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一种应用于高层建筑安全可靠的外墙保温体系
武汉市墙体材料改革办公室 童明德
融科智地（武汉）有限公司 武焕军
武汉市建设设计研究院 金绍华
武汉奥捷高新技术有限公司 张志峰
［摘要］ 本文根据武汉市地域特点，结合融科·天城项目实际情况，提出外墙外保温采用双网EPS板模内置自保温做法，并对该做法进行深入的分析，总结出一套完整的施工方法，对其优缺点进行了总结。
关键词：外保温 居住建筑 EPS板 自保温
为加强外墙体温系统的质量安全，确保建筑节能工作的健康发展，武汉市建设委员会下发了《武汉市民用建筑工程外墙保温系统质量安全管理规定》。其核心内容主要有四条：1、建筑总高度超过50米的公共建筑或层数超过十八层的居住建筑，现阶段不宜采用外墙外保温系统；2、“膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统”现阶段不宜采用面砖饰面；3、建筑总高度超过24米的公式建筑或层数超过八层的居住建筑，外墙外保温系统现阶段不宜采用面砖饰面；4、在达到建筑节能设计标准对外墙热工性能指标要求的前提下，宜采用加气混凝土墙等自保温系统。为贯彻该规定，武汉市节能办公室、融科智地（武汉）有限公司、武汉市建筑设计院、武汉奥捷高新技术有限公司在融科·天城项目中，采用现浇混凝土模板内置双网EPS板自保温做法。
一、融科·天城项目的基本特点
融科·天城项目为融科智地（武汉）有限公司在武汉市开发建设的以居住为主的大型社区，地处京汉大道、三阳路、解放大道及球场横街围合地段，总占地面积112950平方米，地上建筑面积为451860平方米。为低密度、高容积率的中高档住宅社区。外墙保温，饰面采用外墙面砖。
采用以加气混凝土砌块为主，梁柱采用内置双网EPS板的自保温体系。
武汉市外墙节能设计应具有“隔热为主，保温为辅” 的特点，因此，“自保温”概念在外墙节能设计中具有非常重要的意义。这种做法不仅可节省成本，更使外墙保温做法多样化，本项目的外墙保温技术正是在此基础上形成的。
二、外墙外保温的主要特点
与内保温相比，外保温有以下特点：
1) 保护主体结构，延长建筑物寿命
外保温既可减少外墙的温度应力，又可对主体结构起到保护作用，从而有效地提高主体结构的耐久性，可有效避免因材料温度变形的差异而引起的墙体裂缝。
2) 基本上杜绝了热桥，避免了内保温做法在内外墙交接处、楼板与外墙交接处等部位所产生的难以避免的热桥。既可以防止热桥部位产生结露，又可消除热桥造成的附加能耗。
3) 使墙体潮湿情况得到改善，采用外保温，整个墙身的温度提高了，降低了它的含湿量，从而可进一步改善墙体的保温性能。
4) 有利于室温保持稳定，外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在复合墙体内侧，当室内受到不稳定热作用，室内空气温度上升或下降时，墙体结构层能够吸收或释放热量，故有利于室温保持稳定，改善室内热环境质量。
5) 增加商品房售房面积，由于保温材料在墙体外侧，从而可增加每套住房的销售面积。
6) 施工简单、方便，可避免内保温采用预制保温板时，规格品种多、悬挂设备(暖气片、洗面盆、水箱、吊柜、碗柜等)处做法复杂、剔洞多的弊病。
7) 外墙装修与内装修可同步进行，可进行立体交叉施工，缩短了工期。
8) 方便业主入住后进行装修。
9) 从根本上消除内保温层开裂的质量通病，减少业主投诉。
三、高层建筑现浇混凝土模板内置双网EPS板外墙保温技术特点
高层建筑外墙采用面砖做法，防止面砖脱落将是外墙保温设计的核心要点，因此，建立一个稳定的基层和一个柔性的面层是解决问题的关键。稳定的基层是要解决水泥砂浆抹灰层的开裂和空鼓问题，即实现抹灰层的平面内和平面外的稳定。平面内的稳定采取“抗、放”结合，平面外的稳定靠抹灰层与墙体之间密集的钢丝拉结。柔性的面层通过采用具有弹性的面砖专用粘结剂和勾缝剂实现。
“抗、放”结合的“放”是通过明缝或暗缝将大墙面变成一个个小的单元，单元间通过弹性嵌缝材料释放应力，“抗”是通过具有一定厚度的抹灰层(≮20mm)与其间的钢丝网共同形成一个有足够强度、刚度具备一定延性的单元体来抵抗温度应力及负风压。因此，设缝的部位要一断到底，即不仅把抹灰层断开，而且要把钢丝网切断，与面砖缝对齐。
四、高层建筑现浇混凝土模板内置双网EPS外墙保温系统技术方案
本项目采用了现浇短肢剪力墙结构。外墙现浇部分采用模板内置双网EPS板，与结构同步进行；加气混凝土砌体部分采用自保温。经过武汉市建筑设计研究院二所计算，热工计算满足规范要求。
双网EPS板：钢丝网与交叉布置的斜向腹丝形成了一种非常稳定的空间格构关系。整体浇筑通过钢丝网架使混凝土结构、腹丝、外侧钢丝网、抹灰层、装修面层形成整体，应力会通过这种钢丝网架均匀分布在整个外墙结构上。聚苯板则仅起保温作用，不需承担装修做法的荷载。
双网EPS板：钢丝网与交叉布置的斜向腹丝形成了一种非常稳定的空间格构关系。整体浇筑通过钢丝网架使混凝土结构、腹丝、外侧钢丝网、抹灰层、装修面层形成整体，应力会通过这种钢丝网架均匀分布在整个外墙结构上。聚苯板则仅起保温作用，不需承担装修做法的荷载。
加气混凝土砌体：采用在灰缝预埋＠300的12#铅丝将外墙Ф1.2＠50的冷拔热镀锌钢丝网勾住，形成对抹灰层的平面内和平面外的约束，抹灰层采用改性水泥砂浆。两种做法相接处钢丝网搭接150。
通过这些措施，将保证外墙抹灰层的厚度的均匀一致，这样，再通过分缝处理，实现抹灰层的稳定。
与其它外墙外保温做法相比，其主要优点：
1) 双网EPS板质量轻(22kg/m3)，吸水性小，耐候性好，是外墙保温材料的优选材料。
2) 双网EPS板加工技术非常成熟，原材料来源广泛，不需大型加工设备，有利于降低材料价格，选择余地大。
3) 外墙外侧混凝土不需另做养护，外侧大模板板面质量要求可以降低，支模前不需涂脱模剂，降低了施工成本。
4) 保温复合墙体一次成活，大大缩短了工期，节省人力、机械等费用。
5) 造价大大低于目前可粘贴外墙面砖的其它几种做法。
6) 冬施时可降低保温成本，可加快外墙大模板周转速度。
7) 保证了外墙粘贴面砖的可靠性。
8) 保温板造价较低。
五、现浇混凝土模板内置双网EPS板外墙外保温施工方法
㈠ 材料要求
1、原材料
采用双网EPS板，其技术指标：
低碳钢丝：
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直径mm |
抗拉强度 |
冷弯试验反复弯曲180° |
用途 |
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2.0±0.05 |
≥550N/mm2 |
≥6次 |
用于网片 |
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2.2±0.05 |
≥550N/mm2 |
≥6次 |
用于腹丝 |
聚苯乙烯泡沫板：应满足《隔热用聚苯乙烯泡沫塑料》(GB 10801-89)提出的各项指标:
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表观密度
（kg/m3） |
导热系数
(W/m﹒k) |
吸水率
%(v/v) |
氧指数
% |
拉伸强度
MPa |
养护时间(d) |
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自然养护 |
60°蒸气养护 |
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21～23 |
≤0.042 |
≤6 |
≥30 |
≥0.1 |
≥42 |
≥5 |
水泥：32.5普通硅酸盐水泥。
砂子：中、粗砂，含泥量≤1%。
水泥砂浆配合比：1：3=水泥：砂子
界面剂:技术性能应符合北京市标准《建筑用界面处理剂应用技术规程》DBJ/T01-40-98标准要求。与钢丝应有牢固的握裹力，以90°反复折弯5次，不脱落。
2、双网EPS板加工要求
聚苯板单面开直角梯形槽(见详图)，在工厂内外表面(抹灰面)喷界面剂，以保护钢丝网不锈蚀。
网片网格为50mm，应保证外侧横丝位于槽中央，结构一侧网片距聚苯板15mm(同钢筋保护层厚)，饰面一侧与背楞平，采用热镀锌处理。
质量要求：
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项次 |
项目 |
质量要求 |
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1 |
外观 |
保温板正面有直角梯形凹凸槽，槽中距50mm，板面及钢丝均匀喷涂界面剂。 |
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2 |
焊点强度 |
抗拉力≥330N，无过烧现象。 |
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3 |
焊点质量 |
网片漏焊脱焊点不超过焊点数的8%，且不应集中在一处。连续脱焊不应多于2点，板端200mm区段内的焊点不允许脱焊虚焊，斜插筋脱焊点不超过3%。 |
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4 |
钢丝挑头 |
网边挑头长度≤6mm，插丝挑头≤5mm。 |
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5 |
聚苯板对接 |
≤3000长板中聚苯板对接不得多于两处，且对接处需用聚氨脂胶粘牢。 |
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6 |
重量 |
≤4 kg/m2 |
说明：1、横向钢丝应对准凹槽中心。
2、界面剂与钢丝和聚苯板的粘结牢固，涂层均匀一致，不得露底，厚度不小于1 mm。
3、在60 kg/m2 压力下聚苯板变形〈10%。
㈡ 施工工艺：
1、结构施工期间
1) 外墙钢筋绑扎完成，经验收合格后，立外墙门窗洞口内模。
2) 按照设计要求的墙体厚度弹水平线及垂直线，以确定外墙厚度尺寸。
3) 按所弹水平线位置安装保温板，按外墙洞口及保温板规格，整体下料，合理套裁，降低损耗。
4) 安装时开槽一侧朝外，平板一侧朝向钢筋，槽的直角边在下，斜角边在上，有利于装修抹灰。
5) 保温板安装时拼缝要严密，双侧每隔150mm用20#火烧丝绑扎一道，确保拼缝严密不分开。
6) 与墙体钢筋绑扎时，用火烧丝将保温板内侧网片与钢筋绑扎在一起，绑扣间距≦400mm。要做到下紧上松，使保温板能紧贴在外模上，以保证保护层厚度。
7) 门窗洞口处要采取加海绵条等措施保证模板与保温板接缝严密，防止混凝土浇筑时，水泥浆流到槽内，影响后期装修抹灰。
8) 在拐角处，保温板安装要垂直，并用火烧丝用两块板绑扎牢固。
9) 外墙悬挑构件施工时，模板要与墙体保温板贴紧，模板支好后，将多余的保温板认真清除，保证悬挑构件的施工质量，并保证外保温效果。
10) 在混凝土强度满足要求后，先拆除外墙外侧模板,再拆除外墙内侧模板。并及时修补破损的墙面混凝土边角。
11) 穿墙螺栓拆除后，应以干硬性砂浆捻塞孔洞，孔洞处所缺保温板须以保温砂浆补齐。
2、装修期间
12) 主体结构验收合格后，将保温板表面与板面结合不好的余浆、浮灰、油渍、污垢等均应清理干净。
13) 按规范要求完成外墙加气混凝土砌体砌筑，砌体要按附图加设12#铁丝，过程中要注意加气混凝土砌块的养护。
14) 抹灰前，砌体部分要满铺镀锌铁丝网并用预留12#铁丝勾牢，铁丝与保温板搭接150并与原网片绑牢。阳角加设200宽铁丝网，对分与原网片绑牢或原结构墙用射钉固定。
15) 抹灰要求：砌体要求采用掺加专用外加剂的改性水泥砂浆，需向保温板延伸200宽，见详图。保温板抹灰采用普通水泥砂浆即可。
16) 抹灰分两遍抹20mm厚1：3水泥砂浆，砂子要采用中、粗砂。每遍抹完后均需洒水养护，或喷养护剂。第一遍灰抹后应充分干燥，间隔应4天以上。第二遍灰需养护6天以上。
17) 本项目外墙面砖采用散贴，要求在外墙密弹墨线。结合分缝要求沿墨线用云石机将抹灰层及钢丝网切断，用专用弹性嵌缝剂勾回。
18) 用专用外墙面砖粘结剂镶贴面砖，基层在粘贴前24h浇水湿润，排砖、分缝、勾缝等应满足设计及施工规范要求。
19) 按要求做拉拔试验，合格后清理报验。
20) 外墙收头需设压顶，屋面(阳台)防水做法参照详图。
21) 本项目外门窗施工将按如下顺序完成：结构(包括二构)完成，大面抹灰基本完成(可调整，主要是成品保护)后，立门窗框；由厂家完成塞缝，附加聚氨酯涂膜防水后，移交总包；总包完成最后的面层施工。
㈢ 注意问题
1、外墙面砖镶贴过程中，20mm底灰的整体性非常重要，是整体外墙面砖承重体系的核心。外墙面砖在进行拉拔试验时，试件周边切割深度不应深入底灰,否则拉拔试验强度不够。
2、本项目外墙面砖的观感要求比较高，除了对工艺质量要求较高外，外墙事先排版，减少破活也是非常重要的一个环节。因此，外墙装修前应做好CAD排版工作，结合现场施工情况，确定面砖排块图，外门窗位置及尺寸可做微调。
3、结构施工期间应加强细节管理，为以后装修施工创造有利条件，尤其是外墙门窗洞口处。结构施工时应采用有效措施，阻断门窗框处沿保温板与结构墙体之间的渗水通道。
4、外墙加气混凝土砌体将采用非标，厚度分别为240、290两种。
六、结语
预防墙体开裂、降低能耗、尽可能不影响业主室内装修等因素将逐渐成为业主选房的一个非常重要的关注点。本外墙保温体系将能很好的解决这一问题。
本项目采用短肢剪力墙结构，外墙装修面层采用面砖，该方案很好地解决了防止外墙面砖脱落的问题。
参考资料：
1、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)。
2、《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-93),中国计划出版社，1995年5月。
3、《外墙外保温技术百问》，中国建筑工业出版社，2002年4月。
4、《民用建筑节能设计手册》，中国建筑工业出版社，1999年1月。
5、《钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板》(JC623-1996)，国家建材局标准化研究所出版，1996年1月。
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