《建筑外墙外保温技术导则》RISN-TG001-2005.pdf
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尽管我国开展了20余年的建筑节能工作,并且取得了一定 的成效。但是与国外一些建筑节能开展较好的国家相比,差距还 是很大的,主要表现在建筑围护结构热工性能差、单位面积采暖 能耗高(表1.3)。
表1.3国内外标准中建筑围护结构传热 系数限值比较[单位:W/(m?.℃)]
从表1.3可以看出,即使全面执行建筑节能设计标准,我国 建筑围护结构的热工性能仍比较落后。事实上,我国自前建筑节 能设计标准执行率很低,最新的调研结果显示,实际在施工过程 中执行节能设计标准的居住建筑,北方地区的比例为50%,夏
工程质量标准规范范本1.4我国建筑围护结构节能
从20世纪80年代开始开展建筑节能以来,围护结构的保温 隔热技术就一直是国内的生产企业和科研院所研发的重点,也是 从国外引进先进技术的重点领域。经过20多年的发展,我国的 外墙、屋顶和地面等方面的保温隔热技术取得了长足的进步,通 过自主研发或通过引进,开发出了多种新型节能材料,如蒸压灰 砂砖、蒸压粉煤灰砖、多孔砖、加气混凝土、空心砌块等等。这 些新型材料在开展建筑节能初期,作为单一的节能墙体,对建筑 物节能性能的提高起到了显著的作用。 随着建筑节能的深人和要求的提高,单一的节能墙体逐渐地 不能满足节能标准的要求,于是产生了复合节能墙体。复合节能 墙体就是由基层墙体再辅以轻质高效保温材料构成,其中基层墙
体可以是传统的黏士砖墙和混凝土墙等,也可以是上述各种新型 材料砌筑的轻型墙体。复合墙体按照保温材料位置的不同,分为 外墙内保温、外墙外保温和夹芯墙,其中外墙内保温技术和外保 温技术是大量采用的技术,在建筑节能开展的不同历史阶段,二 者先后发挥了重要作用,而且外保温技术到自前为止,依然是最 主要的外墙保温技术。 外墙内保温技术由于具有对材料性能要求不高、便于施工 和成本较低等优点,因而一度得到产泛的应用。但随着节能标 准对外墙保温要求的提高,以及内保温容易产生“热桥”和不 使于二次装修等缺陷逐步被发现,其应用受到了限制。而外保 温技术由于能够避免“热桥”、保护主体结构和扩大室内空间 等优点,于是迅速地发展起来,成为自前我国建筑外墙保温的 主要技术措施。目前的外墙外保温技术采用的轻质高效保温材 料包括膨胀聚苯乙烯板(EPS)、挤塑聚苯乙烯板(XPS)、硬质 聚氨酯泡沫、岩棉等。同样的保温材料,由子做法和构造的不 同,而形成了不同的保温体系,例如以EPS为主要保温材料的 就包括薄抹灰外墙外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外墙列 保温系统、EPS板现浇混凝土外墙外保温系统等。经过近10年 的发展,我国已经形成了一批较为成熟和完善的外墙外保温技 术体系,并月在实际工程中得到广泛的应用,取得了良好的节 能效果,使建筑外围护结构的保温隔热性能得到了大幅度提 高。 尽管自前我国已经形成了一批技术上较为完善和可靠的列 保温体系,但是由于我国自前大规模的房屋建设,对建筑围护 结构节能技术与材料的需要量很大,因此就出现了节能技术和 材料尚不能完全满足建筑节能需要的矛盾,导致一些工程采用 的技术和材料质量不过关或者施工工艺有缺陷,甚至某些工程 在施工过程中偷工减料或以次充好。这些不规范、不完善的做 法最终造成外墙外保温系统产生开裂、剥落甚至整体脱落等质 量事故,严重影响节能效果。
2外墙保温技术发展与现状
2.1围护结构保温隔热技术
2.1围护结构保温隔热技术
围护结构的保温隔热(主要包括外墙、屋面、门窗等)是建 筑节能设计的重要环节,是降低建筑物采暖耗能的必要措施。各 部位的传热耗热量在不同节能阶段占耗热量指标是不同的,随着 对建筑物节能要求提高,围护结构各部位的耗热量分布比例变化 也越大(表2.1)。因此,在不同的节能阶段,根据围护结构各 部位的耗热量分布采取相应的节能措施,以降低其传热耗热量, 确保总体建筑的总传热耗热量要求,
表2.1围护结构各部位耗热量分布情流
在我国的住宅建设中,围护结构的保温隔热采用的主要材 料、设备和技术与国外并无大的区别,如建筑结构施工采用预拌 混凝土、混凝土承重砌块和轻骨料砌块,对外围护结构(包括墙 体、屋面、外窗、楼、地面以及不采暖楼梯间隔墙、户门、阳台 门下部等部位)采取保温隔热措施。
屋面节能就是通过改善屋面的热工性能阻止热量的传递。主 要措施有保温屋面(用高效保温隔热材料做外保温或内保温)、 加贴绝热反射膜的“凉帽”屋面、架空通风屋面、蓄水屋面、坡 室面、绿化屋面等。 屋面保温可采用板状高效保温材料或加贴绝热反射膜的保温 材料、整体现喷保温材料做保温层。封闭式保温层的含水率应相 当于该材料在当地自然风干状态下的平衡含水率。 屋面隔热可采用架空、蓄水、种植或加贴绝热反射膜的隔热 层。但当屋面防水等级为1级、Ⅱ级时,或在寒冷地区、地震地 区和振动较大的建筑物上,不宜采用蓄水屋面:架空屋面宜在通 风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;种植屋面根据地 域、气候、建筑环境、建筑功能等条件,选择相适应的屋面构造 形式。
楼、地面的保温隔热包括不采暖地下室顶板作为首层的保温
隔热,楼板下方为室外气温情况的楼、地面的保温隔热。以及随 着采暖方式和收费体制的改变,按户计量收费势在必行。对于户 与户之间的保温隔热要求也随之产生,这样就增加了上下楼层之 间的楼面。 自前楼、地面的保温隔热技术一般分两种,普通的楼面在楼 板的下方粘贴膨胀聚苯板或其他高效保温材料后吊顶:另一种采 用地板辐射采暖的楼、地面,在楼、地面基层完成后,在该基层 上先铺保温材料,而后将交联聚乙烯、聚丁烯、改性聚丙烯或铝 塑复合等材料制成的管道,按一定的间距,双向循环的盘曲方式 固定在保温材料上,然后回填豆石混凝土,经平整振实后,就在 其上铺地板。
正如第一一章所提到的,我国自1986年实施《民用建筑节能 没计标准(采暖居住建筑部分)》后,相继研制开发了多种节能 型墙体以及将轻质高效保温材料与外墙体相结合的复合墙体,大 大提高了外墙的保温隔热效果。复合节能墙体在欧洲、美国等地 得到广泛的应用,自前在我国也逐渐成为一种主要的节能型外 墙。
2.2.1外墙保温隔热技术种类
复合墙体按照保温材料设置位置的不同,分为外墙内保温、 夹芯保温墙体和外保温。 2.2.1.1外墙内保温技术 外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。对于外墙来 说,由多孔轻质保温材料构成的轻型墙体(如彩色钢板聚苯或聚 氨酯泡夹芯墙体)或多孔轻质保温材料内保温墙体,其传热系 数K值可能较小,或其传热阻R值可能较大,亦即其保温性能 可能较好;但因其是轻质墙体,热稳定性较差,或因其是轻质保
温材料内保温墙体,其内侧的热稳定性较差,在夏季室外综合温 度和室内空气温度波作用下,内表面温度容易升得较高,亦即其 扇热性能可能较差。 它的优点在于:(1)它对饰面和保温材料的防水、耐候性等技 术指标的要求不太高,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第一阶段的“节能标准”对外 谱的保温隔热性能要求尚不高,内保温可以满足要求;④对于 有建筑的节能改造,特别是自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一一些。因 比,近几年,外墙内保温也得到广泛的应用。 但是,在多年的实践中,外墙内保温也暴露出一些缺陷 如:(1许多种类的内保温做法,由于材料、构造、施工等原因 饰面层出现升裂;②不便于用户二次装修和吊挂饰物;③占用室 内使用空间:④由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥,热损失 较大,容易造成结露现象;③对既有建筑进行节能改造时,对居 民的日常生活于扰较大。因此,随着我国进入建筑节能的第二阶 段,对外墙保温的要求进一步提高,特别是既有建筑的节能改造 开始提到议事日程以后,外墙内保温的使用受到了限制。 2.2.1.2外墙夹芯保温技术 外墙夹芯保温技术是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙 片之间,内、外叶墙片均可采用传统的黏士砖、混凝土空心砌块 等,其优点有:①这些传统材料的防水、耐候等性能均良好,对 内叶墙片和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不 高,聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用:②对施工季 节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工。近年来,在黑 龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区得到一定的应用。 但是也存在一些缺点:①在非严寒地区,与传统墙体相比 此类墙体偏厚;②内、外叶墙片之间需有连接件连接,构造较传 统墙体复杂;③外围护结构的“热桥”较多。在地震区,建筑中
2.2.2保温隔热技术性能比较
且此处的结露会产生以下彝病:(1)发生在保温层结露:因室内相 对湿度较高,空气流通较差,水分在整个采暖期可能保留在保温 层中,引起保温层失效,使建筑物达不到设计保温效果;②长期 结露,会霉变、变形;③主体结构部分温度极低,贮留的水分很 难被蒸发,因冻融会造成结构的破坏。 (2)在夏季多雨、“黄梅”天,室外的水蒸气压往往大于室 内的水蒸气压,在关闭窗户的空调室内,水蒸气可能由墙体外部 向内部渗透转移,墙体的湿度增加。对于不做外保温的墙体,外
内保温墙体热工性能计算结果如下: 热阻为1.775m·K/W,传热系数为0.56W/(m·K) 热情性指标为2.02,内表面蓄热系数为1.45W/(m·K) 外表面蓄热系数为15.66W/(m·K)
(3)在阴雨天,墙体长期直接暴露在雨水中,内保温墙体和 不做保温的墙体面临室外的是重质材料构成的主体结构部分(混 凝土或砖石砌体),会吸入大量的雨水,慢慢渗透进墙体,使整 个墙体处在湿热状态,长期处于湿热状态的墙体就会发霉。水蒸 气还会通过墙体扩散进入室内,增加室内的相对湿度。而外保温 墙体面临室外的是保温层外具有良好的憎水性和抗雨水渗透性的
2.2.3我国现有主要的外墙外保温技术
随着建筑技术的不断进步,外墙外保温做法日趋多样化,技 术日益成熟,所采用的保温材料的品种也在不断增加。自前,我 国使用较多的外墙外保温技术有以下儿种: 2.2.3.1《外墙外保温工程技术规程》所推荐的五种外墙 外保温系统 (1)EPS板薄抹灰外墙外保温系统 当20世纪70年代世界面临石油危机时,西方国家开始重视 节药能源,特别是建筑物的节能,并规定了具体的墙体的节能指 标,此时,欧洲国家开始从节能的角度,在外墙上应用该项技 术,由于其集保温和装饰功能于一体,因此称之为外墙外保温及
保温层。薄抹面层中满铺玻纤网。 近年来,保温浆料也开始应用于建筑外墙外保温。它的优点 在于:①保温浆料的粘结层、保温层与装饰层已形成体系,便于 配套使用;②保温浆料用于外墙外保温时,对基层墙体平整度要 求不高,易于在各种形状的基层墙体上施工;③施工工艺比较简 单,易操作;④有些保温浆料的材料中采用回收废聚苯颗粒作为
.3.2其他型式的外墙外保温系
(1)挤塑聚苯乙烯板外保温材料的外墙外保温系统 该系统是采用挤塑聚苯乙烯为外保温材料的墙体,挤塑聚 苯乙烯是近年来发展起来的一种新型保温材料。自前,挤塑聚 乙烯与基层墙体的固定方式主要采用机械固定件。这种材料 的优点在于:①挤塑聚苯乙烯具有致密的表层及闭孔结构内 层,其导热系数大大低于同厚度的膨胀聚苯乙烯,因此具有较 膨胀聚苯艺烯更好的保温隔热性能。对同样的建筑物外墙,其 更用厚度可小于其他类型的保温材料;②由于内层的闭孔结 构,因此它其有良好的抗湿性,在潮湿的环境中,仍可保持良 好的保温隔热性能;③适用于冷库等对保温有特殊要求的建 筑,也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑:④由于挤塑 聚苯乙烯与基层墙体的固定方式主要采用机械固定件,在冬季 可照常施工。 自前,在北京、江苏等地区都有采用这种材料作为外墙外保 温的建筑,如北京新东方广场、中国银行等大型的公共建筑。但 挤塑聚苯乙烯的价格尚偏高,因此适用于档次较高的建筑。其施 工工艺和节点构造尚有待于进一步完善。
外墙外保温系统构造示意图
以上三种外墙外保温技术,由于采用的材料与施工工艺 有所不同,因此各自的适用范围也不尽相同。使用中,应根 据所设计的建筑的造价、地理位置等各方面的因素进行选择。
随着我国节能技术的不断提高,随着各种外墙外保温体系逐 渐规范化、标准化以及设计、施工、质量验收规范的完善, 外墙外保温技术必然会对我国的建筑节能事业做出更大的贡 献。
1.0.1为规范外墙外保温工程技木要求,保证工程质量,做到 技术先进、安全可靠、经济合理,制定本规程。 1.0.1解析外保温工程在欧洲已有35年以上的历史,使用最 多的是EPS板薄抹面外保温系统。欧洲是世界上最早开展技术 认定的地区,早在1979年,欧洲建筑技术鉴定联合会(UEAtc 就已发布了EPS板薄抹面外保温系统鉴定指南,并于1988年发 布了新版。1992年文发布了具有无机抹面层的外保温系统鉴定 指南。在1988和1992年指南的基础上,欧洲技术认定组织 (E0TA)于2000年发布了《有抹面复合外保温系统欧洲技术认 定指南》EOTAETAGOO4。该指南对外保温系统的技术性能、试 验方法以及技术认定要求做了全面规定,是对外保温系统进行技 术认定的依据。欧洲是把外保温系统作为一个整体进行认定的 其中包括外保温系统的构造和设计、施工要点、系统和组成材料 性能及生产过程质量控制等诸多方面。我国20世纪80年代中期 开始搞外保温工程试点,首先用于工程的也是EPS板薄抹面列 保温系统。随着北美、欧洲和韩国公司的进人,尤其是第一套列 墙外保温国家标准图的出版发行,对外保温的发展起了很大的促 进作用。由于外保温在建筑节能和室内环境舒适等方面的诸多优 点,建设部已把外保温作为重点发展项自。自前,我国外保温工 程虽然工程量不大,竣工年限不长,但质量问题不少。主要问题 是保护层开裂和瓷砖空鼓脱落,也有个别工程出现被大风刮掉
雨水通过裂缝渗至外墙内表面等严重问题。这些问题若不及时加 以控制,将会对在我国刚刚起步的外保温市场造成不良影响,并 给外保温工程留下安全隐惠。 制定本规程的目的,一是借鉴先进国家的成熟经验指导我国 外保温技术的开发,二是控制外保温工程质量,促进外保温行业 建康发展。 本规程给出了对外墙外保温系统的性能要求,用于检查各项 性能的检验方法以及对于设计和施工的相应规定。 本规程收人厂5种外保温系统。岩棉外保温系统和其他系统 待工程应用成熟后再行增补。
保温工程。 1.0.2解析】本条规定包含2项内容。一是适用于新建居住建 筑,二是适用于混凝士和砌体结构基层。 新建工业建筑、公共建筑和既有建筑可参照执行,执行中需 注意以下儿点: (1)本规程关于建筑节能设计方面的要求是针对新建居住建 筑的,建筑热工设计方面的要求是针对民用建筑的。 (2)本规程第6.3节和第6.4节所涉及的系统构造只能用于 新建筑。 (3)既有建筑节能改造情况比较复杂,技术上主要涉及构造 设计和基层处理等方面。既有建筑基层处理主要应注意墙体是否 坚实,墙面抹灰层是否空鼓以及饰面砖、涂料饰面层处理等问 题,
1.0.3外墙外保温工程除应符合本规程外,尚应符合国家现 有关强制性标准的规定。 (1.0.3解析】国家现行强制性标准包括建筑防火、建筑工程 震等方面的标准和规范。
1.0.3外墙外保温工程除应符合本规程外,尚应符合国家现行 有关强制性标准的规定。 【1.0.3解析】国家现行强制性标准包括建筑防火、建筑工程抗 震等方面的标准和规范。
2.0.1外墙外保温系统
由保温层、保护层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)构成并 且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造总称。 (2.0.1解析】从设计观点来看,外保温系统可按固定方法划分 如下: (1)单纯粘结系统系统可采用满粘(铺满整个表面)、条 式粘结或点式粘结。 (2)附加以机械固定的粘结系统荷载完全由粘结层承受。 机械固定在胶粘剂十燥之前起稳定作用并作为临时连接以防止脱 开。它们在火灾情况下也可起稳定作用。 (3)以粘结为辅助的机械固定系统荷载完全由机械固定装 置承受。粘结是用于保证系统安装时的平整度。 (4)单纯机械固定系统系统仅用机械固定装置固定于墙 上。
2.0.2外墙外保温工程
将外墙外保温系统通过组合、组装、施工或安装固定在 外表面上所形成的建筑物实体。
基层和外保温系统组合而成的
2.0.4 基层 substrate
外保温系统所依附的外墙。 (2.0.4解析)适合于外保温系统的外墙一般由砖石(砖、砌块、 石材、)或混凝土(现浇或预制板)构成。外保温系统是非承 重建筑构件,也不用于保证主体结构的气密性。外墙本身应符合 必要的结构性能要求(抵抗静荷载和动荷载)和气密性要求。
由保温材料组成,在外保温系统中起保温作用的构造层。
抹在保温层上,中间夹有增强网,保护保温层,并起防裂 防水和抗冲击作用的构造层。抹面层可分为薄抹面层和厚抹面 层。用于EPS板和胶粉EPS颗粒保温浆料时为薄抹面层,用于 EPS钢丝网架板时为厚抹面层。
抹面层和饰面层的总称。 2.0.6~2.0.8解析一般来说,防护层包括以下几层: (1)抹面层直接抹在保温材料上的涂层。增强网埋在其 中,保护层的大部分力学性能都由它提供。 (2)增强层理在抹面层中用于提高其机械强度的玻纤网 金属网或塑料网增强层。 (3)界面层非常薄的涂层。有可能涂在抹面层上,作为涂 饰面层的准备层。 (4)饰面层最外层。其作用是保护系统免受气候破坏并起 装饰作用。它是涂在抹面层上,可以涂界面层,也可不涂界面 层。
2.0.9 EPS 板
由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而 制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。 2.0.10胶粉EPS颗粒保温浆料insulatingmortar consisting of gelatinous powder and expanded polystyrene pellets 由胶粉料和EPS颗粒集料组成,并且EPS颗粒体积比不小 于80%的保温灰浆。
由EPS板内插腹丝,外侧焊接钢丝网构成的三维空间网架 芯板。
芯板。 2.0.11解析】本规程中涉及的EPS钢丝网架板包括以下两种: 腹丝穿透型钢丝网架板用于有网现浇系统。 腹丝非穿透型钢丝网架板用于机械固定系统。
腹丝穿透型钢丝网架板用手有网现浇系统。 腹丝非穿透型钢丝网架板用于机械固定系统。
2.0.15界面砂浆interface treating mortar 用以改善基层或保温层表面粘结性能的聚合物砂浆。 2.0.16机械固定件mechanicalfastener 用于将系统固定于基层上的专用固定件。
2.0.15界面砂浆interface treating mortar
本章规定了对于外保温工程或工程各部分的基本要求,这些 要求除适用于本规程中收入的5种外保温系统外,也适用于所有 各种外保温系统。编制时主要参考了欧洲技术认定组织(EOTA) 《有抹面复合外保温系统欧洲技术认定指南》EOTAETAG004, 同时考虑了我国的实际情况。
乃能保持其特性。系统在一般事故或故意造成的意外冲击的作用 下应不会导致任何损坏。 ●系统应能充许标准维修设备在其上支靠而不致造成抹面层 的任何破裂或穿孔。 这就是说,对于基本要求3,对系统及其部件来说应评估下 列产品特性: 一吸水性; 一 不透水性; 一抗冲击性; 水蒸气渗透性; 热工性能(包含于基本要求6)。 2)室外环境 施工和工程建设中不得向周围环境(空气、土壤和水)释放 污染物。 用于外墙的建筑材料向室外空气、土壤和水中释放的污染物 比率应符合法律、法规和该地区行政管理条款的规定。 (3)基本要求4:使用安全性 虽然复合外保温系统不作为承重结构使用,但对其力学性能 和稳定性仍然提出了要求。 复合外保温系统在由正常荷载,如自重、温度、湿度和收缩 以及主体结构位移和风力(吸力)等引起的联合应力的作用下应 能保持稳定。 这就是说,对于基本要求4精装修标准规范范本,对系统及其部件来说应评估下 列产品特性: 一自重的作用 系统应能承受自重而不产生有害变形。 一抵抗主体结构变形的能力 主体结构的正常变形应不致造成系统中裂缝的形成或脱胶。 复合外保温系统应能抵抗由于温度和应力变化而产生的变形(结 构连接处除外,此处应采取专门措施)。
系统应具有足够的力学性能,使其能够抵抗由风力造成的压 力、吸力和振动,而且应有足够的安全系数。 (4)基本要求6:节能和保温 整个墙体应满足此项要求。复合外保温系统改善了保温性能 并使减少采暖(冬季)和空调(夏季)能耗成为可能。因此,应 评估由复合外保温系统而附加的热阻,使其可被引入国家能耗规 范所要求的热工计算中。 机械固定钉或锚栓可造成局部温差。必须保证这种影响足够 小:小到不致影响保温性能。 为了确定复合外保温系统对于墙体的保温效能,应对有关部 件的以下特性作出规定: 一导热系数/热阻: 一一水蒸气渗透性能(包含于基本要求3); 一吸水性(包含于基本要求3)。 3.0.1外墙外保温工程应能适应基层的正常变形而不产生裂缝 或空鼓。 3.0.2外墙外保温工程应能长期承受自重而不产生有害的变形。 3.0.3外墙外保温工程应能承受风荷载的作用而不产生破坏。 3.0.4外墙外保温工程应能耐受室外气候的长期反复作用而不 产生破坏。 3.0.5外墙外保温工程在罕遇地震发生时不应从基层上脱落。 【3.0.1~3.0.5解析】这几条是依据基本要求4编制的,主要涉 及外保温工程的使用安全性。其中第3.0.4条还涉及使用耐久性。
3.0.6高层建筑外墙外保温工程应采取防火构造措施。
【3.0.6解析本条涉及基本要求2:火灾情况下的安全性。
关于防火问题,本规程总则第1.0.3条中已包含应符合有 建筑防火的国家现行强制性标准。据了解,德国规定建筑高
3.0.7外墙外保温工程应具有防水渗透性能。
暖通空调施工组织设计3.0.8外保温复合墙体的保温、隔热和防潮性能应符合国家现 行标准《民用建筑热工设计规范》GB50176、《民用建筑节能设 计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26、《夏热冬冷地区居住建筑 节能设计标准》JGJ134和《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标 准》JGJ75的有关规定。 【3.0.8解析】本条涉及基本要求6.节能和保温。
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