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保温装饰一体板在公共建筑节能改造中的应用

类别:新闻动态 | 更新时间:2019-04-29 10:31:14
一、引言
公共建筑是供人们进行各种公共活动的场所。如:办公楼、商场、酒店、医院、教育学术活动中心等。《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2015) 规 定: 在 公 共 建 筑的全年能耗中,供暖空调系统的能耗约占40% ~ 50%,而在供暖空调能耗中,外围护结构传热所导致的能耗约占 20% ~ 50%(严寒地区大约 50%)。石材保温一体板根据以上数据分析,公共建筑在围护结构方面具有较大的节能潜力。
本文以既有公共建筑节能改造工程为例,阐述当既有公共建筑外围护结构改造采用不同保温材料时,其构造形式和施工工法有何不同,并对改造工程造价进行比较分析,为新疆地区公共建筑外围护结构节能改造工程提供参考。
二、既有公共建筑节能改造工程
新疆建设职业技术学院学生活动中心既改工程位于乌鲁木齐市新市区,该建筑物建于1985 年,已使用 31 年,改造后设计使用年限为 25 年。
( 一 ) 既改工程概况
该建筑物总建筑面积:2040.92 平方米,全长 31.2 米,总宽 30 米,高 14.25 米。地上二层,无地下室,结构形式为框架结构 , 外墙为 25 厘米厚陶粒混凝土墙,外墙面为弹性涂料饰面,屋面采用平屋顶,属于甲类建筑。其平面布置见图 1。
( 二 ) 既改工程所在地气候特点
该工程所在地乌鲁木齐市,属于中温带大陆性干旱气候。常年空气干燥,风沙大,寒暑变化剧烈,降水少,昼夜温差大;冬季寒冷漫长,采暖期长达 150 天,冬季最低温度 -25℃,夏季最高温度达 40.8℃,四季分配不均,气候条件恶劣,属于公共建筑热工设计分区的严寒 C区。
( 三 ) 既改工程热工设计要求
根据气候条件可知,既改工程设计内容包括:外墙、门窗、屋面等,其中建筑外墙是节能改造工程的重点。以下是外墙围护结构的热工设计。
(1)建筑体形系数
建筑体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所外包围的体积之比,用 S 表示。石材保温一体板该建筑物据测算:外表面积 FO=2737.44m2,建筑物体积 VO=12283.49m3,由此计算出建筑体形系数为:S=FO/ VO=0.22,以满足外墙建筑体形系数≤ 0.40。
(2)窗墙面积比窗墙面积比
其全称为单一立面窗墙面积比。它是建筑某一个立面的窗户洞口面积与该立面的总面积之比。该建筑物单一朝向外窗(包括透明幕墙)墙面积比为:南向 0.00,北向 0.12,东向 0.20,西向 0.18;总窗墙面积比为 0.12。《公共建筑节能设计标准》(GB50189--2015) 规定:严寒地区甲类建筑各单一朝向外窗(包括透明幕墙)墙面积比均不宜大于 0.60。
三、既有公共建筑节能改造工程设计方案
新疆地区的建筑节能改造工程,常采用聚苯乙烯板、保温装饰一体板等两种保温材料,这两种不同的外墙保温材料其特点、效果、造价分析如下:
( 一 ) 既改工程节能改造设计方案一
当既改工程外墙围护结构保温材料采用聚苯乙烯板时,简称 EPS 板。其建筑构造体系以《聚苯乙烯板外保温建筑构造》(新 06J108)为标准做法,工程以涂料为主饰面,外墙保温构造由基层、结合层、保温层、保护层以及外饰面等组成,具体工法见图 2。聚苯乙烯板外保温建筑构造,按照 140 元 /m2综合单价计价。
( 二 ) 既改工程节能改造设计方案二
当既改工程外墙围护结构保温材料采用超薄石材保温装饰一体板(带肋)系统时,其保温材料岩棉板具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃的特点,并以《超薄石材保温装饰一体板系统构造》(新 15J/114)为标准做法,见图 3。超薄石材保温装饰一体板按照 445 元 /m2综合单价计价。
( 三 ) 既改工程节能改造设计方案比较与确定
随着近年来各地因外墙保温材料引起的火灾屡见不鲜,以致造成生命财产的严重损失,由此公安部消防局严格规定建筑外墙外保温材料必须达到燃烧性能等级 A 级。
(1) 保温材料物理性能比较
既改工程设计的两个方案其不同之处,主要表现在保温材料的导热系数、表观密度、尺寸稳定性、氧指数、燃烧性能等级等物理性能见表 1。其中方案二采用的保温材料岩棉板才能满足燃烧性能等级 A 级。
(2) 工程造价比较
据以上造价分析,采用方案一造价低,而采用方案二造价高。
(3) 设计方案的优缺点分析
由于方案一采用聚苯乙烯(EPS)板,虽然其材料存在着导热系数小,蓄热系数大且不受气温影响,并能够有效避免墙面受潮后发霉等优点,但同时存在着致命弱点:一是易燃烧,燃烧产生的烟雾具有毒性,即便添加阻燃剂之后,燃烧性也仅能达到 B 级;二是施工需要挂网,施工过程繁琐,工期长;三是 EPS 板的材料强度差,易产生开裂现象,保温层脱落现象较普遍;四是聚苯乙烯板由于其自身强度有限,承重能力差,贴面砖时需要进行加强处理。因此,既改工程则选用了造价高且燃烧性能等级达标的方案二。
四、既有公共建筑节能改造工程施工
新疆建设职业技术学院学生活动中心既改工程设计采用石材保温一体板(带肋)系统,其保温墙体施工条件及施工流程如下:    
( 一 ) 保温装饰一体板(带肋)系统施工
(1) 保温墙体的施工条件
外保温施工期间,基层及环境空气温度不应低于 5℃。在 5 级以上大风天气和雨天不得施工。
(2) 保温墙体的施工流程
首先检查基层→基层处理→墙面涂界面剂 分格、弹线、挂线→墙体表面淋水湿润(夏季) 墙体固定锚件→条粘法布粘结砂浆→粘贴超薄石材保温装饰一体板→固定挂件→耐候胶勾缝 清洁板面。
(3) 保温装饰一体板施工的优点
由于超薄石材保温装饰一体板置于建筑物外墙外侧,以实现保温装饰一体化的外墙外保温系统。建筑立面耐候性、耐久性、抗污性增强。提升了建筑立面品质。其中保温材料用专用粘接砂浆与超薄石材相结合,增强了保温材料的防水性能,同时构成无空腔保温装饰一体板,砂浆胁增加了一体板的刚性强度,减少了施工程序,缩短了工程工期。
( 二 ) 既改工程的门窗改造
在建筑外墙保温改造时门窗改造也显得尤为重要。改造的关健是减小外窗的传热系数和提高门窗的气密性。在既改工程中换成保温性能好的单框双玻塑钢窗,满足气密性等级≥ 4级的要求,并在窗框上使用密封胶或密封条,提高气密性减少冷风的侵入,使可开启窗的面积≥窗面积的 30%。
外门的选用采用了保温、防寒、密闭的断桥铝合金成品外门。外门的传热系数≤ 2.5W/(m·K)。
门框与墙体之间的缝隙,并采用聚氨酯发泡剂、或聚氯乙稀泡沫塑料等保温材料封堵,室外侧采用耐候胶密封,室内侧采用密封胶密封。
结论
保温装饰一体板应用于公共建筑节能改造工程,充分体现了工程优质优价的管理特点。


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