- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:我国城镇化进程的加快使得老旧小区的节能改造需求日益凸显,其中外墙外保温作为提升建筑热工性能的重要手段,具有显著的节能效益。本文围绕老旧小区外墙外保温改造的核心问题,结合工程实例,探讨适用于不同基层墙体的基层处理方法、外窗与阳台优化技术以及防潮防水措施,以期提高保温系统的稳定性和耐久性,为老旧小区节能改造提供可行的技术方案。
关键词:老旧小区;节能改造;外墙外保温;细部构造;防水密封
中图分类号:
随着我国建筑节能标准的不断提升,老旧小区的改造已成为推动绿色低碳城市建设的重要举措。由于历史原因,大量建成于上世纪八九十年代的住宅小区在围护结构的热工性能上存在明显不足,冬季室内热量散失严重,夏季隔热性能较差,直接影响居民的居住舒适性,同时造成能源消耗的持续增加[1]。因此,对老旧建筑外墙进行外保温改造已成为改善居住条件、降低建筑能耗的有效路径。
1工程概况
1.1工程基本情况
该项目为上世纪八十年代末至九十年代初建成的多层砖砌体住宅小区,典型六层建筑,共计15幢居民楼,总建筑面积约90000平方米,居住群体以中低收入人群和老年人为主。
由于建造年代较为久远,受当时建筑设计理念和施工技术的限制,外墙围护结构的热工性能较差,冬季保温能力不足,室内热量容易散失,而夏季又难以有效隔热,影响居住舒适性。此外,配套基础设施相对落后,尽管近年来开展了局部修缮,但整体老化问题仍较为突出。小区建筑外立面主要采用水洗石、水泥砂浆抹灰及局部砌筑等形式,长期受自然环境影响,表面普遍存在不同程度的老化和损伤。
建筑门窗多为铝合金或钢制材料,阳台栏杆形式多样,大部分为后期居民自行安装,增加了建筑节能改造的复杂性。由于缺乏系统性的维护与管理,小区建筑普遍存在老化严重、外墙保温性能较差、能源消耗偏高等问题,需要通过节能改造以提升居住质量。
1.2外墙现存问题
建筑外立面的长期系统性维护缺失,导致其呈现出多种劣化现象,其中装饰层的老化问题尤为突出。水洗石饰面及水泥砂浆抹灰层普遍存在空鼓与剥落现象,局部区域因长期风化作用,墙体表层材料已出现结构性损伤,致使基层材料直接暴露于外部环境中,进一步加剧了其劣化进程。这种状况不仅显著降低了外墙的耐久性能,同时也严重影响了建筑的整体美学价值与功能完整性。
冬季建筑围护结构热桥效应突出,冷空气可通过墙体渗透至室内,导致供暖能耗大幅增加,建筑整体节能效率降低。各楼栋外墙材料差异较大,部分楼层采用清水砖墙,其表面已有明显风化和粉化现象,吸水性增强,墙体易受潮,甚至滋生霉菌,进一步削弱隔热性能。此外,经过多年使用,原窗框与外墙保温层连接处普遍出现松动及老化现象,雨水易沿缝隙渗透至墙体内部,造成局部渗漏,影响建筑结构安全。
阳台与外窗形式多种多样,部分业主对阳台、外窗结构进行了私自改造,使得建筑施工时难以对相关细部构造进行统一规范处理。
2墙面基层处理
2.1水洗石墙面
实地勘察数据显示,该建筑住宅区域总面积约2000平方米,其中约40%的墙体存在空鼓、脱落等结构性缺陷。为保障施工质量,对水洗石墙面实施系统性检测,采用轻敲法精准定位空鼓区域,经测算,空鼓标识面积达800平方米。随后,利用打磨机、凿子等工具对空鼓部位进行彻底清理,清理深度控制在5-10毫米,确保基层坚实可靠,总计处理面积约850平方米。清理作业的平均作业效率为15分钟/平方米,总计工作时长约213小时。
在清理工序完成后,使用0.6MPa高压水枪对全部处理区域进行冲洗,以彻底清除表面附着的粉尘与杂质,确保基层达到洁净标准。待墙面自然风干24小时后,再均匀涂布双组分界面剂,涂层厚度控制在1毫米左右,施工面积2000平方米,单次施工时间约3分钟/平方米,总计100小时左右。界面处理完成后,使用高分子水泥砂浆对剔除部位进行修补,砂浆厚度控制在10~20毫米,粉刷后需确保表面与原有墙体平整一致,并控制粉刷平整度误差在3毫米以内[2]。该施工环节的平均作业时间为12分钟/平方米,总计工期约170小时。通过以上处理措施,提高了水洗石墙体的整体稳定性,使其满足外墙保温施工要求,同时确保保温层之间的牢固结合。
2.2水泥砂浆抹灰墙面
检测数据显示,水泥砂浆抹灰墙面中约30%的区域存在空鼓、开裂及脱落等质量缺陷。为修复墙体结构完整性,采用钢丝刷对墙面进行全面清理,清理效率为6分钟/平方米,累计作业时长达75小时。针对已出现空鼓、开裂及脱落的部位,使用电动切割机与凿子进行精确剔除,剔除深度控制在10-15毫米范围内,处理总面积达800平方米,剔除作业耗时约147小时。
清理工作完成后,对墙体表面进行均匀湿润处理,用水量为1升/平方米,总用水量约2500升,湿润养护时间持续24小时,以确保墙体达到最佳施工状态。待墙面完全干燥后,涂刷1毫米厚的双组分界面剂,施工面积覆盖2500平方米,单次施工效率为4分钟/平方米,总施工周期约167小时。待粘结层充分干燥后,使用M10高分子水泥砂浆进行修补,抹灰厚度控制在15~20毫米,总施工面积800平方米,作业时间160小时。
砂浆粉刷完成后,为确保硬化质量及抗裂性能,墙面需进行连续7天的养护,期间每日使用高压喷淋装置进行保湿处理,以提升砂浆层的耐久性与稳定性[3]。
2.3清水砖墙面
部分楼栋外墙采用清水砖砌体,经现场勘察,约1500平方米墙面存在不同程度的风化及砖体表面粉化现象,其中受风化影响较严重的区域约占30%,面积约450平方米。为提高墙体耐久性,对风化较严重的砌体区域进行表层处理,使用切削刀具剔除表面风化层,去除深度控制在5~10毫米,平均处理时间约15分钟/平方米,总计作业时长113小时。
剔除作业完成后,采用高压水枪清洁墙体,清洗用水量约2升/平方米,总用水量3000升,清洗作业耗时约120小时。清洁完成后,墙体需自然晾干24小时,以确保基层达到合适的施工条件[4]。
待墙体完全干燥后,在清水砖墙表面均匀涂刷0.5~1毫米厚的固壁胶粘剂,以提高砖体表层强度并增强抗风化性能。该施工环节的单次作业时间约2分钟/平方米,总施工面积1500平方米,施工时间约50小时。随后,对砖缝进行加固处理,采用高分子砂浆填补砖缝宽度较大的部位及开裂区域,单次作业时间约8分钟/平方米,总计施工面积200平方米,工期约27小时。
完成修补后,需对墙体进行烘干及养护,以保证修复区域达到必要的强度,为后续外墙保温施工提供可靠的基层条件。
3阳台与外窗的保温处理
3.1阳台保温构造
在住宅小区中,阳台作为建筑外围护结构的重要组成部分,其保温构造设计对整体建筑节能效果具有重要影响。在阳台与外墙保温体系的结合处理中,需重点考虑热桥效应控制与防水性能提升,确保整体隔热性能满足规范要求。
对于外挑阳台的保温处理,需在阳台底板与外墙交接处设置连续保温层,避免热桥产生。阳台底板外侧采用与外墙一致的保温材料,厚度不低于40mm,并采用防水砂浆找平层,涂刷1.5mm厚Js聚合物水泥防水涂料,以提高防水性能。保温层外侧采用抗裂砂浆处理,并附加玻璃纤维网布,增强抗裂性能与耐久性。
在阳台与外墙连接处的处理中,需在交接部位设置15mm×15mm的沟槽,填充隔热材料并附加玻璃纤维网,以增强热工性能。外侧采用防裂砂浆进行处理,同时在沟槽内部嵌入密封剂,确保保温层与阳台结构之间的紧密衔接,达到隔热与防水的双重作用。
对于阳台拐角区域的保温处理,受施工空间限制,需采用特殊设计方案。在阳台内侧采用聚苯颗粒替代传统隔热板材,并均匀涂覆保温涂层,确保隔热材料与外墙基面的紧密粘合。在阳台外侧与隔热层的交接处,使用高性能密封剂进行处理,以提升防水性能与耐候性,确保整体结构的长期稳定性。
3.2外窗接缝密封与防水
在住宅建筑节能改造工程中,外窗与外墙之间的接缝密封与防水处理是确保建筑整体防水性能及隔热效果的关键环节。由于外窗结构形式多样,窗扇尺寸及安装方式存在差异,接缝密封及防水处理需结合具体情况进行针对性施工。
在平开窗的密封施工中,采用全粘合工艺,确保隔热层与窗框之间的粘结宽度达到600mm。对于难以完全覆盖的区域,在隔热层与窗扇交接处预留15mm深的沟槽,并填充高性能抗裂砂浆,同时使用防水密封剂对所有接缝进行封堵处理,以有效阻隔雨水渗透至隔热层内部,保障密封效果的持久性。
针对推拉窗的密封处理,由于隔热层无法完全包覆窗框,需在窗边及窗下开设15mm深的沟槽,并使用玻璃纤维网布进行结构加固。接缝处填充密封胶,施工厚度控制在5mm,封缝宽度保持在20mm,以显著提升防水性能,防止因结构缝隙导致的渗漏问题。
4保温系统细部构造处理
4.1材料选择
在建筑外墙保温工程中,采用40至50mm厚硬泡聚氨酯保温板作为主体隔热层,并设置300mm高竖丝岩棉防火隔离带,以满足防火规范要求。硬泡聚氨酯保温板的导热系数为0.024W/(m·K),吸水率低于1%,在高湿度环境下仍能保持稳定的隔热性能。其抗压强度高达200kPa,可在长期使用过程中保持结构稳定性,避免因外部荷载或环境变化导致变形。
根据最新规范要求,保温层基层处理采用防水砂浆作为找平层,并涂刷1.5mm厚Js聚合物水泥防水涂料,以提高基层的防水性能与粘结强度。保温板粘贴采用框点法施工,每平方米布置10个胶接点,确保胶接面积不低于50%。在无拉毛基层条件下,聚合物砂浆涂覆形成高强度粘结带,其抗拉结合强度不低于0.10MPa,以确保保温层与墙体的稳固结合。
为提高耐候性能,保温层表面附加抗拉强度1.25kN/m、网孔尺寸4mm×4mm的玻璃纤维网布,有效降低风压、温度变化等因素对保温层的长期破坏作用,提升系统的整体耐久性。
4.2保温层施工
在保温隔热层施工过程中,硬泡聚氨酯保温板的技术性能指标需严格遵循行业规范要求。采用框点法施工时,所选用的高分子粘结剂的初始粘结强度应达到0.50MPa,显著高于国家标准规定的0.30MPa下限,从而确保保温板材与墙体基面形成可靠的粘结界面。
在保温板安装前,需对外墙基层进行平整度检测,其偏差值应控制在±3mm范围内,这一精度要求有助于提升粘结剂的有效接触面积,进而保证施工质量的稳定性和可靠性。为验证粘结强度,在施工现场进行拉拔试验,测试点布置于墙体表面,检测结果显示,抗拉强度达到0.15MPa,符合技术规范要求,确保了保温层的长期稳定性。
在保温板粘贴完成后,面层施工采用抗裂砂浆,其抗压强度为15MPa,施工厚度控制在3~5mm,以增强保温层的抗裂能力。外墙防裂砂浆施工过程中,需先将耐碱玻璃纤维网布包覆在墙体表面,以提高整体抗裂性能,减少因温度变化或应力作用产生的开裂风险。
通过严格的材料选择与施工工艺控制,确保北京地区建筑外墙保温系统在满足节能要求的同时,具备优异的防火性能与耐久性。
4.3防潮处理
在保温系统中,防潮处理对其耐久性至关重要。针对一楼和顶楼,防水防潮施工范围分别设定为:一楼由地面至外墙1.5m范围,顶楼则从外墙檐口以下1.5m范围。这两个区域由于长期暴露在雨水及湿气影响下,一楼易受地面湿气侵蚀,而顶楼则受屋面排水及风雨影响较大,因此在关键部位增设防水砂浆,其抗渗等级达到P6,以提高系统的长期耐久性和防水性能。
防水层的施工厚度应精确控制在2mm范围内,并在其表层涂覆高性能聚合物防水涂料。该涂层具备优异的延伸性能,其断裂延伸率可达到300%,能够有效适应温湿度变化引发的基体微小形变,从而避免因应力集中导致的涂层开裂现象。
4.4热桥预防
为减少热桥效应,在门窗等关键节点(窗与墙、阳台栏杆与外墙等)设置导热系数为0.035W/(m·K)的密封条,以有效降低因热桥产生的能量损失。同时,采用高性能胶粘剂,其初粘强度达到0.60MPa,符合建筑防水要求,确保在高温、低温及风化等复杂环境条件下具有良好的耐久性。
此外,在窗墙连接部位施加耐候密封剂,该密封材料的位移能力达到25%,可有效缓解因热胀冷缩导致的结构变形问题。密封胶厚度控制在5mm,并在施工完成后24小时内进行固化,随后开展防水性能测试,测试压力为0.5MPa,持续2小时,以验证接缝的密封效果,确保达到设计标准的防水要求。
5结语
综上所述,老旧小区节能改造中外墙外保温细部构造的技术处理措施对提升建筑性能具有重要意义。通过系统化的基层处理工艺,结合40至50mm厚硬泡聚氨酯保温板的施工方案,能够有效改善外墙保温性能,降低能耗,提升居住舒适性。外窗及阳台的保温构造与防水处理进一步增强了整体隔热效果与防水性能。该研究为老旧小区节能改造提供了可行的技术路径,对推动建筑节能与可持续发展具有重要参考价值。
参考文献
[1] 孙涛,徐飞.老旧小区改造中外墙保温施工的技术要点研究[J].住宅与房地产,2024,(04):130-132.
[2] 王顺.老旧小区节能改造设计中建筑外保温技术应用[J].中国建筑装饰装修,2023,(17):83-85.
[3] 张成吉.建筑外墙外保温施工技术与应用[J].砖瓦,2022,(06):154-156.
[4] 张家智.风貌整治外墙外保温改造技术[J].四川建筑,2021,41(05):192-193.
[5] 杨春林.复合板材外墙外保温施工技术研究[J].江西建材,2024,(06):327-329.
相关文献推荐
- 节点文献
- 读者推荐
- 相关基金文献
- 关联作者
- 相关视频
- 批量下載
