北京振利高新技术有限公司根据外墙外保温十几年的经验,结合基础研究开发出胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外保温体系。在此分析了保温层的构造位置对建筑结构运动状态的影响;柔性释放应力的技术路线;变形速度差是引发保温层空、鼓、裂的主要矛盾,逐层渐变是减少相邻材料导热系数差的主要技术方法;水的相变是保温层破坏的重要因素,保温层要有阻水、透气的基本功能;无空腔是稳定的抗风构造;控制结构温度,是节能的重要手段;防火等级评价标准及应用范围的研究。
1保温层的构造位置对建筑结构运动状态的影响。
目前市场上对建筑围护结构保温技术主要包括外墙外保温、外墙内保温、夹芯保温和自保温。
1.1保温层构造位置对建筑结构温度场的影响计算
用有限元和有限差分法,建立典型保温墙体在外界大气温度变化等条件下温度场的计算模型,得出各种保温体系的温度场曲线图如下图1.1—1.4。
图1.1外保温温度场分布曲线图 图1.2 内保温温度场分布曲线图
图1.3加气混凝土自保温体系温度场分布曲线图 图1.4夹心保温体系温度场分布曲线图
由图分析可知:
外保温体系为建筑结构提供了一个稳定的温度环境,在保证建筑物保温效果的同时维护结构体系的热稳定性,延长建筑结构的寿命。
内保温体系建筑结构外墙受周期性环境温度影响,加大了不同结构部位的温差,建筑结构热稳定性较差;
加气混凝土自保温体系外表面年温差较大,当使用高强度的抹灰砂浆时易产生空鼓。
夹心保温在保温层两侧的墙体形成较大温差,保温层提供最差的热稳定性,会缩短建筑结构寿命。
1.2保温层构造位置对建筑结构温度应力的影响
图1.5悬挑构造不保温时温度场分布示意图 图1.6悬挑构造不保温时温度应力分布图
由以上图1.5和图1.6可以看出:当悬挑部位不保温时有热桥存在,造成温度应力局部急剧变化,相邻部位结构热稳定性差。
图1.7外保温体系温度应力曲线图 图1.8内保温体系温度应力曲线图
图1.9加气混凝土自保温体系温度应力曲线图
图1.7—图1.9是各种保温体系温度分布图,横坐标0为墙体的内表面。由图可知:
外保温墙体,结构温度变化及其梯度均较小,温度应力也小,内保温墙体的结构温度变化较大,温度梯度也较大,温度应力较大。外保温对于建筑物结构有很好的保护作用。
不做保温的悬挑结构,保温和未保温部位的温度应力差被加大,影响了结构的稳定。该部位的保温应满足结构稳定性的要求。
外保温表面冬季主要承受拉应力,有开裂的风险。夏季主要受压应力,有空鼓的风险。
保温层对建筑物形成不同的温度环境,使建筑物受力状态发生变化,选择正确的保温构造能延长建筑物寿命。