轻质外墙组合介绍及分析

发表时间:2016/1/28   来源:《工程建设标准化》2015年11月供稿   作者:胡开封
[导读] 迈进外墙建筑设计(上海)有限公司 其重量只相当于普通墙体的1/5,易于造型,施工方便,外立面可以根据设计选用不同的材料,是一种绿色节能的新型墙体组合。

胡开封
  (迈进外墙建筑设计(上海)有限公司,200031)
  【摘  要】把面材,防水,保温及内衬材料有效组合在一起的轻质墙体,在满足墙体基本功能的基础上,也从性能上有了大大提高。
  前言:
  在科技快速发展的今天,建筑外墙除了满足保温隔热,隔声,阻风挡雨功能外,也对建造过程及材料应用提出了新的更高的要求,本文将介绍一种新型材料组成的墙体。
  随着新型建筑外墙材料的应用,建筑的发展对外墙的要求越来越高,尤其是外墙采取金属板,复合板材,石材等材料时最好是采取相应的轻型的隔墙系统来满足整个系统的功能。

  墙体的各个组合部分及功能
  1、外墙面层材料;2、防水透气膜;3、保温棉;4、隔汽膜;5、硅酸钙板
  1、外墙面层材料:随着对建筑外立面的要求更高,有着更好耐久性,更美观的建筑材料石材、铝板、复合板、复合材料等材料,为了保证外立面的美观避免密封胶对面材的污染,对面层采用开缝设计,所以在面材的后面加一道防水透气膜,防水透气膜能够有效防止水进入后面的保温棉。
  2、防水透气膜:防水透气膜是经过闪蒸法特殊工艺制成的高密度聚乙烯无纺布,是绿色环保材料,具有防水透汽性,极高的强度及耐久性,良好的化学耐受性。防水透汽膜用在建筑维护结构保温层之外,能够阻止风雨对建筑物的袭击,减少空气对流,减少热量损失,在保证建筑气密性,水密性的同时,提供了透汽性,使得建筑结构内部水汽迅速排出,有效避免霉菌及冷凝损害。而且防水透气膜是柔性的结构,可以随着建筑造型铺贴,采用配套的胶带密封,施工方便快捷。
  3、保温棉:通常情况下保温岩棉的导热系数能够达到0.043W/mk,而普通的混凝土的导热系数是1.74W/mk,普通粘土砖的导热系数是0.81W/mk,加气混凝土砌块的导热系数是0.22W/mk,可以看出同样厚度的保温棉的保温性能远远优于我们常用的墙体材料的性能。外墙采用50mm厚的保温性能既可以达到1.12 W/m?k,一般建筑设计中采用
  4、隔汽膜:也是一种高密度聚乙烯无纺布,能够防止水蒸汽进出
  5、硅酸钙板:硅酸钙板以优质高标号水泥为基体材料,并配以天然纤维增强,经先进生产工艺成型、加压、高温蒸养等特殊技术处理而制成,是一种具有优良性能的新型建筑和工业用板材其产品防火,防潮,隔音,防虫蛀,耐久性强。是吊顶,隔断的理想装饰板材。硅酸钙板用在内侧给保温棉提供了支撑,同时也可以作为室内装修的一部分,根据需要这里的硅酸钙板也可以换成其他符合板材或者金属板材。
  性能分析
  强度性能:
  轻质墙体的强度通过面材加钢骨架的方式来满足。外墙的各种面材可以通过金属构件固定在钢骨架上,面材和钢骨架之间形成结构的整体来抵抗风荷载,地震荷载及其他的外荷载的作用。
  导热性能及结露分析:
  对于开缝的设计,我们可以保守的考虑防水透气膜层是与外界直接接触的面层,以一个常规的模型利用热工分析软件Thermal6.0计算的结果如下:
  假设气候条件为:
  冬季: 室外温度-20℃,室内温度20℃,室内空气湿度40%,可以算出结露温度为6℃。
  普通墙体和轻质墙体的传热比较

  冬季等温线分布      冬季结露区域分布

  冬季结露区域分布
  计算可得上述50mm保温棉加12mm硅酸钙板的传热系数是0.94 W/m?k,200mm厚的砌块墙的传热系数是0.91 W/m?k。所以此种组合的墙体可是节省很多材料和室内空间。
  从温度分布曲线及露点线分布可以看出,轻型组合墙体的露点在隔汽层外侧,当露点以外的墙体中的水蒸气结露后,水分也不会进入室内,很好的保证了室内空间的气流循环。而对于普通的墙体,墙体中少量的冷凝水也会进入室内,会引起室内材料的腐蚀损坏。
  隔声分析:
  通常情况下50mm保温棉的隔声性能达到35db,使得外墙的隔声性能达到2级, 如果隔声性能要求较高也可以把普通的保温棉换成隔声棉,采用200mm的隔音棉可以把隔声性能提高到80db。
  防水性及气密性分析:
  由于防水透气膜机隔汽膜对水分有很好的隔离性能,在大部分水已经被面材挡在外部,少量的水进入空腔内也不会进入室内。
  结论:文中所述的轻质组合墙体除了能够满足外墙关于安全性,防水性,气密性能等的功能外还具有良好的隔热性能,对于进入墙体冷凝水也可以迅速的排出。其重量只相当于普通墙体的1/5,易于造型,施工方便,外立面可以根据设计选用不同的材料,是一种绿色节能的新型墙体组合。

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