浅析既有建筑节能改造
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【摘要】由于本市中心大量的房屋是上世纪六、七十年代的老旧建筑，保温隔热效果差，存在冬冷夏热的现象。针对这种现状，为了节能降耗、改善所属区域老百姓的居住条件，2011年在北京市政府的大力支持下，对东城区（南片）光明小区、幸福北里小区、天坛小区的既有老旧房屋进行了节能保温改造。本项目建筑面积：72944㎡；建筑功能：住宅楼；建筑层数：多层及小高层；改造范围：外墙外保温、屋面保温、门窗更换。在外墙外保温及屋面保温工程中，根据基层的不同材质、不同厚度、不同的热损耗选择采用了不同厚度600×800㎜的双层钢网憎水岩棉板及500×500㎜的泡沫玻璃保温板。通过工程实践，对外墙外保温的优点、外墙外保温体系的组成、外墙外保温的施工工艺及泡沫玻璃屋面保温系统的特点、性能、施工工艺进行了阐述。本次节能保温改造，不仅对既有建筑起到了节能、保温、消除建筑物热桥的作用，而且使既有建筑的面貌焕然一新；满足《北京市居住建筑节能设计标准DBJ11-602》规定的在1980年住宅通用设计节能能耗基准水平的基础上节能65％的要求。
关键词： 既有建筑，外墙外保温 ，屋面保温
中图分类号：TU352.59 文献标识码： A
绪论
根据我国当今社会的发展理念，贯彻落实节能环保政策；对老旧房屋进行节能保温，不仅起到了节能降耗的作用，还改善了老百姓的居住条件，同时改变了城市的面貌。
一、外墙外保温
1、外墙外保温的优点
外保温可以避免产生热桥。在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的热损失，还能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和滴水。而外保温则能避免这种问题；另外在使用同样厚度、同种材料的保温材料条件下，外保温要比内保温的热损失减少1/5，从而节约了能源。
由于采用外保温，内部的砖墙结构或混凝土结构受到保护，可以减少温度应力对墙体结构的破坏，能最大限度的延长建筑物的使用寿命。
对旧房屋进行外保温，不会占用房屋的使用空间，不会影响老百姓的正常生活。
对旧房屋进行外保温后，能使建筑物的面貌大为改观。
2、外墙外保温体系的组成
所谓外墙外保温：是指在垂直外墙的外表面上建造保温层，该保温层对于外墙的保温效果明显，其热阻值要超过1M2.K/W；还必须满足水密性、抗风压、防火、耐冲击、耐久性以及温湿度变化的要求，不致于产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞作用；还能与相邻部位（如门窗洞口、穿墙管道等）之间以及在边角处、面层装饰等方面，均能得到适当的处理。
由于各外墙外保温体系不同，其材料、构造和施工工艺有一定的差别，外墙外保温体系大致由以下部分组成：
（1）粘结材料：该粘结材料是指用于墙体与保温层之间的粘贴。该材料必须符合以下要求：固化好、可操作性好、具有较强的粘结力、水蒸气渗透性强，并且具有防水功能，防止偶然遇水冻融而损坏，确保整个系统的牢固性和稳定性。粘结材料的性能指标如表1-1所示。
表1-1 粘结材料的性能指标
本项目采用双层JDHT钢网岩棉板外墙外保温系统：它的系统构造为岩棉板外双面加热镀锌点焊网架，两片网之间用断桥（Φ1.5～2钢网）插筋连接，使内外两片钢网连成整体，构成新型的“构架式岩棉保温板”。优点是：①憎水岩棉板固定于钢网构架中，彻底解决了岩棉板下坠的问题；②系统抗拉强度高：JDHT钢网岩棉板里外两层钢网，用断桥插筋点焊连接后，刚度大，经检测，其每根插筋抗拉力为531N，整个板筋抗拉强度达33Kpa，解决了一般岩棉板松软，抗拉拔性能低的缺陷及挤塑板防火等级达不到A级的缺陷；抗风力性能大大提高。同时由于钢网与粘结砂浆和抹面砂浆有良好的握裹性，使整个JDHT钢网岩棉板薄抹灰系统整体性提高，岩棉仅为填充的保温作用；③连接内、外两片钢网的断桥插筋，阻断两片钢网的热桥；④里层钢网提高与基层墙体粘结时粘结性能，外层钢网有利于与抹面层的粘结。JDHT钢网岩棉板物理性能要求如表1-2所示。
表1-2 JDHT钢网岩棉板物理性能要求
（3）面层（抹面砂浆）：保温板的表面抹面砂浆有不同的做法，大致可分为聚合物砂浆、普通水泥砂浆。虽然各种面层做法不同，但是必须符合抗裂性好、成膜好、防水性能好、耐侯性强、干燥收缩率低等特点。鉴于上述要求，聚合物砂浆做法是目前较好的做法。抹面砂浆的性能指标如表1-3所示。
表1-3 抹面砂浆的性能指标
（4）耐碱玻纤网格布为面层的加强材料，其作用为改善面层的机械强度，保证其连续性，分散面层的收缩应力和温度应力，避免应力集中，防止面层出现裂纹，网格布必须介于底层与面层砂浆之间，外部不得，不能与外界水分接触（因网格布受潮后，其极限强度会明显降低）。耐碱玻纤网格布在保温面层中起“软钢筋”的作用，其性能指标应符JG149—2003中对耐碱性的要求，每平方米用量1.1平方米。耐碱玻纤网格布的性能指标如表1-4所示。
表1-4耐碱玻纤网格布的性能指标
（5）保温板专用锚固钉分为：锺击式锚固钉和回拧式锚固钉两种。本工程采用回拧式锚固钉。锚栓技术性能指标如表1-5所示。
表1-5锚栓技术性能指标
（6）涂料：涂料必须与薄抹灰外保温系统相容，其性能指标应符合外墙建筑涂料的相关要求。
（7）附件：在薄抹灰外保温系统中所采用的附件，包括密封膏、包边条等应分别符合相应的产品标准要求。
3、外墙外保温的施工
作业条件：操作地点气温及基层表面温度不低于5℃，风力不大于五级，雨雪天气不施工。
施工工艺：施工准备基层处理弹控制线挂基准线保温层施工锚固件施工聚合物抗裂砂浆抹灰饰面涂料施工
(1)施工准备：对伸出墙面的空调支架、雨水管卡、防盗护栏等做保护性拆除，电缆线做好防护措施及移位，留出保温层厚度的余地，杜绝了因管线影响粘贴保温板的厚度，确保了整个建筑外墙外侧的保温不出现薄弱部位。
（2）基层处理：原房屋外墙主要为清水砖墙、涂料饰面层、水刷石面层。针对这种饰面层，必须将墙面残渣和粉尘等杂物清理干净。墙面平整度超过10㎜进行剔凿及修补，保证基层清洁、干燥、平整、无粉化物、无空鼓现象。
（3）弹控制线：根据建筑立面设计效果，在墙面弹出外门窗水平垂直及装饰缝线，以确保整个外面的美观。
（4）挂基准线：在建筑物大角（阴、阳角）挂垂直基准线，每个楼层适当位置挂水平线，以控制岩棉板的垂直、平整度。
（5）保温板粘贴：分为点粘和条粘法。本项目采用点粘与锚栓结合，以锚栓为主的施工方法；粘贴时从外墙底部边角处开始，依次横向粘贴，相邻板材互相靠紧、对齐，上下板之间要错缝排列，墙角处板材要咬口错位；保温板的粘结砂浆应按规定配料并搅拌均匀，然后将和好的粘结砂浆在保温板四周抹80㎜宽、厚10㎜的粘结带并留一个5㎝宽的排气孔，板间抹Ф100㎜、10㎜厚的粘结点，呈梅花状分布，粘结面积不小于40%；随后立即将保温板就位粘贴，粘贴时应轻柔、均匀挤压，并用2m靠尺或托线板检查板面垂直平整度，无“碰头灰”，板间不留间隙，如出现间隙，应用相同的保温板片填塞、挤紧，防止裂缝；板间高差不得大于1.5㎜，板的拼隙不得留在门窗洞口的四角边；粘贴岩棉板时，遇见门窗洞口、转角处，必须做网格布翻包处理，翻包宽度外露不小于30㎝。保温板底部与散水交接处留置25㎜空隙，填塞密封材料，防止热胀冷缩从而破坏大面保温层；在首层外墙裙阳角处做金属护角，防止墙角被破坏。
（6）锚固件固定保温板：锚固件采用尼龙胀栓带压盘，建筑高度在50m以下时，每平方米外墙设4个，建筑高度在50m以上，每平方米外墙设6个锚固件且至少待粘结保温板后72小时后进行，进墙深度不小于锚固件长度的1/3，且应呈梅花状布置在板与板的缝隙之间，钉头和压盘（镀锌铁片）不得超出板面且必须拧入墙体。
（7）砂浆抹面：抹底层砂浆随即压入网格布，锚栓安装完成，保温板的表面平整度经验收合格后，进行聚合物砂浆抹灰，按规定配料并搅拌均匀，一般配合比（水：砂浆＝1：4），一次配制用量应控制在2小时内用完，然后将和好的砂浆均匀涂抹在保温板表面；同时，将网格布紧绷后贴于底层砂浆上，用抹子由中间向四周把网格布压入砂浆的表层，严禁网格布褶皱，网格布不得压入过深，仅以覆盖网格布，微见网格布轮廓为宜，单张网格布长度不宜大于6m（砂浆面积要略大于网格布），铺贴遇有搭接时，必须满足横向100㎜、纵向80㎜的搭接长度，门窗洞口角上需粘贴45度角150×400㎜防裂网格布。
抹面层砂浆：在底层抹面砂浆凝结前抹一道罩面砂浆，厚度为1-2㎜，将网格布全部覆盖；砂浆抹灰施工间歇应在自然断开处，方便后续施工的搭接；在连续墙面上施工需要停顿，面层砂浆留槎不应完全覆盖已铺好的网格布，需与网格布、底层砂浆成台阶形坡茬，留出间距不小于150㎜，以免网格布搭接处平整度超出偏差。考虑首层墙裙部位存在被冲击或撞击现象，在标准保温板做法的基础上加铺一层网格布，并再抹一道抹面砂浆罩面，以提高冲击强度；在这种双层网格布做法中，底层网格布可以是标准网格布，也可以是质量更大、强度更高的增强网格布，以满足设计要求的抗冲击强度。由于门窗洞口周围容易产生结露，先在洞口周围抹15mm憎水膨珠砂浆，再用抗裂砂浆抹平。
（8）待抹面砂浆干燥后进行涂料饰面施工。
二、泡沫玻璃屋面保温
1、泡沫玻璃
泡沫玻璃又称多孔玻璃，以碎玻璃、废旧玻璃为原料，掺加发泡剂和改性剂，经900℃高温焙烧制成。其特点是表面密度小、强度高、导热系数低、热阻大、抗冻融性能好、热稳定性能好、吸水率低、不燃烧、吸声、耐腐蚀、易加工、透湿系数低等，是一种高性能的隔热保温材料。泡沫玻璃的主要物理性能如表2-1所示。
表2-1泡沫玻璃的主要物理性能
2、泡沫玻璃保温系统性能
技术特点：泡沫玻璃保温系统具有重量轻、不透湿、不吸水；导热系数小，完全不燃烧；机械强度高、性能稳定、耐化学腐蚀；受温度变化影响小；保温效果好；耐久性好、抗裂；现场施工方便等特点。使用温度为－250℃～480℃。可用于其它保温材料无法达到防火要求的墙面。泡沫玻璃保温板保温系统技术性能指标如表2-2所示。
表2-2泡沫玻璃保温板保温系统技术性能指标
3、泡沫玻璃屋面施工
作业条件：操作地点气温及基层表面温度不低于5℃，风力不大于五级，雨雪天气不施工。
施工工艺：施工准备基层处理保温层施工找平层施工防水层施工涂料颗粒保护层
施工准备：材料、人员准备就绪。
基层处理：将屋顶表面的尘土、杂物清理干净，对原屋面破坏的防水层进行修补，保证基层干燥、平整，无凸起物，处理完毕后，办理隐检手续。
保温层施工：首先铺泡沫玻璃板，泡沫玻璃板之间拼缝一定要密实，泡沫玻璃板与基层之间接触一定要密实；当泡沫玻璃板需要裁切时，边角一定要顺直、整齐。泡沫玻璃板铺好后上铺30厚干拌复合轻集料混凝土，表面应平整。
找坡层施工：找坡层材料为CL5.0轻集料混凝土，按设计要求以最薄处30㎜厚找2﹪坡。找坡层施工前应对保温层进行检查验收，并办理验收手续。
找平层施工：找平层大面积施工前，应对出屋面的管根、设备基础等根部进行处理，然后按由远到近、由高到低的顺序用20㎜厚1：3水泥砂浆找平，水泥采用425#普通硅酸盐水泥，砂选用中砂。找平层设置分格缝，缝宽20㎜，缝的间距6m，分格缝嵌填密封材料。基层转角处抹成圆弧形，其半径不小于50㎜.找平层表面应抹平、压实，并及时浇水养护，避免发生裂缝现象。
防水层施工：待找平层干燥后，进行防水层施工，防水层施工前，必须对找平层进行检查，应无杂物和空鼓、起砂现象。防水层采用3＋3㎜SBS高聚物改性沥青卷材（聚胎脂）。
蓄水试验：防水层施工完毕后，进行蓄水试验，蓄水时间不少于24h，检查是否有渗漏和积水现象。发现有此现象马上查找原因并进行整改。
保护层施工：层面防水保护层为涂料颗粒保护层。
结论
本次节能保温改造，不仅圆满的完成了东城区房管中心委派的工作任务、改善了老百姓的居住条件；还推广使用了双层钢网岩棉板和泡沫玻璃板。在施工过程中，我司严格执行了新材料推广应用管理工作程序；在今后的工作中，我将跟踪此保温材料在使用阶段的各项性能，通过不断的总结与改进，使节能保温的新材料得到更广泛的应用。
参考文献
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【2】 侯文虎、顾旭鹏泡沫玻璃在屋面保温体系的应用58页2009年2月
【3】 李晓明、桂永全等JG149-2003（中华人民共和国建筑工业行业标准） 中华人民共和国建设部3、4、5页2003年07月