李 康 方光秀 胡鵬杰 李中偉
(1.延邊大學(xué)后勤保障處,吉林 延吉 133002; 2.延邊大學(xué)工學(xué)院結(jié)構(gòu)工程學(xué)科,吉林 延吉 133002)
吉林省既有建筑量大面廣,其中至少75%具有改造價值,且綠色建筑占比很小,既有建筑已成為能源浪費嚴重的高耗能建筑。通過研究既有建筑改造關(guān)鍵設(shè)計與施工技術(shù),使能源和資源可持續(xù)利用,節(jié)能減排,從而緩解能源危機,促進建筑行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展迫在眉睫,具有重大戰(zhàn)略意義。既有建筑綠色節(jié)能化改造與提升性能技術(shù)研發(fā)和示范工程,在北歐和中歐已成功實施,而西歐和北美國家正在普及推廣,我國起步較晚,自從在20世紀80年代末90年代初開始北京、唐山、烏魯木齊等地啟動后,已相繼提出綠色建筑評價的國家標準、既有居住與公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程、檢測的國家行業(yè)及地方標準,實施國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合制定的《綠色建筑行動方案》。
2013年吉林省人民政府、省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳、省發(fā)展改革委制定了《吉林省綠色建筑行動方案》,以綠色、生態(tài)、循環(huán)、低碳理念指導(dǎo)既有建筑的節(jié)能改造工作,促進可持續(xù)發(fā)展。為貫徹國家推行65%的建筑節(jié)能設(shè)計標準[1,2],以降低建筑能耗,以既有建筑聚苯板外保溫為研究對象,針對其在建筑構(gòu)造與功能、舒適度、新能源利用與節(jié)能減排等方面存在問題,研究與提出關(guān)鍵節(jié)點設(shè)計圖、加強施工質(zhì)量技術(shù)措施,更好地指導(dǎo)既有建筑的節(jié)能改造工程具有重要的意義。
延邊大學(xué)民族文化教育院既有建筑是磚混結(jié)構(gòu),外墻做法是老式的37墻、49墻抹灰刷涂料,經(jīng)分析確定其能耗體為采暖保溫能耗,占比近70%,因此改善圍護結(jié)構(gòu)、降低建筑熱負荷是關(guān)鍵。延邊大學(xué)民族文化教育院的改造前狀況如圖1,圖2所示。
為治理外墻與女兒墻滲漏、外皮脫落等安全隱患以及保溫節(jié)能指標不滿足要求,實施節(jié)能改造工程項目。該改造工程計劃工期為2019年7月15日~8月11日,總工期為28 d。
節(jié)能改造外墻外保溫設(shè)計做法為粘貼聚苯板(EPS)薄抹灰系統(tǒng),聚苯板厚度100 mm,采用創(chuàng)新改進型點框法[3],粘貼面積為60%以上。聚苯板外保溫系統(tǒng)各層的改造設(shè)計如圖3所示。
2.2.1防火隔離帶設(shè)置的立面設(shè)計
既有建筑外保溫系統(tǒng)改造采用B1級EPS聚苯板[4,5],每層設(shè)置寬度為350 mm的防火隔離帶,防火隔離帶采用燃燒性能為A級的保溫材料巖棉,沿外墻面水平交圈,防火隔離帶與墻面采用滿粘法。防火隔離帶設(shè)置的立面設(shè)計如圖4所示。
2.2.2防火隔離帶的節(jié)點與首層設(shè)計
防火隔離帶的節(jié)點設(shè)計如圖5所示,首層防火隔離帶的設(shè)計如圖6所示。既有建筑外保溫系統(tǒng)采用不燃材料在其表面設(shè)置防護層,將保溫材料完全包覆,防護層厚度首層為15 mm,其他層為5 mm。
2.2.3屋面與外墻相交處防火隔離帶設(shè)計
屋面和外墻之間設(shè)置寬度為500 mm的防火隔離帶,防火隔離帶采用燃燒性能為A級的保溫材料巖棉。屋面與外墻相交處防火隔離帶的設(shè)計如圖7所示。
1)聚苯板:延吉市北大建材,廊坊普天建材產(chǎn)品,容重為22 kg/m3;
2)錨栓:永豐保溫材料廠產(chǎn)品;混凝土和實心砌體錨固深度不小于55 mm;
3)聚合物粘結(jié)砂漿:配合比為水泥∶中砂∶分散乳膠粉∶甲基纖維素醚=1∶1.8∶0.034∶0.006;
4)保溫砂漿:永豐保溫材料廠產(chǎn)品,配合比為1 kg膠粉∶8 L顆粒(膠粉與聚苯顆粒,膠粉與水2∶1);
5)聚合物干粉抹面砂漿(面膠):山東名昂瑞祥建材科技有限公司的“企鴻牌”產(chǎn)品在東北地區(qū)適用,袋凈重25 kg;
6)聚合物抹面抗裂砂漿:配合比為水泥∶中砂∶分散乳膠粉∶甲基纖維素醚∶聚丙烯纖維=1∶2.5∶0.067∶0.007∶0.01;
7)耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布:延吉市北大建材;容重為160 g/m3。
剔除空鼓的水泥砂漿抹灰層,清理墻面基層,墻面澆水濕潤,刷水泥素漿結(jié)合層,用聚合物砂漿重新抹灰。水泥砂漿抹灰涂料墻面需鏟掉表面涂料和膩子,用鋼絲刷清刷抹灰層表面,保證墻面潔凈。聚苯保溫板厚度10 cm,采用創(chuàng)新型點框法[3]施工。板縫交點及板中心位置需鉆孔安裝錨栓,鉆孔深度大于錨栓長度10 mm,參照文獻[6]建筑高度在20 m之間的1層~4層處,實際錨栓數(shù)量4個/板。錨固后,及時在圓盤部位涂抹一道抹面膠漿作防水處理,聚苯板保溫層的施工如圖8所示。
防火隔離帶設(shè)置在窗口上方200 mm處,使其沿水平方向通長、交圈,避免防火隔離帶與基層墻體之間產(chǎn)生空腔。防火隔離帶的厚度與外墻外保溫層的厚度相同,其構(gòu)造由里往外為混凝土墻體或砌體墻體、錨栓、防火隔離帶保溫板、抹面膠漿復(fù)合耐堿玻纖網(wǎng)格布、仿大理石涂料飾面。采用與基層墻體的滿貼法,以粘釘方式固定,錨栓位置在巖棉帶的中間高度處,每塊巖棉帶的錨栓數(shù)量為2個,固定件為150 mm直徑的大盤片錨固件,并采用界面砂漿進行表面處理。防火隔離帶的施工如圖9所示。
根據(jù)國家規(guī)范和標準[1,2]、參照吉林省地方標準[4]要求,對其施工工藝進行了改造,仿大理石涂料采用彩色顆粒包覆成粒技術(shù),一次性噴涂,具有一次成型、耐候性超強、施工周期短等特點,可有效提高耐用性、憎水性和水氣通透性,縮短建設(shè)工期。
施工順序如下:
從上往下進行噴、刷涂層的施工,以保證涂層的顏色一致。
1)基層處理、涂刷抗堿封閉底漆:既有建筑墻面在涂飾涂料前應(yīng)清除疏松的舊裝修層,并涂刷界面劑。新修補墻面基層的含水率應(yīng)小于10%,滾涂一層防潮底漆進行封底處理,其用量為0.1 kg/m2~0.3 kg/m2,常溫干透時間為2 h~5 h,直到完全無滲色為止,以免由于基面滲色、透濕而影響施工質(zhì)量。
2)分格線施工:根據(jù)墻體高度、寬度、設(shè)計規(guī)劃,合理進行分格、劃分,畫分格黑漆,黑漆干透后粘貼優(yōu)質(zhì)美紋紙。
3)噴涂仿石涂料:采用噴槍,將質(zhì)感粒子噴到墻面,待干透后,用120目砂布進行輕微打磨直至噴涂面表面平整。
4)起分格條:噴涂完后,及時將分格條起出,并將縫內(nèi)清凈。
5)滾涂罩面漆:仿大理石涂料完全干透后,滾涂一層罩面漆,滾涂用量為0.2 kg/m2~0.5 kg/m2,常溫干透時間為2 h~6 h。
經(jīng)國家標準[7,8]檢查,各項指標均滿足要求。
1)防火隔離帶外墻外保溫系統(tǒng)無裂縫、無粉化、空鼓、剝落現(xiàn)象,滿足外觀要求;無斷裂、分層、脫開、拉出現(xiàn)象,滿足抗風(fēng)壓性要求;拉伸粘結(jié)強度均大于80 kPa。
2)仿大理石飾面顏色、光澤均勻一致;無泛堿、咬色;立面垂直度不大于3 mm,表面平整度不大于4 mm,裝飾線、分色線直線度不大于2 mm,墻裙、勒腳上口直線度不大于2 mm。
3)保溫效果良好,經(jīng)檢測,負荷與能耗明顯降低,尤其冬季能耗下降明顯,節(jié)能達到70%。
延邊大學(xué)民族文化教育院既有建筑聚苯板外保溫節(jié)能改造后效果如圖10所示。
1)針對既有建筑外墻面滲漏以及外墻面保溫節(jié)能改造項目,提出了聚苯板外保溫系統(tǒng)各構(gòu)造層、防火隔離帶的改造設(shè)計,同時提出了聚苯板外保溫、防火隔離帶、仿大理石飾面的加強施工質(zhì)量技術(shù)措施,有效治理了質(zhì)量通病。
2)經(jīng)改造工程質(zhì)量驗證,其設(shè)計與施工的節(jié)能保溫效果良好,經(jīng)檢測,其節(jié)能保溫性能超過標準要求,工作舒適度顯著提高,降低了供熱采暖成本,達到了預(yù)期改造的目標。為既有建筑的綠色節(jié)能診治、節(jié)能改造實施、提升改造效果提供了借鑒。