房屋建筑保温材料的选取及围护体系探讨

　　【摘要】介绍住宅的保温材料的种类和性能，并就住宅的特点选取了相应的保温材料；还对住宅的围护体系作了一定的介绍与探讨，结合本住宅的特点与实际要求，选取了本结构采用的内外墙的材料，并设计出本结构的连接形式以及节点处理。
　　关键词：房屋建筑；保温材料；围护体系；材料选择
　　1引言
　　我国建筑能耗己占社会总能耗的30%，随着我国城市化进程的不断推进，城镇建设的飞速发展，以及人民生活水平的不断提高，有关专家们预言，如果不及时的改变目前建筑中的能耗问题，这一比例将会迅速地上升到40%，甚至更高。建筑师能耗中，暖通空调的能耗就占到总能耗的50%-70%，这是建筑能耗最主要的部分，也是浪费最为严重和节能潜力最大的部分。国家建设部建筑节能2010年规划，根据我国当前建筑能耗以采暖和空调能耗为主的情况，确定建筑节能的重点放在采暖和降温能耗上，而降低采暖和降温能耗的主要途径之一就是提高建筑物围护结构的保温隔热性能，降低其传热损失。而建筑物外墙传热面积占整个建筑物外围护结构总面积的66%左右，通过外墙传热所造成的能耗损失约占建筑外围护结构总能耗损失的48%，由此可见，对于围护结构最主要的部分—墙体的保温材料的选择也是相当重要的。
　　2保温材料的种类
　　市场上保温板材品种也比较繁多，常见的有：单面钢丝网架聚苯乙烯夹心保温板、单面钢丝网架硬质岩棉夹心保温板、外表面粘贴用聚苯乙烯发泡板（EPS板）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）、聚氨泡沫塑料板、憎水型壳珍珠岩板等等。
　　（1）挤塑聚苯板XPS
　　导热系统较小；密度较小；有一定的强度但只能正面承重；对于防潮防冷凝性能为有一定透气性；抗裂性能：需要网格布增强，板接缝处需要特殊处理，处理不当会产生裂缝破坏面层；耐久性比较好；防火阻燃性能为B1级难燃；环保性能：施工中不能用手直接接触粘结剂；施工的简易则需要专业施工队，且工艺要求较高；造价高。
　　（2）发泡聚苯板EPS
　　导热系数较小；密度较小；强度比较差；防潮防冷凝性能为有一定的透气性；抗裂性能：需要网格布增强，板接缝处需要特殊处理，处理不当会产生裂缝破坏面层；耐久性一般；防火阻燃性能可分为B1级难燃和B2级可燃，易燃的能产生毒气；环保性能则是施工中不能用手直接接触粘结剂；施工程度简易：需要专业施工队，工艺要求较高；造价低。
　　（3）聚苯颗粒保温砂浆
　　导热系统较大；密度较大；强度较好，可以承受一定的冲击力；防潮防冷凝性能为有一定透气性；抗裂性能：需要网格布增强，抹灰施工不当可能产生空鼓开裂等现象；耐久性较好；防火阻燃性能不燃，耐一定的高温；环保性能很好，无毒；施工简易程度为拌合后，直接涂抹，施工简单；造价稍低。
　　（4）发泡混凝土轻板
　　导热系数较大；密度较大；强度较好，可承受一定的冲击力；防潮防冷凝性能为透气性差，家差，易产生结露、发霉等现象；抗裂性能：需要网格布增强，板接缝处需要特殊处理，处理不当会产生裂缝破坏面层；耐久性比较好；防火阻燃性能上为不燃，耐一定的高温；环保性能无毒；施工简易程度：需要专业的施工队，且工艺要求比较高。
　　（5）稀土类珍珠岩
　　导热系数较大；密度较大；强度较好，可以承受一定的冲击力；防潮防冷凝性能为透气性能差，易产生结露、发霉等现象；抗裂性能：需要网格布增强，材料的收缩率比较大，抹灰施工不当可能产生空鼓开裂等现象；耐久性较好；防火阻燃性能为不燃，能耐一定的高温；环保性能为可能含有一定的放射性的物质；施工简易程度为直接涂抹，施工简单；造价稍低。
　　3建筑保温材料的选用
　　3.1墙体保温材料的选取
　　结构采用的是上海产粘贴聚苯板（EPS）保温材料，在外面加以瓷砖饰面，这种粘贴聚苯板（EPS）的主要的材料组成如下：
　　①聚合物粘贴砂浆（SN-B100（AB）、SN-B101（AB）、SN-B201、SN-B301其中之一）
　　②膨胀聚苯板（容量：18~20kgm3,厚度据设计要求，标准尺寸600×1200mm）
　　③机械锚固件
　　④聚合物抗裂抹面砂浆（SN-B100（AB）、SN-B102（AB）、SN-B202、SN-B302其中之一）
　　⑤镀锌钢丝网（网孔尺寸（15~20）×（15~20）mm,单丝直径0.8~1.0mm）
　　⑥保温系统专用瓷砖粘结剂（SN-401（AB））
　　⑦保温系统专用瓷砖勾缝剂（SN-B403）
　　具体做法为：
　　①基层墙面处理按保温工程对基层要求进行检查和局部处理以满足施工要求。
　　②弹控制线、挂基准线根据建筑物立面设计和外保温要求在墙面弹出外门窗水平、垂直控制线及伸缩缝、装饰缝线等。在建筑外墙大角（阴、阳角）及其它必要处挂垂直基准钢线，每层适当位置挂水平线，控制垂直直度和平整度。
　　③配聚合物砂浆胶粘剂（粘结砂浆）按赛诺保温聚合物砂浆产品说明要求，由专人负责搅拌配置粘结砂浆。一次配置应在规定时间内用完。
　　④粘贴翻包网格布凡粘贴的聚苯板不连续处（门窗口、沉降缝、伸缩缝等），都应做网格布翻包处理，具体作法详见施工节点图1所示。
　　
　　图1墙体保温作法详图
　　⑤粘贴挤塑板根据基层平整度不同可选用点框法或条粘法,粘结面积不小于40％。保温板上下错缝粘贴，阴阳角应作错茬处理。
　　⑥锚固件固定按每平方米6~8个均匀分布，在粘贴聚苯板24小时后进行，春秋气温较低应当延长，与基层锚固深度≥25mm，同时应保证钢丝网大面平整。钢丝网搭接应满足横向80mm，纵向40mm的搭接长度要求。
　　⑦抹面层聚合物抗裂抹面砂浆安装锚固件、平铺钢丝完毕后即可进行聚合物抹灰。厚度5-7mm，同时将翻包网格布压入砂浆中。
　　⑧对面层砂浆进行局部找平，修整。
　　⑨根据设计要求弹线粘贴瓷砖在面层砂浆抹完后养护10d后方可进行粘贴瓷砖施工，因保温基层属柔性基层，必须采用专用柔性瓷砖胶粘剂、勾缝剂。可有效避免传统性瓷砖胶在保温基层上使用易造成的瓷砖脱落现象。
　　3.2屋盖保温材料的选取
　　对于屋面保温板材料常用且综合效果优良的主要有膨胀聚苯板（EPS板）、挤塑聚苯板（XPS板）和硬泡聚氨酯板（PU板），这三种材料的使用温度范围广，热导率小，保温效果好，而挤塑型聚苯板（XPS板）抗压强度最高，从吸水性和憎水性来看，挤塑型聚苯板也比较突出，还有就是这种保温板经济适合，施工方便。
　　结合屋盖的设计，在对屋盖基层处理完成后，可以直接把挤塑聚苯板直接胶粘在基层板上，在铺设时应该注意的是必须边靠边的紧密铺设，防止热桥的产生；保护层的处理上，采用的是面层胶将材料进行处理，具体做法如图2所示。
　　
　　图2屋盖保温层做法
　　4围护体系选取
　　4.1围护体系的要求
　　钢结构住宅对围护结构的基本要求是：围护结构应与钢结构有可靠的连接和抗震性能。墙体宜选用高强、轻质，且具有良好的保温隔热、防水、防火、抗裂和耐候等综合性能的板材。
　　4.2外墙材料选取的类型
　　某建筑采用的是LCC-C节能复合墙板，这种墙板是由两侧钢筋混凝土（或陶粒混凝土）板、中间夹有50-100mm厚的聚苯乙烯板组成的一种新型墙板，是某公司为配合“H型钢结构节能住宅建筑体系研究与就”课题的推广应用而开发的主要产品。
　　该板经某公司检测，报告表明此墙板完全满足钢结构住宅对围护结构的基本要求，表1为复合墙板的基本性能与检测结果。复合墙板内外由φ2.5@50的钢丝网和φ3斜插钢丝形成的空间受力结构体系，经试验室检测和实际应用发现，防火、保温节能标准均达到规范要求。复合墙板主要作为非承重的外围护墙使用，厚度为120-160mm，保温节能效果好，目前生产的140mm厚复合墙板已满足建筑节能65%的要求。
　　表5-1LCC-C复合墙板的性能指标与检测结果
　　
　　复合墙板为整开间设计，具有安装速度快，墙板缝隙少，节能保温与承载集于一体的优势，而且大大减少了漏雨漏水、隔音防噪效果差、墙面易开裂等问题。在同等条件下，复合墙体可比其他墙体厚度减小50%左右，可有效增加建筑使用面积。该墙板已经在钢结构住宅建设中成功应用近20万平方米。在围护结构的防火方面也可以考虑采用前述的结构型防火方式，用耐火石膏对墙板进行装饰，以使这种复合式墙板达到钢混及砌体的防火等级。
　　4.3内墙材料的选取
　　（1）内墙板选取的原则
　　①住宅预制墙板体系工程质量和抗震性能可靠，工业化生产，现场组装，湿作业少，环境污染少。
　　②住宅预制墙板与钢框架结点构造要简单，传力要合理。
　　③满足使用功能要求的同时，内墙板厚度薄，可有效地增加建筑使用面积。
　　④墙板表面平整，不需要二次抹灰，可直接作各种涂料饰面，防火性能好。
　　⑤内墙板生产工艺要简单，造价合理。
　　在实际应用中还应该根据建筑物的结构特点和环境以及施工技术水平与经济情况相结合来选择合理的内墙材料。
　　（2）内墙材料
　　某结构内墙材料采用的是ALC板材，这种内墙板具有以下几个方面的特点：
　　①轻质高强ALC板的容重比较小ρ≤500kgm3，自重仅相当于混凝土的1/5，砖的1/4，与其他材料的比较如表2所示。用ALC板做围护结构可以大幅度地减轻建筑物的自重，同时大大减轻地震作用力。特别是在钢结构中更能发挥其自重轻、强度高、延性好、抗震能力强的优越性。
　　表2一般加气砼和ALC板容重和强度比较
　　
　　②保温隔热性能优良ALC板导热系统比较低且为混凝土的1/11,为砖砌体的1/7,是一种高效保温隔热围护结构材料，在确保必要的的隔热保暖性能的前提下，ALC板墙可比其他材料薄得多，通常可以提高得房率8~12%。
　　③隔音性好100厚ALC板平均隔声量为40.8dB，对于其做双面腻子可加厚效果更能提高，且满足建筑分室和分户墙的隔声要求。
　　④耐火性优良ALC板是一种不燃的无机材料，具有优良的耐火性，采用不同的板厚可以满足不同防火等级的耐火要求。除以上特点外，还有抗冻性好、抗渗性好、水软化性好、绿色环保等。
　　（3）工程实例应用
　　ALC板的墙体材料已经在实际工程得到了广泛的应用，从中得到总结了不少经验，特别是下面两个钢结构住宅工程。
　　工程实例一:某村H型钢住宅
　　此住宅为17层的H型钢高层住宅楼，建筑面积9000平方米，内外墙全部采用ALC板竖装，外墙厚100和150,采用钩头螺栓节点。隔墙厚100,节点采用插入钢筋法，并对板面进行后处理，如图3所示。
　　
　　图3某村H型钢住宅内墙节点连接
　　工程实例二:某二期工程
　　此住宅为18层钢结构高层住宅，为全国首栋高层钢结构住宅，建筑面积8.7万平方米，底二层为商场，3-18层为住宅，外墙全部采用的为ALC板，接缝为钢筋法节点。
　　（4）ALC墙板与主体结构连接及墙板之间连接点的处理
　　工程墙体，是在马某新村采用的墙体的基础上进行了改进，所用ALC板在与主体结构相连接时是利用在内墙板之间植入接缝钢筋再用砂浆进行灌缝如图3，然而利用砂浆灌缝这一连接方式增加了结构施工时的湿作业，本结构设计的初衷是为了减少湿作业，所以在连接方式作相应的更改，采用在钢梁的翼缘焊上钢片用螺栓将钢片与墙板通过预设的连接口进行相连，在具体的连接方式如图4所示。
　　
　　图4ALC墙板与主体连接及板缝处理
　　参考文献
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