外墙保温砌块应用初探

天津大学网络教育学院专科毕业论文前言国外自保温建筑节能技术已经发展了五十年。通过对墙体自身采取一系列新型技术，使其导热系数极低，甚至达到了绝热的程度。国外尤其是欧洲墙体材料中80％为加气混凝土砌块技术相当成熟、应用规程十分完善，节能效果十分显著。法国、瑞典和芬兰等国甚至已经生产出密度小于300kg/m3的产品并投入市场，产品具有较低的吸水率和较好的保温性能。我国加气混凝土制品有40余年的生产和应用经验，许多企业已实现高度的工业化，产品质量有保证。预计2006年底，砂加气混凝土砌块总量可达到60亿块。由于加气混凝土制品具有耗能低、保温性能好、隔音、可进行资源再生利用、环保等特点，在建筑市场发挥越来越大的作用。近年来，随着建筑节能的强制推行，部分省市诸如：北京、上海、江苏、甘肃、深圳、武汉等利用加气混凝土制品能够实现节能65%、居住舒适度高、施工难度低等特点，研发配套产品，开展自保温体系的研究，均取得了显著成效。1.外墙保温砌块在建筑应用中的优势外墙保温隔热砌块在建筑中应用具有诸多优点，总结如下:（1）用高性能保温砌块建造的建筑，节能，施工周期短，砂浆用量少，使用期内维修费用低，可保证长期的经济优势。（2）烧结材料耐久性好，用这类砌块建造的房屋使用价值保持时间长，一次投资能为几代人服务，高质量烧结砖砌体建筑也保有较高的转售价格。（3）居室内的舒适度高。在这方而，烧结建材产品远优于其他材料。因为在烧结产品中存在无数的微孔，能很好地适应室内与室外环境湿度的变化，对水蒸气有非常好的储存能力及优良的释放能力。烧结建材产品有暖色表而，可缓冲湿度及热的变化，同时有害物质少，为室内的健康环境提供保障。（4）由于烧结砌块成型时形成的孔洞及烧结时留下大量的微孔结构，用其建造的外墙有着极好的保温隔热性能，因此有着非常优越的热舒适性。（5）由于烧结砌块能自然地吸收太阳的能量，也能吸收和储存室内产生的热量，因其释放时间较长，即温度延迟时间长，因此这种吸收和释放热的过程可使室内冬暖夏凉。（6）烧结砌块有着非常理想的吸收和释放水分的特性，它吸收室内水分与释放水分的速度同样快，从而使墙体表而在任何季节都可保持相对干燥，保证室内舒适度。（7）防火性能极好。烧结建材产品不会燃烧，同时不会产生任何有害气体。在墙厚为&二或更厚时（例如非承重的内隔墙），防火等级可达F90，即在着火情况下，人们有90分钟的时间可以逃生或转移财产。（8）隔声性能良好。烧结砌块外墙体有极好的隔声性能，用其建造的墙体保证了安静的居住环境，防止来自外部及建筑内部的噪音。对有特殊用途的地方，亦有特制的隔声空心砌块。（9）结构强度高。烧结制品的强度高，用其建造的住宅安全可靠。（10）抗震安全性好。实践表明，用抗震砌块建造的墙体，其抗震能力比常规砌块高10倍。烧结砌块有很高的机械强度，并与砂浆有非常好的粘结特性，因此它能有效改善建筑物的抗震性能。世界最大的砖瓦产品制造公司—维也纳山集团公司开展了地震多发地区墙体构造国际研究课题，开发出了专门用于地震区的烧结砌块，并总结出独特的技术要领。2.外墙保温砌块的施工2.1砌筑在砌筑外叶墙时，应在墙外侧挂线，在砌筑内叶墙时应在墙内侧挂线。砌筑顺序依次为:外围护墙、聚苯保温板、内承重墙、拉结钢筋（钢筋网片），按此顺序分段循环施工，每一段的高度按图纸设计规定的安装拉结钢筋的高度确定。内外墙转角处应同时砌筑，当不能同时砌筑时，应按规定留样，并做好接样。砌筑前要按要求比例配制好专用砂浆，砌筑时不得再加水拌合，专用砂浆的有效期为:白配制拌合时间不大于2.5h。砌筑前先将砌筑部位基础清扫干净，剔除浮浆结块。第一层铺浆厚度应为20mm。按图纸放线、立皮数杆，然后复核标高、轴线无误后，方可进行砌筑，第一皮砌块位置按排块图控制。在砌筑砌块后，一定要底面朝上砌筑（反砌法），要从转角或定位线开始向一侧进行。砌体灰缝一定要横平竖直，水平和垂直灰缝的厚度均为l0mm，水平砂浆的饱满度不得低于90,垂直灰缝的饱满度不得低于80。水平灰缝采用铺浆方式，使用铺灰器，随砌随将舌头刮净。垂直灰缝采用挤紧和两端打灰的方法，为保证砂浆饱满把砌块侧放成排，在砌块端面铺一层约13mm厚的砂浆，刮平后拿到墙上砌块所在位置揉挤固定好，同时保证其横平竖直。内墙和外墙要同时砌筑，按设计要求，外墙每砌筑一段高度（本设计为二皮600mm）放一次聚苯板，当内墙砌筑高度与外墙相同时，铺设拉结筋及钢筋网片。拉结筋及钢筋网片的形状与尺寸应严格符合设计要求，在施工中不得任意弯折，在与聚苯板接触处要刷防锈漆。内外墙及转角处要留斜样，斜样长度为高度的2/3。每段内叶墙砌完后，应检查墙面的垂直度和平整度，随时纠正偏差，以防在砌好的墙体上打凿。试块的留置:每一楼层或250m³的砌体，每种强度等级的砂浆至少制作两组（每组6块）试块。2.2聚苯板安装按设计要求，砌完一段外叶墙并把内侧原浆刮平合格后，方可安装与外叶墙同等高度的聚苯保温板。在安装保温板时，每块保温板的水平缝要挤严，竖直缝要做好L型错口搭接。如发现局部缺欠，必须用同厚度的保温板补严。应采取临时固定措施，以防保温板歪斜与倾倒。保温板安装完一段后，必须进行质量检查，检查合格后并做好隐蔽工程的验收，方可砌筑内叶墙。施工时应采取有效措施，避免雨、雪及施工用水进入夹芯墙内，严防保温板受潮。③各洞口水电及其他埋件的固定。门窗洞口采用射钉固定铁件。水电管线盒，根据水电管线位置，预埋入管线盒后浇注芯柱混凝土。其他未预计的采用钻孔塞木楔钉。④芯柱及圈梁混凝土。芯柱混凝土的塌落度要在20~25cm。每浇注30~40cm振捣一次，芯柱混凝土要连续浇注，模板、圈梁混凝土也应连续浇注。对于混凝土试块的留置:每层楼每种强度的混凝土至少要制作一组（每组3块）试块。2.3质量要求（1）砌块复合墙体工程所采用的材料，必须符合设计要求和国家现行标准的规定。进入施工现场的材料应具有出厂合格证，有复试要求（如砌块），要在复试合格后方可使用。承重墙体严禁使用断裂砌块或壁肋中有竖向裂缝的砌块。聚苯保温板的规格及物理性能必须符合设计要求，运进现场的聚苯保温板应有合格证。（2）砌块复合墙体工程必须在地基和基础工程验收合格后方可继续施工。在砌体砌筑之前，必须校验放线尺寸，其允许偏差不得超过标准规定。砌块的生产龄期不应少于48d。砌筑前要清除砌块表面的污物，剔除砌块孔洞和凹槽的毛边，外观不合格的砌块不得使用。（3）采用单排孔砌块砌筑墙体时，应错缝搭砌，搭接长度不应小于100mm，墙体的个别地位不能满足上述要求时，就在灰缝中设置拉结筋或钢筋网片，但竖向通缝仍不得超过两皮，砌块应底面朝上反砌于墙体上。在砌筑过程中，需要移动砌体中的砌块或砌块被撞动时，一定要重新铺砌。砌块不得与x土砖或其他砌块混合砌筑。（4）墙体的转角处和内外墙交接处应同时砌筑，墙体临时问断处应砌成斜样，斜样长度与高度按砌块的规格尺寸确定。砌体施工流水段的分段位置，应设置在仲缩缝、沉降缝、防震缝等部位。相邻工作段的高差不得超过1个楼层。（5）砌块砌体水平灰缝一定要平直，按净面积计算的砂浆饱满度不应低于80。竖向灰缝应采用夹浆方法，使其砂浆饱满，严禁用水冲浆灌缝，不得出现暗缝和透明缝。水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度不得小于8mm，也不得大于12mm。（6）设计要求的洞口、管道、沟槽和预埋件管线等，应在砌筑时按图纸要求预留或预埋，施工时不得随意剔槽打洞。砌体必须临时间断或临时开洞时，一定要符合施工要求。临时问断处的高差不得超过一步脚手架的高度，临时洞口应设置相应的过梁，预埋加强钢筋网片，且洞口净宽度不大于2m。（7）墙体中作为施工通道的临时洞口，其侧边离交换处的墙面不应小于60mm，并在顶部设过梁。芯柱钢筋及水平钢筋应留出锚固长度，以备接筋时使用。临时洞口要用同一强度等级的砌块和掺适量膨胀剂的混凝土封堵。（8）每砌筑完一层楼后，应校核砌体的轴线和标高，在允许偏差范围内，轴线偏差可在楼层上校正，标高偏差宜调整上部砌体的灰缝厚度逐步校正。砌体表面的平整度、垂直度、灰缝厚度及砂浆饱满度等应符合规范要求，要随时检查并校正，其校正工作必须在砂浆终凝之前完成。（9）砌体每日的砌筑高度应根据气温、风压及砌体等实际情况分别控制。在正常施工条件下，一般不宜超过1.4m。在砌体上不得设置脚手架。（10）芯柱混凝土的浇筑要遵循下面的规定:清除孔洞内的杂物，并用水冲洗干净;在砌筑砂浆的强度大于1MPa后方可浇筑芯柱混凝土;对芯柱的孔洞，先注入适量与芯混凝土配比相同的水泥砂浆，再浇灌混凝土;事先计算好每个芯柱混凝土的用量，按计量浇灌混凝土;芯柱混凝土的塌落度不应小于20cm。3.外墙保温砌块在建筑中的应用烧结外墙保温隔热砌块在建筑中的应用一般有三种形式:单层砌块外墙的使用;单层砌块外墙加外保温层的复合墙结构（WDV系统）;里外烧结多孔砌块复合外墙，中间设空气层或填充隔热保温材料层的夹芯墙结构体系。3.1单层砌块外墙单层砌块外墙使用的产品是具有高隔热保温性能的轻质砌块（通墙厚砌块），其容重为550kg/㎡~900kg/㎡，导热系数为0.08W/（m·K）~0.16W/（m·K）这种结构的优点是隔热与蓄热的比例相等，施工（装配）容易，结构安全性好，建筑形式容易改变，在建筑使用寿命终结后所用材料的分离没有问题。这种结构是现阶段造价最低的一种低能耗建筑结构体系，在德国、奥地利、法国等国家应用相当普遍，见图1。通墙厚砌块，可满足墙体隔热保温、隔声、防火和承重的要求，同时也保证了舒适的室内环境。由于墙的基体是烧结材料，和砂浆的结合性能非常好，因此外墙饰而可采用多种装饰材料。根据德国、瑞士、奥地利等国家的测定，这种结构的热工性能见表1。图1单层烧结砌块外墙结构（图b来自维也纳山公司产品资料）表1单层烧结多孔砌块外墙的热工性能垂直多孔轻质砌块HLZ容重（kg/m³）700500末粉刷前墙体厚度（cm）36.55036.550热工性能导热系数[W/（m·K）]0.140.140.110.11热阻（㎡·K/W）2.853.823.574.79传热系数值[W/（㎡·K）]0.330.250.270.20综合能耗（MJ/㎡）11951535101212823.2夹芯墙结构在里外烧结多孔砌块或清水墙装饰砖复合外墙、中间设空气层或填充隔热保温材料层的夹芯墙结构体系的应用中，可采用不同规格和性能的空心砌块建造夹芯墙体，这种夹芯墙结构体系能获得更高的隔热保温性能。两砖墙中间用性能好的隔热保温材料.例如具有防水功能的矿物纤维、珍珠岩、带有通风孔的矿棉板、EPS等。里外两片砖墙由不锈钢或其他材料的锚固件连接，因此安全性能也很好，但连结件数量通常限制为5件/㎡，以减少热桥的影响。这种夹芯墙结构形式在西欧各国应用非常普遍，不但充分发挥了烧结清水墙多孔砖耐久性好、表而纹理及色彩丰富多样、装饰功能好等特点，且完全消除了寒冷地区建筑物采暖期出现“热桥”的现象及室内结露造成粉刷层或装修层霉变、脱落的缺陷，室内装修、防火、隔热保温材料的防水、墙体热桥等问题均得到有效避免。在这种夹芯墙结构中，外墙的功能由各层合理分担:承重的烧结砌块内层墙、背后有通风层的保温隔热材料层、由烧结多孔砌块或清水墙装饰砖组成的外表而墙。这种结构体系的节能效果非常显著，2001年的国际《砖瓦年鉴》中已将这种结构体系纳入了绿色建筑的范围。图2为这类外墙的结构示意图（取自奥地利维也纳山集团公司产品宣传资料）。图中，结构a为夹芯墙形式外墙结构，在欧洲许多国家是最重要的外墙结构形式;结构1）为外带抹灰而的夹芯墙结构，外层使用l0cm~12cm厚空心砌块，再加抹灰层，中部为保温材料层外加通风层，完全可以做到冬季不用采暖设施，夏季不用空调（passivehouse）。表2为图3中结构a的热工性能。图2里外烧结砌块复合（中间设空气层或墉充保温材料）外墙表2保温隔热砌块复合外墙结构的热工性能垂直多孔砌块HLZ25HLZ17砌块容重（kg/m³）12001200隔热层材料厚度（cm）15161820221516182022末粉刷时墙厚度（cm）52535557594445474951导热系数[W/（m·K）]0.50（砌块）0.50（砌块）0.04（隔热材料）（0.04隔热材料）墙的热阻（㎡·K/W）4.544.795.295.796.294.384.635.135.636.13K值[W/（㎡·K）]0.210.200.180.170.150.220.210.190.170.16墙体的综合能耗（MJ/㎡）16561658166316681674131813211326133113373.3复合墙结构（WDV系统）单层砌块外墙加外保温层的复合墙结构（WDV系统），是目前应用最广泛的复合结构墙体，这是为了进一步改善单层外砖墙隔热保温性能而设计出的结构。隔热保温层（板材）直接粘贴在砖墙外表而，或既粘贴又用销钉固定或用机械方法锚固。锚固的形式取决于建筑物的高度、复合隔热层的静荷载、所用的隔热材料及基材（砖墙）的性能，如其平整度等。隔热材料通常使用的是膨胀聚苯乙烯、矿物纤维、软木板等，也有用多层木纤维轻质建筑板材的。使用粘结剂宜为改性合成树脂粘结剂，隔热材料的表面层则由玻璃纤维网格布增强层（3mm~7mm）和表而保护层（3mm~5mm）组成。目前的发展方向是由玻璃纤维混合物代替玻璃纤维网格布。这种结构形式的问题是隔热层的使用寿命在选材适当的情况下仅为30年（30年为德国数据;我国宣传的数据为20年，而实际使用中的外保温墙板几年后就已出现问题），砖墙的使用寿命至少为90年，在建筑主体使用寿命内至少要更换两到三次保温层，且更换非常麻烦，每次换下来的材料的回收利用也是问题，还有诸多建筑使用期内的安全性问题。这种外墙结构见图3，其热工性能见表3。图3单屏砌块外墙加外保温层的复合墙结构表3单层烧结砌块墙加外保温层复合墙体的热工性能垂直多孔轻质砌块HLZ/EPS（砌块/EPS）容重（kg/m³）800/20800/20砌块+EPS的厚度（cm）17.5/1224/18未粉刷时墙的厚度（cm）29.542热工性能导热系数[W/（m·K）]0.39/0.040.39/0.04热阻（㎡·K/W）3.505.16K值[W/（㎡·K）]0.270.19综合能耗8051107结束语保温砌块以其独特的优势被建筑行业应用，作为外墙保温的主要材料。要使其充分发挥其优势，外墙施工中必须控制好墙体砌筑、抹面、保温板粘贴等技术要点，只有如此，才能有效发挥外墙保温作用，提升建筑工程质量。

参考文献[1].中华人民共和国国家标