华北地区住宅外墙保温结构施工技术应用研究——以百旺佳苑项目为例.docx

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1、华北地区住宅外墙保温结构施工技术应用研究以百旺佳苑项目为例摘要能源问题已成为限制社会可持续发展和保护生态环境的主要因素。我国幅员辽阔，多变的气候和环境加大了建筑节能减排的难度，制约了我国的可持续发展的战略。减少建筑能耗，提高能源利用率，建筑节能迫在眉睫。而外墙保温可有效减少建筑的使用能耗。通过对华北地区民用建筑墙体保温节能系统现状分析，发现项目在外墙保温施工、管理与材料应用之间存在诸多问题；根据节能环保和可持续发展的理念，提出应对措施，希望对其它同类项目的外墙保温施工具有一定的借鉴意义。关键词：华北地区；外墙保温；节能；施工技术1绪论1.1 研究背景建筑业是一种消耗大量资源并且会影响自然环境的

2、消耗型产业。随着当前我国居民人口的不断快速增加和人民生活质量水平的不断提高，民用建筑的综合能耗不断增加，解决民用建筑资源紧缺的问题已经迫在眉睫，建筑业的节能发展是当今社会的必然要求。节能保温建筑技术是改善我国人民住房条件，减少冬夏两季因建筑供热制冷所带来的能源问题。建筑节能保温技术的发展与使用是目前我国实现建筑节能的基本手段。技术手段创新是不断提高我国建筑业生产技术水平和企业市场综合竞争力的一个重要方法。在这种情况下，基于中国河北省承德市双滦区百旺佳苑小区的外墙节能改造工程，在分析总结外墙保温在建筑节能方面的意义以及目前应用情况的基础上，讨论施工中所出现的问题及解决方案，以达到加速外墙保温施工

3、技术发展的目的。1.2 研究意义自上世纪90年代以来，建筑能耗问题已成为国内高度重视的问题。中央政府及地方各级人民政府相继制定出台了一系列政策法规，一定程度上促进了建筑节能保温技术的发展。但是由于各地区的气候条件及地域特征等不同因素对施工的影响，许多节能技术的推广应用往往受到很大的制约，提高了政府相关部门管理的难度；推广困难主要体现在以下几个主要方面：一是建筑节能技术管理体系庞大，在一定程度增加了施工技术上的应用和管理的工作难度；二是一些地区对绿色节能建筑施工技术的适用条件缺乏必要的了解，导致在建筑节能技术的选择中存在盲目性。旨在通过对河北省双滦区百旺佳苑外墙保温施工技术分析的基础上，针对华北

4、地区建筑的特殊性，结合实际项目实际情况优选出适宜于该地区推广运用的节能施工技术，从而推动华北地区建筑外墙保温行业的进一步发展。2.1 外墙保温外墙保温是由聚合物改性砂浆、阻燃型聚苯乙烯板、挤塑性聚苯乙烯板等材料共同构成的具有隔热保温作用的复合型墙体；集建筑保温、外墙防水以及饰面装饰等功能于一体的节能保温工程，不仅能提高建筑能源使用效率，降低建筑使用成本，还能够满足现代建筑的节能保温的需求。外墙保温技术用聚合物改性砂浆等胶黏剂将聚苯乙烯泡沫或挤塑板等具有低密度、高热阻性的聚合材料粘附在建筑外墙的表面，再敷设具有装饰性和保护性的饰面层，赋予建筑额外的隔热保温性能；在高纬度严寒地区，外墙保温能够在低

5、温条件下阻止或者延缓建筑内部的热量流失，稳定建筑内部温度；或是在低纬炎热地区，外墙保温也能够阻止环境温度对室内温度的影响，将热量隔绝在建筑外墙外部，达到隔热保温的效果。无论是保温还是隔热，外墙保温系统都是将建筑内部温度稳定在一个合适的范围内，减少因为调控建筑内部温度而造成的能源消耗，从而达到节能减排的目的。2.2 外墙保温材料用于外墙保温的建筑材料称之为外墙保温材料，主要包括如下几类：(1)挤塑性聚苯乙烯板(XPS):挤塑聚苯乙烯板是应用最早，技术最成熟，市场占比最高的一种节能保温材料。由于其内部结构的闭孔率高，使它具有良好的耐水性和低吸水率，也避免了由于气流对流造成的能量损失。挤塑性聚苯乙烯

6、板具有低导热率和高绝热性能，其化学性能相对稳定，能够应对各种恶劣的气候条件，并且在各种高温高湿环境下仍有可能长久保持出色的耐热性能。然而，由于其闭孔率过高，其透气性差。当温度和湿度变化很大时，因其变形而产生的内部应力也相对较大，容易产生局部应力破坏。在实际工程中，挤塑聚苯板外墙外保温系统容易出现空心，开裂，脱落的现象。（2）发泡聚苯乙烯板（EPS）：在相同厚度下，发泡聚苯乙烯板的隔热效果要弱于挤塑聚苯乙烯板，并且其拉伸强度和导热系数比挤塑性聚苯乙烯板小，耐候性差。但是发泡聚苯乙烯板具有良好的透气性，高延展性和高粘结强度，因此施工难度相对较低，施工速度快。（3）酚醛板：酚醛板的导热系数非常小，具

7、有良好的隔热性，优异的耐火性，并且不会在火中释放出剧毒物质。酚醛板密度低，重量轻。当温度变化很大时，不会产生很大的应力，并且具有良好的耐久性。但是其吸水率高，吸水干燥后容易粉碎，强度低，抗冲击性差，弯曲变形小，在外力作用下容易开裂和脱落。（4）发泡聚苯乙烯板：发泡聚苯乙烯板是具有最高防火等级的隔热和隔音材料。它热阻系数低，透气性好，化学性能稳定，不易受到腐蚀和污染发霉,在火中不会释放有毒气体。但其抗拉强度低，吸水率高，容易变形。3华北地区住宅外墙保温施工技术的案例分析3.1华北地区住宅项目概况百旺佳苑住宅楼二期工程位于河北省承德市双滦区，始建于2015年；建筑总体面积共13894平方米，单位建

8、筑高度为八层，其中地上部分六层，地下部分二层，首层属于半地下式仓库和贮藏房；抗震设防烈度7度，抗震性能等级为二级，建筑物实际使用年限可达70年。建筑主体采用桩基一筏板的混合型基础，建筑上部结构则采用钢筋碎框架剪力墙。内部隔墙采用空心加气混凝土砌块填充，外墙填充采用加气粉煤灰砌块填充，建筑外墙面采用隔水防潮抹灰装饰。百旺佳苑住宅楼二期工程共有住宅2套，自2015建成以来已有约86户居民入住，占总数的77%。自从2017年上半年开始，就陆续有居民反映冬季室内温度低，只能维持在14摄氏度左右，不能达到国标规定的16摄氏度，且远远不能满足居住的舒适度要求。该建筑群采用的供热管线集中供热，经小区锅炉房二

9、次加热后再供暖入户，但效果却依旧不能满足居民采暖需求。2018年，河北省政府出台建筑节能专项条例，对建筑的采暖节能作出了明确的要求，并设置专项补贴以保证节能改造工程的顺利实施。后经政府相关部门决定，为满足居民冬季供热采暖需求，与2018年9月开展百旺佳苑二期工程外墙外保温节能施工改造。该外墙保温工程属于既有建筑的节能改造项目，建筑保温技术中应用最为广泛的外墙外保温施工技术就成为该项目最优的选择。百旺佳苑二期外墙外保温结构施工主要由面层处理（基层处理、测量放线），保温层施工（粘贴锚固EPS聚苯板、ESP聚苯板打磨），保护层施工（涂抹面胶浆、铺压耐碱网格布格布、涂抹面胶浆）和装饰面层施工（涂耐水弹

10、性腻子、面层涂料或面砖施工）四部分组成（如图3-1）。3.2.13.2.2 墙体基面处理及测量放线清理原有建筑的外墙表面，将影响施工的外墙剥落、空鼓、起泡等缺陷进行铲除，保障墙面的平整及稳固程度，拆除外墙外挂设备，保证施工人员的安全。检测墙体当地的平整度与垂直程度，间隔一定距离在外墙面弹出水平及垂直控制线，以保证保温材料铺贴的平直稳定。在百旺佳苑的基层处理过程中，由于建筑群建成时间不长，外墙状况良好,没有必要进行过多的基层处理；但住户入住数量较多，且大部分住户安装了空调以及部分低层住户安装了不锈钢防盗隔离窗等设备，给施工带来较大不变。于是施工队伍与居民委员会协商后，决定先拆除部分影响施工的空调

11、外机以及防盗窗，待施工结束后重新安装，尽量减少施工对居民生活的影响。外墙设备拆除后，进行基层找平处理，表面涂5mm厚防水砂浆掺1%减水剂，在基层找平的同时进行第一道防水抗渗处理。3.2.3 安装ESP保温板ESP板铺贴时遵循自上而下、错位搭接的施工办法。施工人员利用天车自建筑上部开始施工，保温板每层错缝1/2保温板长（如图3.2）,且在转角（如图3.3）、洞口处的零星板块切割长度不能小于板长的1/3。自上而下铺贴板材可以降低重力对板粘接的影响，防止因上层板的粘接处溜滑和板自重对下层已经施工好的墙体产生应力而影响整体的强度。错缝搭接的施工方法配合粘接锚固做法能够将保温板最大限度地组合成一个整体，

12、板之间的上下通缝往往会成为结构中的薄弱之处。为保证粘接强度，板的铺贴到锚固不应超过2板层，暂停施工应将板锚固后再离场，严禁虚板空挂。图32ESP保温板的平面安装示意图图3-3ESP保温板的转角安装示意图ESP板的黏合粘贴和钢板锚栓黏结相结合两种方式。此种锚固方法主要特点是在传统粘接锚固法的技术基础上，通过重新设置若干个新的锚栓位来直接固定一片ESP的保温板。锚栓头部采用高强度的尼龙纤维和塑料复合制成，尾部锚栓采用回旋螺丝式的膨胀螺栓。单个连杆锚栓的整体抗拉力和承载能力强度极限数值应大于21.5kno适用于一般采用建筑外墙围护装饰为主的瓷砖涂料材质的建筑外墙和墙体保温层装饰施工，以及建筑基面基层

13、附着保护能力较弱的大型建筑物外墙围护结构面的节能化施工改造。此工艺虽然施工较为复杂，但是保温墙体的重量分摊于整个墙体结构，且通过锚栓固定在建筑的结构层中，这样做大大提升了保温系统的整体强度，有效提高了保温层的整体使用寿命。3.2.4 EPS板的打磨EPS型钢板在整体粘贴前或固定后必须至少要连续静置24h,以免影响EPS型钢板的整体强度。在保温板打磨使用过程中可以使用专门的摩擦剂或者手搓抹子把板面与板边不平点的每个地方都打磨到彻底，消除了与地板间与板边接缝厚度高低差的相差，在板打磨使用过程中板边散落的EPS碎屑应随时清理。如有板缝较大处，大于50mm的板缝要用粘接砂浆嵌网格条，分层填实；板缝小于

14、50mm可直接用砂浆填实。3.2.5 网格布的铺设网格布的铺设使用二道砂浆抹面铺设法。即用抹子在EPS复合板的表面均匀地用涂抹一层略大于网格布尺寸的黏结砂浆，随即将网格布用抹刀均匀地压入黏结砂浆中，再均匀涂抹一层砂浆，两道砂浆将网格布夹在中间，养护时长不少于72H,降水后养护时长应适度加长。待该层砂浆均匀晾干后方可进行下一道施工工序的进行。325饰面层的选择EPS复合型外墙保温层是属于一种轻质和柔性保温结构的装修饰面材料，可以搭配柔性墙体涂料。EPS保温板外墙保温层中的饰面基础层宜优先考虑选用弹性涂料，以保障保温结构的形容性，以延长结构使用寿命。百旺佳苑建筑方案中，外墙保温饰面层采用防水墙面漆

15、三道涂抹，加强结构的防水系数；室外地坪1.5米高度铺贴薄切自然石饰面砖，防止地表水对墙体的侵蚀，还能够提升外墙强度，抵御使用过程中的外力冲击。4百旺佳苑项目外墙节能保温施工中的问题4.1 施工环境问题百旺佳苑住宅楼二期工程位于河北省承德市双滦区，始建于2015年；建筑总体面积共13894平方米，单位建筑高度为八层，其中地上部分六层，地下部分二层，首层属于半地下式仓库和贮藏房；抗震设防烈度7度，抗震性能等级为二级，建筑物实际使用年限可达70年。建筑主体采用桩基一筏板的混合型基础，建筑上部结构则采用钢筋碎框架剪力墙。内部隔墙采用空心加气混凝土砌块填充，外墙填充采用加气粉煤灰砌块填充，建筑外墙面采用

16、隔水防潮抹灰装饰。该建筑符合北方建筑坐北朝南的总体布局走向，总体呈“凸字型房间布局。其中南侧客厅阳台及大面积的落地式玻璃窗，为满足房间采光、通风、美观的居住要求，外墙中门窗面积占总面积的21%,门窗所占比率较高，建筑使用过程中的能耗也相应提高。百旺佳苑住宅工程所在的华北地区属于季风性气候，冬季气温据近二十年统计常常低于零度以下，且常伴有37级的大风天气；夏季白天气温高于25摄氏度，常伴有100亳米以上的降水，昼夜温差较大。为保证居民居住的供热制冷需求，采用埋入式水循环温控设施。属于典型的北方建筑，冬季严寒，有供热采暖需求；同时为了减低夏季高温，提高居住舒适度，每户安装有1-3台不等的空调设备，为建筑群的能源消耗带来了巨大的挑战。百旺佳苑住宅楼二期工程共有住宅2套，自2015建成以来已有约86户居民入住，占总数的77机自从2017年上半年开始，就陆续有居民反映冬季室内温度低，只能维持在14摄氏度左右，