EIFS建筑外墙保温节能施工技术
作者:百家钢结构联展网 来源:www.gjglz.com.cn

1、引言 我国气候北方冬季严寒、中部和南方地区夏季酷热,单纯靠室内动机保暖、夏季制冷耗能很大,加剧了能源供应紧张,不利于经济发展。因此,建筑的节能降耗日益受到重视,
1、引言
    我国气候北方冬季严寒、中部和南方地区夏季酷热,单纯靠室内动机保暖、夏季制冷耗能很大,加剧了能源供应紧张,不利于经济发展。因此,建筑的节能降耗日益受到重视,在建筑节能技术中外墙是建筑除门窗外主要的耗能部分、是节能的一个最重要环节----开发和利用外墙保温技术是实现建筑节能的主要组成部分。在目前常用的外墙保温系统中EPS板薄抹灰外墙保温系统是国内最常用的外墙保温系统,随着国外先进外墙保温技术的引入和推广,新的外墙保温技术也不断涌现,如EIFS聚苯板外墙保温节能体系就是以膨胀聚苯板(EPS)或挤塑聚苯保温(XPS)作为保温材料的一种保温体系。从1996年起,美国欧文斯科宁公司在南宁投资成立了南京欧文斯科宁挤塑泡沫板有限公司以来,EIFS聚苯板外墙保温系统在我国建筑业已得到一定推广。通过近十年的努力,产品性能改良已初步成熟,施工工艺得到了进一步完善,相关技术规程和标准也逐步形成,其产品已广泛应用到住宅工程及公用建筑,该材料凭借吸水率和透水率小、压实强度大、重量轻、保温隔热性能好,耐候性能佳、施工方便等特点(其性能指标见表1),普遍受到了设计与施工、开发商的青睐。
表1   EIFS聚苯板外墙保温系统性能指标

≦试验项目
指  标
吸水量
≦500
抗冲击强度
普通型(P型)
≧3.0
加强型(Q型)
≧10.0
抗压值(kpa)
不小于工作项目的风荷设计值
耐冻融
表面无裂缝、空鼓、起泡、剥离现象
水蒸气湿流密度(g/(m2.h)
≧0.85
不透水性
试样防护层内侧无水渗透
耐候性
表面无裂纹、粉化、剥落现象

 
2、工程概况
    郑州碧沙广场房产综合楼位于郑州市百花路与互助路交叉口的繁华路段,总建筑面积39280m2,地下2层,地上23层(其中地下室2层为人防及车库,地上1~5层为商业用房,框剪结构,6~23层为住宅,剪力墙结构)。该工程外墙保温节能体系采用EIFS聚苯板外墙保温体系,主要以挤塑聚苯保温(XPS)作为保温材料的一种保温体系。其工程保温材料设计为20厚EIFS聚苯板外墙保温体系,其中临街面商店外装饰设计为面砖面层,采用加强型(Q型)材料,其余面外装饰设计为弹性小拉毛涂料,采用普通型(P型)材料,均采用挤塑聚苯板(XPS),挤塑聚苯板(XPS)导热系数为0.03w/(m.k),表现密度为25.0kg/m3,垂直于版面方向的抗拉强度0.40MPa,尺寸稳定性1.5%。
 
3、材料简介
    XPS板全称为挤塑聚苯乙烯泡沫板,是以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成分,加入少量添加剂,经过加热挤塑成型的硬质泡沫塑料板材。其内部具有十分完整的闭孔式蜂窝结构,结构之间紧密无空隙,水分不易渗透,板面断面均匀、质地结实重量轻。
 
4、材料性能
4.1  EIFS聚苯板具有良好的保温隔热、轻质高强、透气耐老化性能(其性能指标见表2)。
表2   XPS聚苯板性能指标

项  目
指  标
导热系数w/(m.k)
≦0.03
表面密度(kg/m3
20.0~30.0
垂直于版面方向的抗拉强度MPa
≧3.0
尺寸稳定性(%)
≧2.3

 
4.2  抗裂砂浆由粉料、水泥、石英砂、树脂和添加剂组成的干粉状混合料,与洁净水搅拌合成厚浆,作抹面胶浆使用。薄涂层与耐久玻璃纤维网格布结合形成一道具有一定的柔韧性、防水性和透气性的保护层,对保温板形成耐久及有效的保护(其性能指标见表3)
表3   抗裂砂浆性能指标

项  目
指  标
抗伸粘结强度(MPa)
(与膨胀聚苯板)
原强度
≧0.10
耐水
≧0.10
耐冻融
≧0.10
压析比
≦3.0
可操作时间(h)
1.5~4.0

4.3  粘结砂浆是由粉料、水泥、石英砂、树脂和添加剂组成的干粉状混合剂,与洁净水拌合成厚浆,做粘结砂浆使用。干宁后与常规材料墙面和聚苯板具有较高的粘结强度(其性能指标见表4),也可采用乳液粘剂。
表4   粘结砂浆性能指标

项  目
指  标
抗伸粘结强度(MPa)
(与水泥砂浆)
原强度
≧0.6
耐水
≧0.4
抗伸粘结强度(MPa)
(与膨胀聚苯板)
原强度
≧0.10破坏界面在膨胀聚苯板上
耐水
≧0.10破坏界面在膨胀聚苯板上
可操作时间(h)
1.5~4.0

 
4.4  镀锌钢丝网能缓冲由于墙体位移、开裂以及温度应力等原因引起的保温板轻微位移。将钢丝网完全埋入抹面胶浆内。与胶浆复合形成有机整体,能提高系统保护层的机械强度和抗裂性(其性能指标见表5)。
 
 
表5   镀锌钢丝网性能指标

检 验 项 目
单 位
指  标
单位质量面积
g/m2
≧800
镀锌层质量
g/m2
≧122
0.9丝1.0径1.2
mm
0.8
0.9
1.0
1.2
焊点拉伸力
N
≧50
≧65
≧80
≧120

 
4.5  保温锚栓以提高聚苯板的粘结安全度,标高在20m以上的部位均需采用,50m以下不宜少于4个,50m以上不宜少于6个、m2(其性能指标见表6)
表6   保温锚栓性能指标

检 验 项 目
单  位
指  标
单个锚栓抗承载力标准值
KN
≧0.30
单个锚栓对系统传热增加值
w/(k.m2)
≦0.003

 
4.6  陶瓷粘结剂由无机硅酸盐、矿物细集料及特种外中剂料配制而成,具有优异的耐水、耐温、耐冻融性的材料(其性能指标见表7)
表7   陶瓷粘结剂性能指标

检 验 项 目
单  位
指  标
晾置时间
Min
≧10
调整时间
Min
≧5.0
收缩率
%
≦0.5
压剪强度
原强度
MPa
≧1.0
耐温强度
≧0.7
耐水强度
≧0.7
耐冻融强度
≧0.7
压析比
 
≦3.0

 
5、系统组成和工艺原理
    EIFS聚苯板外墙保温体系的组成有:XPS板、界面处理挤、聚合物改性砂浆(分粘结型和抹面型)、耐碱玻璃纤维网格布、机械锚固件、饰面材料等。本工程外墙保温采用效果较好,应用比较广泛的外墙外侧保温。EIFS聚苯板外墙保温体系外墙施工的方法大致是:通过聚合物(粘结)砂浆把保温板粘贴到外墙表面上,用与基层墙体配套的专用固定件附加机械固定,外面以聚合物(抹面)砂浆包裹耐碱玻璃纤维网格布粘贴连结,最后再用抹面砂浆抹平,表面做涂料或面砖等饰面层。
 
6、系统使用范围
    EIFS聚苯板外墙保温体系能很好地满足建筑外墙冬季保温和夏季隔热需求。可用于新建、扩建、改建的民用与工业建筑,既有建筑的外墙节能改造,适用于抗震设防烈度小于8度的地区。外墙基层可以是混凝土空心砌块、混凝土多孔砖、粘土多孔砖等砌体或混凝土墙体。建筑使用高度不受限制,饰面层要求单位重量小于35kg/m2
 
7、施工工艺
    施工工艺必须符合,施工环境温度和基层墙体表面温度在施工及施工后24h内均不得低于5℃,风力不大于5级,雨天应严禁施工。根据工程进度及现场情况,可分单组双向或双足同向“流水”作业,即单组粘贴聚苯板由下向上施工,安装固定件、抹面由上向下施工;双组粘贴聚苯板和安装固定件、抹面均由下向上施工,常温施工流水间隔12h以上。其施工流程见图1.
 
8、施工方法
8.1  基层处理
    基层墙面必须清理干净,确保无浮水、油污等杂质妨碍聚苯板粘结,其垂直表面均应符合《建筑工程质量检测评定标准》(GBJ301_88),抹灰层与基层墙体之间必须粘结牢固,无空鼓、松动、脱层等不良现象;外门框安装就绪,外墙面及窗洞口粉刷完毕。落水管等外墙面附着件的固定锚栓和穿墙道管宜预先安装,出墙面预留保温层厚度,待保温系统施工完毕后再安装墙面附着件。基层墙面含水率小于10%,现场采用简单方法测试定;取一透明塑料纸平铺墙面,四周用胶带封合塑料纸四周,若塑料纸内呈现结露现象,则表明层面含水率高,不宜施工。
 
8.2施工机具
    外接电源设备、电动搅拌机(700~1000/min)、角磨机、手枪钻、电锤、称量衡器、密齿手锯、塑料刀、剪刀、螺丝刀、钢丝刷、腻子刀、抹子、阴阳角抿子、托线板、2m靠尺、墨斗等。
 
8.3弹控制线
     根据建筑立面设计和外墙外保温技术要求,在外门窗洞口及伸缩缝,装饰线处弹水平、垂直控制线。在建筑物外墙阴阳角及其它必要处挂出垂直基准控制线,弹出水平基准控制线。施工过程中每层适当挂出水平线以控制聚苯板粘接的垂直度。
 
8.4胶浆配置
     将25kg装干粉胶结料分批倒入装有约5.5kg洁净水的容器内,采用700~100r/min电动搅拌器充分搅拌均匀,静置5min后,视其和易性,加入适当水再搅拌一次。胶浆中不得掺加砂、骨料、防冻剂、速凝剂、聚合物或其它添加剂。每次调配胶浆不得过多,并要视同温度环境下1~2h内用完。
 
8.5粘贴聚苯板
    (1)粘贴之前需在聚苯板涂胶表面涂刷专用界面剂,干燥后使用。凡在粘贴的聚苯板侧边外露处(如伸缩缝、沉降缝、门窗洞口等)都应做网格布翻包处理。
    (2)外报温用聚苯板标准尺寸为600mm×900mm,600mm×1200mm两种,非标准尺寸或局部不规则处可以现场c剪切,但必须注意切口与板面垂直。整块墙面边角处应用最小尺寸超过300mm的聚苯板。聚苯板的拼缝不得真好留在门窗洞口堵塞四角处。
    (3)粘贴方式有点框法和条粘法。点框法适应于平整度较差的墙面,应保证粘贴面≥40%;条粘法适用于平整度较好的墙面。不得在聚苯板侧面涂抹粘结胶浆。
    (4)排版时按水平顺序排列,上下错缝粘贴(没排版最好错封1/2板长),阴阳角应做接茬处理。
    (5)帖板应用专用工具轻柔、均匀挤压聚苯板,所时用2m靠尺和托线板检查平整度。粘贴时注意清除板边溢出得粘贴胶浆,使板与板之间无“碰头灰”。板缝拼严,缝宽超过2mm时用相应得聚苯板填塞。拼缝高差不大于1.5mm,否则用砂纸或专用打磨平整。
 
8.6打磨找平
    (1)聚苯板不平处用衬用粗沙子得打磨磨子进行打磨,打磨动作宜为轻柔的圆周运动,不要沿着与聚苯板平行接缝的分析打磨。
    (2)打磨后应用毛刷或压缩空气奖打磨产生的碎屑、浮灰清理干净,对聚苯板粘贴不平处应用聚合物砂浆找平。
 
8.7锚栓固定
锚栓安装在聚苯板粘贴24h后进行,用电锤杂聚苯板表面内打孔,拧入锚固钉,钉头和圆盘不得超出板面,锚固数理应符合技术规程要求。
 
8.8抹抗裂底层砂浆
    (1)将抗裂砂浆干混料加水搅拌均匀,水灰比1:0.35~0.4,静置时间5~10min后再次搅拌均匀即可使用。配好后注意防晒避风,以免水分蒸发过快,一次配置量应在可操作时间内用完,超过者应弃置不用。
    (2)抹灰层厚度控制在2~3cm,抹灰是同时将翻包网格面压入砂浆中,门窗洞口四角和阴阳角部位所用的增强网格布随即压入砂浆中。
 
8.9铺贴网格布(钢丝布)
    (1)涂料饰面时在底层抗裂砂浆初凝前,将耐碱涂塑玻纤网格布绷紧后帖于其表面,用抹子由中间向四周把网格布压入砂浆表层,要求平整严实,严禁网格布皱皱褶。网格布不得压入过深,表面必须暴露在砂浆之外。单张网格布长度不宜大于6mm,铺贴遇有搭接时,搭接宽度≥50mm.
    (2)面砖饰面时在底层抗裂砂浆终凝后,将钢丝网纵向铺贴于底层抹面砂浆上,用锚栓固定,钢丝网铺帖应当保证平整度≤5mm,搭接宽度≥50mm。
    (3)门窗洞口内侧周边与大墙形成45度阳角各加一层300mm×200mm网格布进行加强,大面网格布(钢丝布)搭接在门窗洞口的网格布上。
 
8.10抹面层抗裂砂浆
    (1)涂料饰面时在底层抹面砂浆终凝前再抹一道砂浆罩面,厚度1~2mm,仅以覆盖网格布、微见网格布轮廓为宜。面层砂浆切岂不停揉搓,表面压平收光即可,以免形成空鼓。
    (2)面砖饰面时在底层抹灰砂浆上再抹一道抹面砂浆罩面,厚度6~8mm,完全覆盖住钢丝网,表
面收平后应当拉毛处理,以便于面砖粘贴。
 
8.11破损部位修补
    (1)当脚手架于墙体的连接件拆除后,应立即对连接点的孔洞进行填补,孔洞用与墙体相同的材料或用细石混凝土填补,并用水泥砂浆抹平。
    (2)根据孔洞大小切割聚苯板并打磨其边缘部分,使之能紧密填入孔洞处。
    (3)修补砂浆干燥后,将切割打磨的聚苯板背面涂上5mm后粘结胶浆塞入孔洞内,粘在基层上。
    (4)用胶带将修补部位四周的饰面层罩住,剪一块网格布,其大小覆盖修补区域,与原有网格布重叠至少50mm.
    (5)将聚苯板表面抹抗裂砂浆,待其表面干燥不沾手时,在抹一遍抗裂砂浆,注意修补时不要将砂浆污染到周围表面的涂层。
    (6)等抗裂砂浆干燥后再修补外饰面。
 
8.12涂料饰面
    应选用高强水溶性涂料饰面,若使用底涂和腻子,也为水溶性材料,施工方法与普通墙面工艺相同。
 
8.13面砖饰面
    面砖采用重量小于35kg/m2且单块面积小于0.01m2的面砖,粘接面采用陶瓷砖粘结剂,勾缝采用具有抗渗透性的柔性材料。
 
9、施工过程的控制要点
    (1)所有材料进场均应检查出厂合格证或进行复检,其品种、质量、性能必须相关技术规程;
    (2)聚苯板必须与基层粘接牢固,无松动和虚粘现象;
    (3)抗裂砂浆与聚苯板粘接必须紧密,无脱层、空鼓、面层无爆灰和裂缝;
    (4)网格布的铺贴及搭接宽度必须符合技术要求;
    (5)粘接胶浆及两道抗裂砂浆的厚度必须符合要求;
    (6)分割线、离水槽、门窗框、管道、槽盒上残留砂浆应及时处理干净;
    (7)翻拆架子应防止破坏已经施工好的墙面、门窗洞口、边、角、跺宜采取保护措施。其它工种作业时应不得污染或损坏墙面,严禁踩踏窗口;
    (8)各构造层在初凝前防止水冲、撞击、振动;
    (9)墙面凿槽开洞应在聚苯板施工前完成,一旦施工结束后应对保温结构将带来不可弥补的影响。
 
10、施工质量情况
    本工程外墙外保温系统于2004年5月开始施工,2004年9月底按照合同要求的工期全部施工完毕,并按照GB/T10801.2-2002《绝缘用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(xps)》、JGJ144-2004《外墙保温工程技术规程》等行业标准,对主项项目、一般项目、允许偏差项目一次验收合格。2007年11月,经上门调查用户,用户一致反映4年来房间保温效果一直良好。从使用情况来看,在相同供暖条件下,室内温度比采用其它外墙保温系统的建筑高3℃~6℃,满足了建筑物保温节能的要求。
 
11、与其他外墙保温材料使用效果对比
    ⑴墙面外观平整度好:经过工程比较,发觉因XPS板本身平整度好,又有一定强度不易变形,施工后表观质量和平整度远优于胶粒聚苯颗粒保温砂浆墙面,也略优于聚氨脂喷涂墙面,与EPS板相当。
    ⑵施工便利:XPS板通常由受过厂家培训的专业工人铺贴,材质轻搬运方便,操作便捷工效高,施工质量易保证。
    ⑶保温隔热性好:同样厚度墙面,XPS板隔热性能比EPS板好,远优于泡沫玻璃和胶粒聚苯颗粒保温砂浆墙面,稍次于聚氨脂喷涂墙面,但XPS板的抗老化性能优于聚氨脂硬泡。
    ⑷环保:XPS板生产、安装过程中无有害物质分解产生,耐腐蚀性好。产生的边角料可回收再利用,如管理得当,现场的固体废物较少,有利于工地环保。
    ⑸经济:XPS板材料费用略高于EPS板,高于胶粉聚苯颗粒保温砂浆,低于聚苯氨脂喷涂。综合考虑人工、辅材等费用后,挤塑聚苯板保温墙面单价并未比保温砂浆墙面单价高出许多。再考虑到两者的节能效果差别,从性价比分析:挤塑聚苯板保温墙面优于保温砂浆墙面、优于EPS板保温墙面。
 
12、结束语
    EIFS外墙外保温技术是引入我国的国外先进外墙保温技术,此系统集保温、防水于一体,具有良好的粘结力与耐候性能。通过在郑州碧沙广场房产综合楼工程实践中比较传统的钢筋混泥土与钢丝网架聚苯板外墙保温技术,它具有吸水率和透水率小、压实强度大、重量轻、保温隔热性能好,耐候性能佳、施工方便等特点,非常适用于北方寒冷地区,具有保温、隔热要求的现浇剪力墙结构高层住宅的外墙外保温施工,它必将在促进国民生活水平的提高、实现中国建筑业现代化方面做出巨大贡献。
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