外墻外保溫抗風壓性能檢測設備

外墻外保溫抗風壓性能檢測設備【產品概述】
該設備是依據行業標準研制，用于檢測外墻外保溫系統抗風壓性能。在控制方式上采用*的控制系統，氣動控制閥精確調壓、微機自動控制、顯示記錄過程控制曲線、打印原始記錄及檢測結果的多項自控功能。整體設計具有適應范圍廣、操作簡便、性能穩定、控制精度高、采集數據準確、綜合噪音低等諸多優點。
【執行標準】
JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術規程》
JG149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》
JG158-2004《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統》

【設備原理】
依據國家準中規定的加壓速度和頻次要求，單靠變頻調速器調整加壓速度和控制脈沖加壓是不可行的，我單位利用變頻和氣動控制閥聯合調節的方式，采用變頻控制高壓離心風機，使其達到設定的壓力值，然后靠氣動控制閥來調節壓力脈沖頻率。
由于試件養護時間較長，而正常檢測過程較短，因此采用1套箱體，配兩個墻體支架的形式，提高了設備的利用率。

【技術參數】
1、風壓控制范圍：-12000Pa～0Pa
2、風壓測試精度：0.25%
3、風壓控制精度：≤控制目標壓力的±5%
4、壓力脈沖過程時間控制偏差：升壓：0.7～1.0s，持續：2～4s   降壓：≥4s，間歇：≥3s
5、循環次數：可設定，頻次控制準確度*
6、供電要求：AC  380V，30KW  三相五線制動力電
AC  220V，1KW  單相三線制照明
7、靜壓箱外形尺寸長×寬×高：3400×1800×2400
【設備組成】
外墻外保溫抗風壓性檢測設備主要由控制系統、靜壓箱、動力系統、液壓泵站、管路系統五大部分組成。
控制系統：主要由電氣元件、電腦、軟件、采集卡等組成。
靜壓箱和動控制閥。
動力系統：主要由22KW風機、西門子變頻器、控制板組成。
給排水系統：主要由閥門、給排水、管路連接件、差壓傳感器等組成。

一、負風壓
      外墻外保溫是一項*的外墻節能技術。但外保溫系統位于建筑物的外表面，直接面向大氣環境。除系統性能應承受室外多種不利因素的作用和滿足外墻的保溫隔熱要求外，其可靠性、*性和耐久性尤為重要。在高層建筑中使用，需要特別注意負風壓問題：
    1、負風壓，是在某些情況下，由于空氣流體造成的負壓強，在背風面或者復雜建筑體型的某些墻面會受到吸力作用。墻體保溫材料如果固定不夠牢固，有可能在負風壓的作用下脫落。
簡單點說給一個房間不斷的送風，但是不排風，這樣這個房間的風壓就比房間外面風壓大，反之就是負風壓。有凈化要求的房間一般保持正壓，這樣房間外的污染就不會進入房間。
    2、在采用聚苯板作外保溫的設計中，保溫層主要承受的是重力和風壓，由于聚苯板強度的限制，使保溫層開裂，甚至脫落。為了提高保溫板的強度，應盡可能提高粘結面積，采用無空腔，以滿足抗風壓破壞的要求。
    3、高層建筑保溫層抗風壓、特別是抵抗負風壓的問題。越是建筑高處，風力越大，特別是在背風面上產生的吸力，有可能將保溫板吸落。因此，對保溫層應有十分可靠的固定措施。要計算當地不同層高處的風壓力，以及保溫層固定后所能抵抗的負風壓力，并按標準方法進行耐負風壓檢測，以確保在zui大風荷載時保溫層不致脫落。
 
   二、無空腔或小空腔構造提高體系的穩定性
   采用無空腔構造體系可以提高體系的穩定性。其中主要是風荷載和重力的作用。風壓是*作用于建筑物外保溫隔熱層的破壞力量之一。由于風壓對建筑物的破壞力與建筑物的高度成正比，高層建筑要比多層建筑承受更大的風壓，因而高層建筑外保溫要考慮風壓、特別要考慮負風壓對保溫層的影響。建筑物的風荷載是指空氣流動形成的風遇到建筑物時，在建筑物表面產生壓力或吸力。風荷載的大小主要與近地風的性質、風速、風向有關，與建筑物所在地的地貌及周圍環境有關，同時也與建筑物本身的高度、形狀有關。而工程結構的偏差導致空腔的體積大小不一。風荷載作用于建筑物的壓力分布是不均勻的，當保溫墻面局部所受負風壓較大時，空腔內的氣體膨脹。由于風壓導致空氣體積的變化造成保溫層疲勞破壞，往往是造成有空腔保溫墻面裂縫的原因之一。無空腔構造做法使得外保溫體系具有抗風壓能力強、體系整體性好、應力傳遞穩定、安全性好等優勢。
    高層建筑工程做外保溫，應充分重視風荷載對外保溫的破壞作用，應盡可能地提高粘結面積，采用無空腔，以滿足抗風壓破壞的要求。采用無空腔構造體系還可以有效地傳遞外保溫面層荷重引起的應力，保持體系的穩定性。隨著建筑節能標準的提高，保溫層的厚度會不斷增加，由于面層荷重引起的力矩和剪應力也將不斷加大，無空腔構造體系有利于力的傳遞和釋放。
    直接粘貼在外墻面上的外保溫系統使墻體承受兩種外荷載：一是飾面磚及膠粘劑的自重，約合0.25kN/m2；二是風荷載（主要指負風壓），在北京地區，離地20米高處zui大負風壓的計算值約2.1kN/m2，離地100米高處約3.6kN/m2（在沿海地區，此值可能達8-9kN/m2）。要靠膠粘劑與外墻面的粘結強度來承擔。按國家行業標準《外墻飾面磚工程施工及驗收規程》要求，外墻飾面磚工程都經過飾面磚粘結強度檢驗，拉拔強度不低于0.4MPa，即400kN/m2。可見，驗收合格的工程提供的初始粘結力對克服外荷載有足夠大的安全系數。所以，絕大多數外墻保溫系統工程能*安全使用。
 
    三、淺析EPS板外墻外保溫系統的安全性
    1、EPS板外墻外保溫系統的發展
    EPS板外墻外保溫系統是置于建筑物外側的保溫系統,由膠粘劑、EPS板、錨栓、抹面膠漿及耐堿玻璃纖維網格布、飾面層等組成的系統產品．
    目前，在全面推廣應用建筑節能事業的過程中，建筑外墻保溫技術和產品已經成了該項工作中的一個組成部分。外墻保溫經歷了內保溫、夾芯保溫和外保溫的發展和變遷，經過10多年的實際工程的檢驗，已經被國家定為上佳的節能形式。在諸多外墻外保溫的技術體系中，尤其以粘貼EPS板薄抹灰外保溫體系zui受市場青睞．不僅國內如此，在歐美等發達國家和地區EPS外保溫體系也是他們的*體系．在對保溫材料的選材上，歐美國家均以一定規格的聚苯乙烯泡沫模塑板（EPS）為主要保溫材料，其中德國約80%的ＥＴＩＣＳ使用EPS為高效保溫材料，而美國幾乎均采用EPS板。從歐洲上世紀60年代初采用EPS為主的外墻外保溫系統以來，從涂米飾面層、裝飾灰漿飾面層到瓷磚飾面層，在不同的氣候條件下，超過40年的使用經驗證明了其系統的安全與可靠性，其中包括100m以下的高層建筑，甚至有的達到200多米的高層建筑。
    2、EPS板在外墻外保溫體系中的優勢
    聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板），是一類采用含有揮發性液體發泡劑及具有用可膨脹性聚苯乙烯的顆粒為原料，經加熱預發泡后，在模具中加壓成型而制成的具有微細閉孔結構的泡沫塑料板材。該類板材質量輕，隔熱性好，隔音性能優，而低溫性能強，除此之外，還具有一定的彈性、低吸水性和易加工等優點．目前市場上廣泛應用的有普通型（PT）和阻燃型（ZR）兩種，一般情況下，用于建筑物墻體保溫和隔熱的EPS板，均要求是阻燃型。
     人們青睞并選擇EPS板作為保溫材料的主要原因：
    *：EPS板的導熱系數≤0.041W/（m.k）左右，在保證每立方米18公斤或以上容重的標準上，能夠達到熟化期（42天）要求，經過多年的實際應用和檢驗測試，證明是極其優秀的保溫隔熱性能材料。
    第二：EPS板易切割，易打磨，且表面磨擦系數大。由于易切割，可加工成各種形狀尺寸、各種厚度的板塊。EPS板易打磨，可使板與板之間的接縫高度，打磨后成一個整體平面。由于板材的磨擦系數大，在外貼時與聚合物砂漿易結合，若采用錨栓加固，則更加安全。
   第三：厚度均勻，保溫效果易保證。無論怎樣粘貼使用．厚度不變，而有些保溫材料或保溫砂漿，找平與保溫層界限不清，厚度不定．如果墻面不平保溫材料變成了找平材料，致使保溫層厚度不均勻，保溫效果非良性。
   第四：EPS類保溫材料在國外有近40年成功應用的歷史，在國內也有14年成功的經驗，保溫效果和使用效果驗證，仍然是目前廣泛應用而沒有其它材料能夠代替的。
   第五：價格便宜，與XPS板、聚氨脂類保溫體系相比，他們的保溫效果相當，但價格相差幾倍且EPS板的透氣性好，是XPS板透氣性的24倍以上，溫度變形應力小，是性價比非常高的的一種保溫材料。
    EPS板作為保溫隔熱材料，具有約98％的空氣體積泡孔結構，其保溫性能是普通混凝土的35倍以上；其次保溫用于的EPS泡沫板材具有優良的尺寸穩定性，低吸水性，良好的透氣性．
    3、EPS板外墻保溫系統中的安全性分析
    EPS板外墻外保溫系統的主要結構組成的：粘結層、保溫層、加固層、飾面層。從這里可以看出：EPS板的安全性主要由粘結層、錨拴及加固層來保證，粘結層要求至少達到40%的粘貼接觸面積，瓷磚飾面系統要求到少60％的粘結面積，機械錨拴的數量約每平方米５個左右，加固層要求原強度、耐水后的強度及凍融后的強度均要求≥０.10MPa，且破壞界面在膨脹聚苯板上。只有滿足以上要求，且能夠通過耐候性測試和搞負風壓測試，系統才能保證25年的設計使用壽命．本文將就EPS板本身的強度及系統的角度，對EPS板薄抹灰系統的受力狀態進行詳盡的安全性分析和論證。
   （1）EPS板在外墻外保溫系統中的受力
    在EPS板外墻外保溫系統中，EPS所受到的主要外力有：來自系統各組成層的粘結力，機械錨固力，負風壓荷載，正風壓荷載，系統自重及外飾面重力等。

定義:指采用一定的固定方式（粘結、機械錨固、粘貼+機械錨固、噴涂、澆注等），把導熱系數較低（保溫隔熱效果較好）的絕熱材料與建筑物墻體固定一體，增加墻體的平均熱阻值，從而達到保溫或隔熱效果的一種工程做法。
  二、比較常用保溫材料優缺點.
  1 膨脹聚苯板（EPS板 ）
  導熱系數0.038-0.041 保溫效果好，價格便宜 強度稍差
  2 擠塑聚苯板（XPS板）
  導熱系數0.028-0.03 保溫效果更好，強度高，耐潮濕 價格貴，施工時表面需要處理
  3 巖棉板
  導熱系數0.041-0.045 防火，阻燃 吸濕性大，保溫效果差
  4 膠粉聚苯顆粒保溫漿料
  導熱系數0.057-0.06 阻燃性好，廢品回收 保溫效果不理想，對施工要求高
  5 聚氨酯發泡材料
  導熱系數0.025-0.028 防水性好，保溫效果好，強度高 價格較貴
  6 珍珠巖等漿料
  導熱系數0.07-0.09 防火性好，耐高溫保溫效果差，吸水性高
  三、 外墻外保溫在國外的發展：
  外墻外保溫體系在國外稱為EIFS系統，即外墻保溫和裝飾系統?？梢蕴峁﹥灝惖哪茉蠢眯屎洼^高的設計靈活性、創意性；是集節能、保溫、隔音、裝飾效果為一體的輕質、環保、非承重性外圍護建筑墻體系統。
  二戰后開始在德國使用，60年后引入美國，73年世界性石油危機后得到重視并開始大面積使用。
  外墻外保溫的多種技術在歐美等一些發達國家的近30年成功應用表明，只要材料選用得當，配方合理，施工嚴格規范，外墻保溫—裝飾系統在建筑節能領域的應用具有足夠的安全行、可靠性、經濟性及良好的社會效益。
  四、 外墻外保溫技術在我國的發展應用：
  墻體保溫材料技術研究開始于80年代初，以科研院為主，多為內保溫技術；
  90年代初，國外企業開始進入中國，引導政府決策、引進技術，工程試點；
  90年代中后期，一批有眼光的本土企業開始技術研究，不斷完善工藝、材料技術；
  90年代末在北京、東北開始大面積使用。其中北京已累計5000萬m2 ；
  2005年起，全國無論嚴寒地區、過渡地區、還是夏熱東暖地區省地級城市,普遍開始強制執行節能50％的標準。
  2006年1月1日起施行《民用建筑節能管理規定》。
  2006年中德合作既有建筑改造工作在河北唐山成功試點.
  2007年10月,國家下達文件,要求全國各地新建建筑必須做建筑保溫,既有建筑限期改造.
  五、外墻保溫的形式及其優缺點
  1．外墻保溫形式
  單一材料保溫外墻：加氣混凝土、燒結保溫磚
  復合保溫外墻：
  按照保溫材料設置位置的不同，可分為內保溫、
  外保溫和夾心保溫外墻。
  其他：保溫砌塊等
  2．外墻內保溫技術
  墻內保溫是將保溫材料置于外墻體的內側。
  優點：
  1）對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不甚高，紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求，取材方便；
  2）內保溫材料被樓板所分隔，僅在一個層高范圍內施工，不需搭設腳手架；
  3）在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區，內保溫可以滿足要求；
  4）對于既有建筑的節能改造，特別是目前當房屋賣給個人后，整棟樓或整個小區統一改造有困難時，只有采用內保溫的可能性大一些。因此，近幾年，外墻內保溫也得到廣泛的應用。
  缺點：
  1）由于圈梁、樓板、構造柱等會引起熱橋，熱損失較大；
  2）由于材料、構造、施工等原因，飾面層出現開裂；
  3）不便于用戶二次裝修和吊掛飾物；
  4）占用室內使用空間；
  5）對既有建筑進行節能改造時，對居民的日常生活干擾較大。
  6）墻體受室外氣候影響大，晝夜溫差和冬夏溫差大，容易造成墻體開裂。
  3．外墻夾心保溫技術
  外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的內、外側墻片之間，內、外側墻片可采用混凝土空心砌塊。
  優點：
  1）對內側墻片和保溫材料形成有效的保護，對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛現場澆注材料等均可使用；
  2）對施工季節和施工條件的要求不十分高，不影響冬期施工。在黑龍江、內蒙古、甘肅北部等嚴寒地區曾經得到一定的應用。
  缺點 ：
  1）在非嚴寒地區，此類墻體與傳統墻體相比尚偏厚；
  2）內、外側墻片之間需有連接件連接，構造較傳統墻體復雜；
  3）外圍護結構的“熱橋”較多。在地震區，建筑中圈梁和構造柱的設置，“熱橋”更多，保溫材料的效率仍然得不到充分的發揮。
  4）外側墻片受室外氣候影響大，晝夜溫差和冬夏溫差大，容易造成墻體開裂和雨水滲漏。
  4． 保溫砌塊
  5． 外墻外保溫技術
  優點：
  1）適用范圍廣，適用于不同氣候區的建筑保溫；
  2）保溫隔熱效果明顯，“熱橋”影響?。?br />  3）能保護主體結構，大大減少了自然界溫度、降水、紫外線等對主體結構的影響；
  4）有利于改善室內環境；
  5）擴大室內的使用空間，與內保溫相比，每戶使用面積約增加1.3~1.8m2；
  6）利于舊房改造，對人們的日常生活干擾少一些。
  7）便于豐富美化外立面。
  1.外掛式外保溫
  外掛的保溫材料有巖（礦）棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板（簡稱聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本，已經在*范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。該外掛技術是采用粘接砂漿或者是的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網格布形成保護層，zui后加做裝飾面。
  還有一種做法是用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上，然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上，直接形成裝飾面。由貝聿銘設計的中國銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設計。這種外掛式的外保溫安裝費時，施工難度大，且施工占用主導工期，待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時，施工人員的安全不易得到保障。
  2.聚苯板與墻體一次澆注成型
  該技術是在混凝土框—剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內，在即將澆注的墻體外側，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題，其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活，工效提高，工期大大縮短，且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時，聚苯板起保溫的作用，可減少外圍圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注，否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬，影響后序施工。
  我們對于混凝土與無網架聚苯板一次成型復合墻體進行了試驗研究。試驗結果表明，在混凝土中水泥漿量合適的條件下，直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板，是*可能的。當我們對聚苯板的背面進行處理之后，其與混凝土的粘接力進一步提高（其平均粘接強度可以達到0.07Mpa，而且破壞均發生在聚苯板內）。此技術取消了鋼絲網架，其保溫性能提高，而且板的成本再次降低。在經過對其*耐久性論證之后，工程中可以推廣使用。
  3.聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫
  將廢棄的聚苯乙烯塑料（簡稱為EPS）加工破碎成為0.5~4mm的顆粒，作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層（或是面層防滲抗裂二合一砂漿層）。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。
  該施工技術簡便，可以減少勞動強度，提高工作效率；不受結構質量差異的影響，對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平，直接用保溫料漿找補即可，避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題，從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較，在達到同樣保溫效果的情況下，其成本較低，可降低房屋建筑造價。例如與聚苯板外保溫相比較，每平方米可降低25元左右。在天津云瑯新居高層外墻保溫工程中采用的就是此種技術。此外，節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層，把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以現場發泡）等填入夾層中，形成保溫層。
  4.噴涂聚氨酯硬泡墻體保溫體系
  主要特點:
  1、聚氨酯發泡熱導率低、不易吸水、強度大，耐腐蝕
  2、噴涂聚氨酯硬泡墻體保溫是以A料（異氰酸酯）加B料（多元醇、發泡劑、催化劑、阻燃劑等）經高壓發泡設備現場噴涂發泡為保溫層，以聚合物干混砂漿為罩面層，以玻纖網格布為加強層的外墻外保溫系統.飾面層適用于涂料、瓷磚、彈涂等。
  聚氨酯硬泡無縫粘結，整體性強，與基面（砼、砂漿、紅磚、砌塊、木材、鋼材、玻璃等）粘結非常牢固。
  3、罩面層具有不開裂、防水、抗沖擊、抗老化性能
  4、系統壽命可大于25年。
  施工工藝：
  基層處理-----噴涂聚氨酯硬泡----打磨----抹聚合物干混砂漿----壓玻纖網---罩面（聚合物干混砂漿）
  噴涂施工工藝的主要優點包括以下幾個方面：
  （1）對于各種形狀的基材，不論是平面、立面還是頂面，不論是圓形、球形還是其他不規則形狀的復雜物體，都可以直接實施噴涂發泡加工，不需昂貴的模具制造費用；
  （2）噴涂發泡成型的泡沫保溫層的形狀與基材物體形狀*；無接縫，絕熱效果好；泡沫層外部有一層致密的保護皮層，能較好地保護內部芯材，同時還容易進行外表面的涂料涂刷和進一步修裝；
  （3）生產效率高，尤其適用于大面積、異形物體的絕熱處理，成型速度快，生產效率高噴涂型聚醚組合料由聚醚多元醇、勻泡劑、催化劑、教練劑、阻燃劑、發泡劑等組份組成。
  （4）通常聚醚組合料呈淺黃色或棕紅色粘稠狀透明液體，無凝固物和稀稠物及不均勻現象，無機械雜質。
  施工要點:
  1） 基層平整（符合規范要求），噴涂前，清除基層松動部位、浮灰、污物，堵好腳手眼，安裝好預埋件，基層必須干燥，含水量≤8%。
  2） 大風（＞4級）、0℃以下、下雨不得施工。
  3） 噴涂前必須做好門窗、臨近墻體、地面行人、車輛的防護，不能造成任何污染，操作者要穿*，戴防護帽、防護眼鏡等。
  4） 分層噴涂，每層不得超過2cm，誤差不得大于±5mm。
  5） 打磨要精細平整，誤差不得大于±2mm。
  6） 做好安全操作措施，防高空墜落，防觸電，對腳手工具、提升設備、打磨設備、噴涂設備認真檢查，操作人員必須戴安全帶、安全繩、安全帽，設專職安全員。
  應用范圍:
  1、 工業廠房墻體外保溫；
  2、 民用建筑（特別適用高層）；
  3、 冷庫；
  4、 糧倉。