條粘、點粘外墻保溫方案比選

孫永鵬 張曉莉

中建二局第二建筑工程有限公司（518054）

條粘、點粘外墻保溫方案比選

孫永鵬 張曉莉

中建二局第二建筑工程有限公司（518054）

外墻外保溫體系與主體結(jié)構(gòu)的連接主要靠黏結(jié)砂漿，輔以錨栓。黏結(jié)形式主要是條粘、點粘。外墻外保溫體系在溫度、風(fēng)荷載、自重、地震等多種荷載作用下，對兩種與墻體的黏結(jié)方式及各層材質(zhì)間的連接進(jìn)行受力分析。在計算長度相同情況下，條黏優(yōu)于點黏，設(shè)計使用年限內(nèi)滿足力學(xué)要求，更符合保溫、安全、耐久要求。

溫度；風(fēng)荷載；自重；地震作用

1 外墻外保溫技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及研究內(nèi)容

1.1 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

外墻外保溫技術(shù)源于20世紀(jì)40年代的德國和瑞典。20世紀(jì)60年代，美國從歐洲引進(jìn)此項技術(shù)并得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)90年代，外墻外保溫技術(shù)在歐美國家得到推廣應(yīng)用。到目前為止，外墻外保溫技術(shù)已經(jīng)成熟，有健全的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格的法律法規(guī)。外墻外保溫系統(tǒng)一般可以使用25年以上。

我國20世紀(jì)80年代引進(jìn)外墻外保溫技術(shù)，但國內(nèi)建筑單位面積能耗是發(fā)達(dá)國家的3～5倍，建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展緩慢，相關(guān)學(xué)者在借鑒外國外墻外保溫技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出新的外墻外保溫新技術(shù)。但相關(guān)技術(shù)不成熟，缺乏相應(yīng)的圖集、規(guī)范及防火標(biāo)準(zhǔn)，沒有把國內(nèi)的實際情況與國外很好地結(jié)合。

1.2 研究的主要內(nèi)容

本文通過分析外墻外保溫條粘、點粘的受力特征，確定兩種黏結(jié)方式與計算長度有關(guān)。在計算長度相同情況下，條粘優(yōu)于點粘，有利于外墻外保溫的保溫性、耐久性和安全性要求。

2 點粘、條粘外墻外保溫技術(shù)

現(xiàn)行規(guī)范對黏結(jié)面積的要求為大于等于40%，超過一定高度輔以機(jī)械錨固。我國《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》JGJ 144-2008對正常使用和正常維護(hù)條件沒有明確解釋。外墻外保溫工程的使用年限不少于25年，缺乏相應(yīng)的耐久性、耐候性試驗數(shù)據(jù)支撐。外墻保溫體系沒有各個構(gòu)造層及材質(zhì)性能隨時間的應(yīng)力、應(yīng)變、變形及變化趨勢數(shù)據(jù)模型。

2.1 條粘、點粘在重力荷載下的黏結(jié)性能

外墻外保溫體系屬于非承重圍護(hù)構(gòu)件，通過黏結(jié)材料的黏結(jié)性與墻體連接，存在剪切應(yīng)力τ1。

其中，τ1表示黏結(jié)層剪切力，ρ1、ρ2、ρ3、ρ4表示不同構(gòu)造層材質(zhì)的密度，h1、h2、h3、h4表示不同構(gòu)造層材質(zhì)的厚度，η表示黏結(jié)面積比率。

在材質(zhì)相同情況下,黏結(jié)面積比率沒有變化。只是黏結(jié)方式條粘、點粘間的變化，對黏結(jié)層剪切力沒有影響，即條粘、點粘在重力荷載作用下性能相同。

2.2 條粘、點粘在地震荷載作用下黏結(jié)性能

由于保溫板與墻體的黏結(jié)存在空隙,條粘、點粘存在彎矩和剪力情況。

其中，qe表示外墻外保溫受到水平地震作用應(yīng)力；β表示地震修正系數(shù)。αmax表示基于結(jié)構(gòu)自振周期水平地震影響系數(shù)最大值，根據(jù)地震分區(qū)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010進(jìn)行取值；G表示保溫系統(tǒng)重量；A表示保溫系統(tǒng)面積。

條粘、點粘簡化受力形式，點粘簡化為雙向受力的板，條粘簡化為單向板受力。點粘簡化為雙向板受力：

其中，M1表示彎矩值；k表示彎矩系數(shù)；L表示雙向板計算長度。

條粘簡化為單向板受力：

根據(jù)條粘與點粘簡化受力情況與L1、L2的計算長度有關(guān)。而相關(guān)規(guī)范沒有明確。從受力角度考慮相同的計算長度情況下條粘受力較小，有利于外墻外保溫的耐久性和安全性。

2.3 條粘、點粘在風(fēng)荷載及溫度作用下的黏結(jié)性能

在施工質(zhì)量和材料檢驗合格的情況下，不同材質(zhì)、不同高度、不同位置對應(yīng)的風(fēng)荷載安全系數(shù)不同，這在李德榮《風(fēng)荷載對外墻外保溫系統(tǒng)安全性的影響》一文中有所描述。

條粘、點粘在自身重力荷載、地震作用、風(fēng)荷載、溫度效應(yīng)作用下，對外墻外保溫體系的防脫落性能基本相同。在受力條件相同情況下，計算跨度起到?jīng)Q定作用。跨度相同時條粘的黏結(jié)作用效應(yīng)優(yōu)于點粘。

3 結(jié)論及展望

通過對外墻外保溫體系各層材質(zhì)的受力分析，外墻外保溫體系粘貼形式，確定在荷載和計算長度相同情況下，條粘黏結(jié)性能優(yōu)于點粘。選取條粘粘貼方式，更有利于防止外墻外保溫體系脫落。

隨著國家對外墻外保溫的節(jié)能逐漸重視，相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)還有待完善。未來，外墻外保溫的防火設(shè)計、構(gòu)造、施工工藝將逐漸被重視。外墻外保溫材質(zhì)的使用，相應(yīng)防火、保溫體系的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖集也將完善，以規(guī)范我國建筑節(jié)能市場。

[1]JGJ144-2008,外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程[S].

[2]GB 50011-2010.建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].北京：中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2010.

[3]GB 50009-2010.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京：中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2010.

[4]林燕成.外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析[J].施工技術(shù), 2007,36（6）：103-105.