广泛的是薄抹灰保温墙体，薄抹灰保温墙体因技术手段单一，存在防火不安全、结构不安全、热桥较多等缺陷，这种状况影响全球建筑节能，影响减排温室气体。 　　世界上许多国家并不认同薄抹灰保温墙体技术，例如美国、俄罗斯等国。因一旦发生战争，薄抹灰保温墙体的城市就很容易四处着火，甚至变成一片火海，人们没有躲藏之处，将使国家处于极端被动、危险的局面。我们在中东战争、伊拉克战争、阿富汗战争中看到，他们都是非节能建筑，并没有因为战争使城市成为一片火海。我国的建筑情况与北欧大不相同：我国建设规模大、建筑高度高、密度大，而北欧恰恰相反。薄抹灰保温墙体技术存在的防火不好的隐患是我国国防战略的软肋，直接影响民生安全，但以前因为墙体技术的节能保温性与防火安全性矛盾的瓶颈没有攻克，我国为了能源安全只好应用薄抹灰保温墙体技术。 　　二、有支承外保温墙体技术简介（图1~图5）： 　　1、构造： 　　有支承外保温墙体技术采用结构手段与化学粘接相结合的多种技术手段，与多种材料相结合，优化墙体构造。其技术创新点为： 　　1）、按一定间距在建筑主体结构上设置钢桁架支承（三角形钢筋架，预埋或植筋安装），支承穿过EPS板处留有缺口，在缺口内灌入水泥聚合物砂浆，满足防火要求、避免腐蚀，并增加支承稳定性 　　2）、保温层外设置被支承吊挂的钢筋、钢丝网厚抹灰幕墙，； 　　3）、在保温层之间，设置约30mm满足耐火极限要求的保温材料作水平、垂直防火隔离带，形成封闭式防火小分区，可保证使用阶段防火安全。防火隔离带材料用量少、施工简单，效果大。 　　4）、洞口采取隔热断桥构造。因为设有支承，在洞口周边有钢筋，有支承外保温墙体可在洞口采取隔热断桥构造，将窗户安装在洞口保温层上，洞口周边30mm的保温层为酚醛树脂保温板，满足洞口耐火极限要求。 　　上述构造使支承、洞口保温层及外保护层满足耐火极限要求。 　　2、有支承外保温墙体技术特征： 　　1）、节能保温性能 　　有支承外保温墙体因为只有 “支承”的点热桥，设计计算墙体传热系数简单，使得 　　节能墙体容易达到要求的低传热系数，例如可真正达到0.4 w/m2.k、甚至达到0.3 w/m2. k的低传热系数，传热系数达到0.4 w/m2.k是当前节能保温最好的薄抹灰保温墙体难以达到的，传热系数达到0.3 w/m2.k更是薄抹灰保温墙体难以不到的，对建筑节能减排意义大，见表1、表2。 　　表1 有支承外保温墙体与粘贴EPS板薄抹灰保温墙体，夹心保温墙体对照表 　　EPS板厚120mm时 　　墙体平均传热系数 　　w/m2.k墙体达到平均传热系数0.4w/m2.k需要的EPS板厚度 　　mm 　　洞口线性传热系数为 　　“0”的有支承外保温墙体0.39120 　　粘贴EPS板薄抹灰保温墙体0.52200 　　夹心保温墙体0.61~0.65300厚也达不到 　　表2 有支承外保温墙体在普通装饰和幕墙装饰时，以及薄抹灰保温墙体普通装饰时墙体的平均传热系数计算对照表 　　分层材料有支承外保温墙体普通装饰有支承外保温墙体幕墙装饰薄抹灰保温墙体 　　普通装饰 　　热阻 m2.k/ w热阻 m2.k/ w热阻 m2.k/ w 　　混凝土墙200厚0.2/1.74=0.1150.2/1.74=0.1150.2/1.74=0.115 　　EPS 　　板厚 1200.12/0.051=2.3530.12/0.053=2.2640.12/0.05=2.4 　　2000.20/0.051=3.9220.20/0.053=3.7740.20/0.05=4.0 　　内外抹灰厚0.045/0.93=0.0480.045/0.93=0.0480.045/0.93=0.048 　　内外空气层热阻0.150.150.15 　　合计 　　热阻EPS板 　　厚1202.6662.5772.713 　　EPS板 　　厚2004.2354.0874.313 　　墙体平 　　均传热 　　系数 　　w/m2.kEPS板 　　厚1201/2.666+支承增加 　　传热=0.375+0.014 　　=0.3891/2.577+支承增加 　　传热=0.388+0.04 　　=0.4281/2.713+洞口增加 　　传热=0.369+0.152 　　=0.521 　　EPS板 　　厚2001/4.235+支承增加 　　传热=0.236+0.014 　　=0.251/4.087+支承增加 　　传热=0.245+0.04 　　=0.2851/4.313+洞口增加 　　传热=0.232+0.152 　　=0.384 　　2）、 防火性能 　　有支承外保温墙体满足耐火极限要求，防火安全性好，即使发生爆炸等最不利情况，也可将火灾控制在防火小分区内，对保障建筑长期使用中的防火安全及保证国防战略安全有利，我国和世界各国都可以放心进行墙体节能保温，推动全球减排温室气体。 　　3）、结构安全性能 　　有支承外保温墙体厚抹灰保护层抗撞击好，窗台刚度和强度好，站人安全，还可在窗台垂直钢筋上再安装钢桁架支承，安装窗台填充保温板形成大窗台；可在保温墙体的外保护层上安装外墙悬挂物，如幕墙装饰、太阳能光电板等，悬挂物的结构件不必穿过保温层即可安全连接，墙体也能达到低传热系数。 　　框架结构可减薄砌筑墙体厚度（图2之(1)），或框架内安装钢骨架填充墙体（图2之(2)）。位于框架洞口内的弹性保温层具有消耗地震作用的能力，形成有支承抗震墙体，大大减轻地震作用，增加框架结构建筑抗震安全储备，对建筑抗震具有重要意义。有支承抗震墙体保温层外的钢筋、钢丝网抹灰层将保温层捆绑在基层墙体及主体结构上，且层层粘结为一体，地震时填充墙体不会向外、也不会向内倒塌。且弹性保温层如EPS板可消耗地震能量，以柔克刚。特别是（图2之(2)）的有支承墙体，在风荷载和水平地震作用下，轻钢骨架可随着建筑主体结构变形，即形成可包容建筑主体结构1的柱与梁之间变形的有支承抗震墙体。 　　我国和世界地震多发，框架结构填充墙体采用有支承抗震墙体对保障地震时安全意义很大。因大幅度减轻墙体重量，有支承抗震墙体可较大地降低建筑主体结构造价。 　　4）、围护结构耐久性能 　　有支承外保温墙体的支承和保护层内钢筋满足防腐蚀要求，高分子胶粘剂位于不受紫外线照射的环境下，内外拉接为不锈钢丝，钢丝网为后热镀锌，无斜插钢丝焊点易腐蚀的薄弱环节，还可与耐碱网布搭配共用，发挥二者的优点，避免其缺点。有支承外保温墙体的构造和抹灰施工工艺有效地解决了保温层上抹灰空鼓开裂的质量通病。 　　有支承外保温墙体的保温材料不限定为某种保温材料，保温材料即使为难燃型聚氨酯也需要厚抹灰保护层的保护，防止薄抹灰保护层耐久性不好，聚氨酯对紫外线抵抗作用小，影响聚氨酯耐久性。 　　3、有支承外保温墙体施工可行性 　　“有支承外保温墙体”技术是一个成熟的墙体节能保温技术，因为其施工手段都是现有技术，施工质量易于得到保证，具有施工可行性。例如： 　　1）、粘钉结合安装EPS板； 　　2）、提出的在EPS板上抹灰的阻裂技术措施优于钢丝网架水泥夹芯板，或与现行技术相同； 　　3）、安装的支承及钢筋安装数量少，安装方便； 　　4）、钢丝网与钢筋绑扎，在塑料锚栓外端套杆的孔上穿过铁线绑扎固定钢丝网，使钢丝网位于抹灰保护层中间； 　　5）、洞口采取隔热断桥构造消灭洞口热桥，洞口30mm厚酚醛树脂与侧边EPS板粘接，用Φ2不锈钢钢丝将洞口钢筋与基层墙体侧壁的钢钉绑扎拉结，将门窗的连接钢片分别与基层墙体固定、与洞口钢筋上的钢片固定。不锈钢丝柔软，易于安装，且直径细、间距大、造价低。 　　4、有支承外保温墙体造价分析 　　1）、在相同厚度EPS板条件下，按墙体面积计算有支承墙体比薄抹灰墙体造价高约 　　30元/m2。但洞口隔热断桥可减少保温层厚度，考虑此因素，有支承墙体造价与薄抹灰墙体造价接近。 采用EPS板的有支承墙体与采用岩棉等高价保温材料的薄抹灰外保温墙体比，造价低约50~80元/m2。 　　2）、框架结构采用有支承抗震墙体，可降低高层建筑主体结构造价，特别是较大地降低地震区高层建筑主体结构造价。 　　3）、有支承墙体具有全面的优越性，从性价比角度分析，有支承墙体性价比最高。 　　4）、农村单层建筑按图5用混凝土承重砌块做柱，形成框架结构，采用有支承墙体，按每户100m2面积的三间房计算，含降低基础造价在内，比当前严寒地区用夹心保温墙体，降低造价约0.7~1万元，且大大增加节能保温效果和抗震性能。 　　5、有支承外保温墙体适用范围 　　有支承外保温墙体技术可应用于新建建筑和既有建筑节能改造中，适用于各种建筑高度，还可在框架结构的钢骨架填充墙体上安装有支承外保温墙体。 　　《有支承的外墙外保温墙体工程技术规程》Q/HWJ 001-2010通过了黑龙江省建设厅组织的专家审查，可应用于工程中。 　　中国建设报于2011年1月10日进行了报道，有支承墙体技术获得2010年全国发明展览会金奖。 　　三、结论及思考 　　有支承外保温墙体技术体系是一个从构造上全新的墙体节能保温技术，但其施工手段都是现行施工技术中成熟的技术。有支承外保温墙体技术通过对墙体构造的优化，采用多种技术手段，与多种材料相结合，突破了墙体技术的瓶颈，可使墙体同时具有高效节能、防火安全、结构安全、抗震安全的全面优越性。有支承外保温墙体构造简单，设计计算墙体平均传热系数简单、施工方便、造价低，可提升建筑品味，增加投资商房屋卖点，为全球减排温室气体作出贡献。 　　墙体技术是一个系统工程，不是哪一种保温材料就能把所有问题都解决的，每种保温材料都各有其优缺点，各有其应用范围和价值。现代科学技术正在朝着多学科化、交叉化的趋势发展，只有技术体系与材料并举，采用多种技术手段与多种材料相结合，发挥不同材料的优点，避免其缺点，优化墙体构造，才能突破墙体技术的瓶颈。 　　在墙体技术已经解决了节能保温墙体安全性与节能保温矛盾的瓶颈时，建筑相关责任方是否应考虑以下问题： 　　1 、我们不仅要保证施工阶段防火安全，还要保障房屋长期使用中的防火安全，即保证民生安全，大幅度缩小火灾损失范围； 　　2）、我们不能不考虑节能保温墙体对保障国防战略安全的影响； 　　3）、建筑门窗口数量多、周长长，不堵塞普遍存在的门窗口周边流失热量的通道，直接影响建设低能耗建筑、建设绿色城市，在较高能耗的建筑成为既成事实后； 　　4）、我们应为社会提供外墙结构安全、抗震安全、耐久性好的的节能保温墙体。