外幕墙建筑墙体保温经常出现的弊病及解决方案
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摘要:本文主要讨论外幕墙建筑墙体保温经常出现的弊病、病因的形成及解决方案
现今,随着城市规模不断扩大,大型商业建筑如雨后春笋般出现在城市中心。建筑格局多种多样,外观形式层出不穷,其中许多建筑为了突出主题,过分的突出大格局、大空间,不惜采用更加夸张的建筑形式,异形迭起,这给建筑带来了美伦美奂的效果的同时,也给建筑保温隔热带来了许多弊病。
一、外幕墙建筑保温经常出现的弊病
1.弊病一:外墙龙骨根部无法完全包裹,形成冷热桥
外幕墙龙骨一般直接焊接在墙体预埋件上,龙骨多为角钢,角钢槽内施工极其困难,常规的保温做法无法密封该部位,且钢材与保温材料热胀冷缩的系数不一致,加快缝隙的扩大,降低保温层的使用寿命,形成冷热桥。
2.弊病二:外幕墙与外门窗连接处易形成“风洞”
外幕墙与外门窗连接处在设计上保温隔热考虑不足,极易在缝隙处形成冷热桥,甚至透过缝隙形成“风洞”,造成保温隔热性能降低。
3.弊病三:外幕墙与保温层之间的“烟囱”效应
外幕墙与保温层之间的“烟囱”效应,于消防安全极为不利,且极易造成风揭现象,降低保温寿命。
二、弊病形成的原因
1.外幕墙建筑一般都会成为城市地标性建筑,其建筑主体鲜明,外观形式十分突出,结构也较为复杂。而展现这些建筑风格的手法却不是混凝土或砖石所能完成的,多采用建筑主体上附着钢结构或者钢骨架,外敷石材、铝板、玻璃等饰面材料。
这就造成了建筑主体与饰面层脱离,形成一个环绕建筑主体的风洞。本来如果建筑主体密封良好,风洞也不会造成任何危害。但是事实并非如此,钢构龙骨本身就是一个不可回避的冷热桥,同时还有外幕墙与外门窗密封不严等问题,如果主体不能完全密封,就会出现局部透风、透寒,并由破损点处出现风揭和冷凝水现象,促使保温层加速脱落及老化,危及整个保温层的使用寿命。
2.外幕墙建筑的总体设计方案一般由设计院统一规划,但是具体设计通常是土建与外幕墙装饰分别设计,且外幕墙多由幕墙施工单位二次设计完成,这就会导致在实际施工中有局部不一致现象出现。
幕墙施工单位的二次设计一般包括预埋件、龙骨、挂件、饰面板材等,其中与本主题有关的是龙骨与饰面板材的间距问题,间距的大小首先考虑的是外观的美感,其次考虑与各构件(主要是门窗)的搭接问题,当二者出现对立时一般首要考虑前者,这就造成外幕墙与各构件(主要是门窗)搭接不严密。目前常用的解决该问题的方法是由装饰施工单位,在不严密部位填塞岩棉,然后采用内装饰板封挡,但是岩棉的吸潮后保温性能降低及无法阻止热对流的性能,使无法达到预期的保温效果。
3.常用的保温隔热方式,多为聚苯板/挤塑板采用粘锚的方式固定在墙体上形成保温隔热层,但是聚苯板/挤塑板无法密封龙骨根部及门窗缝隙,尤其在没有墙体或只有单板的部位,聚苯板/挤塑板根本无法施工,造成了保温隔热的不足。
4.外幕墙建筑的防火隔离带,考虑不足,按照现行规范要求,只在窗口四周使用挡火板及不燃材料做防火隔离,阻止火焰由窗口蔓延,未考虑整个墙体消防安全。
三、解决方案
1.在设计中强化墙体保温隔热设计
建筑节能是我国节能工作中的极为重要的一环,也是目前十分紧迫的工作。现在在设计工作中已经把建筑节能列为重点设计部分,但是由于我国建筑节能起步较晚,很多细部构造考虑不足,尤其在大型商业建筑,很多为了突出外观结构,节能构造考虑不足,造成了保温隔热的缺陷。所以应该在设计中强化保温隔热的设计,多考虑细部构造,完善建筑节能工作。
2.在施工中选择合适的保温隔热材料,确保保温隔热层的连续与密封
根据有关部门统计,建筑40%的热能损失是以热对流的方式通过建筑缝隙造成的,也就是说建筑缝隙对建筑节能工作影响巨大。所以在施工中应加强这方面的管理,保温隔热层的整体连续性及密封性,其中重点的部位是龙骨根部以及门窗洞口部位密封。
外建筑墙体保温层建议采用现场发泡聚氨酯新型保温隔热材料。现场发泡聚氨酯发泡率较大,可以完全填充墙体缝隙并完全包裹龙骨构件,且与混凝土、砖石、钢材等粘接性较好,并有一定弹性,可以完美解决龙骨根部及墙体缝隙冷热桥问题。在门窗口部位,由于没有墙体造成保温隔热层不连续,也可以采用现场发泡聚氨酯进行灌注,保证建筑整体的密封。
3.防火隔离带扩大应用,形成防火分仓
外幕墙与保温层之间的“烟囱”效应,现在已经成为危害保温消防安全的头号杀手,其造成的结果,就是把火灾无限扩大。
对于外幕墙建筑,建议设置扩大版的防火隔离带,即沿建筑窗上下檐部位,每2层或每1层设置一道水平方向的防火隔离带,隔离带的宽度与外幕墙等宽,隔离带的厚度为100-200mm厚,最好采用镀锌铁皮,内衬岩棉等A级防火材料。
这样,水平防火隔离带与窗四周的垂直防火隔离带就形成了一个防火分仓,急剧的降低了“烟囱”效应,增加了消防安全性,也增加了保温层使用寿命。
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