外墙外保温抗风压性能检测设备

外墙外保温抗风压性能检测设备【产品概述】
该设备是依据行业标准研制，用于检测外墙外保温系统抗风压性能。在控制方式上采用*的控制系统，气动控制阀精确调压、微机自动控制、显示记录过程控制曲线、打印原始记录及检测结果的多项自控功能。整体设计具有适应范围广、操作简便、性能稳定、控制精度高、采集数据准确、综合噪音低等诸多优点。
【执行标准】
JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》
JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》
JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》

【设备原理】
依据国家准中规定的加压速度和频次要求，单靠变频调速器调整加压速度和控制脉冲加压是不可行的，我单位利用变频和气动控制阀联合调节的方式，采用变频控制高压离心风机，使其达到设定的压力值，然后靠气动控制阀来调节压力脉冲频率。
由于试件养护时间较长，而正常检测过程较短，因此采用1套箱体，配两个墙体支架的形式，提高了设备的利用率。

【技术参数】
1、风压控制范围：-12000Pa～0Pa
2、风压测试精度：0.25%
3、风压控制精度：≤控制目标压力的±5%
4、压力脉冲过程时间控制偏差：升压：0.7～1.0s，持续：2～4s   降压：≥4s，间歇：≥3s
5、循环次数：可设定，频次控制准确度*
6、供电要求：AC  380V，30KW  三相五线制动力电
AC  220V，1KW  单相三线制照明
7、静压箱外形尺寸长×宽×高：3400×1800×2400
【设备组成】
外墙外保温抗风压性检测设备主要由控制系统、静压箱、动力系统、液压泵站、管路系统五大部分组成。
控制系统：主要由电气元件、电脑、软件、采集卡等组成。
静压箱和动控制阀。
动力系统：主要由22KW风机、西门子变频器、控制板组成。
给排水系统：主要由阀门、给排水、管路连接件、差压传感器等组成。

一、负风压
      外墙外保温是一项*的外墙节能技术。但外保温系统位于建筑物的外表面，直接面向大气环境。除系统性能应承受室外多种不利因素的作用和满足外墙的保温隔热要求外，其可靠性、*性和耐久性尤为重要。在高层建筑中使用，需要特别注意负风压问题：
    1、负风压，是在某些情况下，由于空气流体造成的负压强，在背风面或者复杂建筑体型的某些墙面会受到吸力作用。墙体保温材料如果固定不够牢固，有可能在负风压的作用下脱落。
简单点说给一个房间不断的送风，但是不排风，这样这个房间的风压就比房间外面风压大，反之就是负风压。有净化要求的房间一般保持正压，这样房间外的污染就不会进入房间。
    2、在采用聚苯板作外保温的设计中，保温层主要承受的是重力和风压，由于聚苯板强度的限制，使保温层开裂，甚至脱落。为了提高保温板的强度，应尽可能提高粘结面积，采用无空腔，以满足抗风压破坏的要求。
    3、高层建筑保温层抗风压、特别是抵抗负风压的问题。越是建筑高处，风力越大，特别是在背风面上产生的吸力，有可能将保温板吸落。因此，对保温层应有十分可靠的固定措施。要计算当地不同层高处的风压力，以及保温层固定后所能抵抗的负风压力，并按标准方法进行耐负风压检测，以确保在zui大风荷载时保温层不致脱落。
 
   二、无空腔或小空腔构造提高体系的稳定性
   采用无空腔构造体系可以提高体系的稳定性。其中主要是风荷载和重力的作用。风压是*作用于建筑物外保温隔热层的破坏力量之一。由于风压对建筑物的破坏力与建筑物的高度成正比，高层建筑要比多层建筑承受更大的风压，因而高层建筑外保温要考虑风压、特别要考虑负风压对保温层的影响。建筑物的风荷载是指空气流动形成的风遇到建筑物时，在建筑物表面产生压力或吸力。风荷载的大小主要与近地风的性质、风速、风向有关，与建筑物所在地的地貌及周围环境有关，同时也与建筑物本身的高度、形状有关。而工程结构的偏差导致空腔的体积大小不一。风荷载作用于建筑物的压力分布是不均匀的，当保温墙面局部所受负风压较大时，空腔内的气体膨胀。由于风压导致空气体积的变化造成保温层疲劳破坏，往往是造成有空腔保温墙面裂缝的原因之一。无空腔构造做法使得外保温体系具有抗风压能力强、体系整体性好、应力传递稳定、安全性好等优势。
    高层建筑工程做外保温，应充分重视风荷载对外保温的破坏作用，应尽可能地提高粘结面积，采用无空腔，以满足抗风压破坏的要求。采用无空腔构造体系还可以有效地传递外保温面层荷重引起的应力，保持体系的稳定性。随着建筑节能标准的提高，保温层的厚度会不断增加，由于面层荷重引起的力矩和剪应力也将不断加大，无空腔构造体系有利于力的传递和释放。
    直接粘贴在外墙面上的外保温系统使墙体承受两种外荷载：一是饰面砖及胶粘剂的自重，约合0.25kN/m2；二是风荷载（主要指负风压），在北京地区，离地20米高处zui大负风压的计算值约2.1kN/m2，离地100米高处约3.6kN/m2（在沿海地区，此值可能达8-9kN/m2）。要靠胶粘剂与外墙面的粘结强度来承担。按国家行业标准《外墙饰面砖工程施工及验收规程》要求，外墙饰面砖工程都经过饰面砖粘结强度检验，拉拔强度不低于0.4MPa，即400kN/m2。可见，验收合格的工程提供的初始粘结力对克服外荷载有足够大的安全系数。所以，绝大多数外墙保温系统工程能*安全使用。
 
    三、浅析EPS板外墙外保温系统的安全性
    1、EPS板外墙外保温系统的发展
    EPS板外墙外保温系统是置于建筑物外侧的保温系统,由胶粘剂、EPS板、锚栓、抹面胶浆及耐碱玻璃纤维网格布、饰面层等组成的系统产品．
    目前，在全面推广应用建筑节能事业的过程中，建筑外墙保温技术和产品已经成了该项工作中的一个组成部分。外墙保温经历了内保温、夹芯保温和外保温的发展和变迁，经过10多年的实际工程的检验，已经被国家定为上佳的节能形式。在诸多外墙外保温的技术体系中，尤其以粘贴EPS板薄抹灰外保温体系zui受市场青睐．不仅国内如此，在欧美等发达国家和地区EPS外保温体系也是他们的*体系．在对保温材料的选材上，欧美国家均以一定规格的聚苯乙烯泡沫模塑板（EPS）为主要保温材料，其中德国约80%的ＥＴＩＣＳ使用EPS为高效保温材料，而美国几乎均采用EPS板。从欧洲上世纪60年代初采用EPS为主的外墙外保温系统以来，从涂米饰面层、装饰灰浆饰面层到瓷砖饰面层，在不同的气候条件下，超过40年的使用经验证明了其系统的安全与可靠性，其中包括100m以下的高层建筑，甚至有的达到200多米的高层建筑。
    2、EPS板在外墙外保温体系中的优势
    聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板），是一类采用含有挥发性液体发泡剂及具有用可膨胀性聚苯乙烯的颗粒为原料，经加热预发泡后，在模具中加压成型而制成的具有微细闭孔结构的泡沫塑料板材。该类板材质量轻，隔热性好，隔音性能优，而低温性能强，除此之外，还具有一定的弹性、低吸水性和易加工等优点．目前市场上广泛应用的有普通型（PT）和阻燃型（ZR）两种，一般情况下，用于建筑物墙体保温和隔热的EPS板，均要求是阻燃型。
     人们青睐并选择EPS板作为保温材料的主要原因：
    *：EPS板的导热系数≤0.041W/（m.k）左右，在保证每立方米18公斤或以上容重的标准上，能够达到熟化期（42天）要求，经过多年的实际应用和检验测试，证明是极其优秀的保温隔热性能材料。
    第二：EPS板易切割，易打磨，且表面磨擦系数大。由于易切割，可加工成各种形状尺寸、各种厚度的板块。EPS板易打磨，可使板与板之间的接缝高度，打磨后成一个整体平面。由于板材的磨擦系数大，在外贴时与聚合物砂浆易结合，若采用锚栓加固，则更加安全。
   第三：厚度均匀，保温效果易保证。无论怎样粘贴使用．厚度不变，而有些保温材料或保温砂浆，找平与保温层界限不清，厚度不定．如果墙面不平保温材料变成了找平材料，致使保温层厚度不均匀，保温效果非良性。
   第四：EPS类保温材料在国外有近40年成功应用的历史，在国内也有14年成功的经验，保温效果和使用效果验证，仍然是目前广泛应用而没有其它材料能够代替的。
   第五：价格便宜，与XPS板、聚氨脂类保温体系相比，他们的保温效果相当，但价格相差几倍且EPS板的透气性好，是XPS板透气性的24倍以上，温度变形应力小，是性价比非常高的的一种保温材料。
    EPS板作为保温隔热材料，具有约98％的空气体积泡孔结构，其保温性能是普通混凝土的35倍以上；其次保温用于的EPS泡沫板材具有优良的尺寸稳定性，低吸水性，良好的透气性．
    3、EPS板外墙保温系统中的安全性分析
    EPS板外墙外保温系统的主要结构组成的：粘结层、保温层、加固层、饰面层。从这里可以看出：EPS板的安全性主要由粘结层、锚拴及加固层来保证，粘结层要求至少达到40%的粘贴接触面积，瓷砖饰面系统要求到少60％的粘结面积，机械锚拴的数量约每平方米５个左右，加固层要求原强度、耐水后的强度及冻融后的强度均要求≥０.10MPa，且破坏界面在膨胀聚苯板上。只有满足以上要求，且能够通过耐候性测试和搞负风压测试，系统才能保证25年的设计使用寿命．本文将就EPS板本身的强度及系统的角度，对EPS板薄抹灰系统的受力状态进行详尽的安全性分析和论证。
   （1）EPS板在外墙外保温系统中的受力
    在EPS板外墙外保温系统中，EPS所受到的主要外力有：来自系统各组成层的粘结力，机械锚固力，负风压荷载，正风压荷载，系统自重及外饰面重力等。

定义:指采用一定的固定方式（粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等），把导热系数较低（保温隔热效果较好）的绝热材料与建筑物墙体固定一体，增加墙体的平均热阻值，从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。
  二、比较常用保温材料优缺点.
  1 膨胀聚苯板（EPS板 ）
  导热系数0.038-0.041 保温效果好，价格便宜 强度稍差
  2 挤塑聚苯板（XPS板）
  导热系数0.028-0.03 保温效果更好，强度高，耐潮湿 价格贵，施工时表面需要处理
  3 岩棉板
  导热系数0.041-0.045 防火，阻燃 吸湿性大，保温效果差
  4 胶粉聚苯颗粒保温浆料
  导热系数0.057-0.06 阻燃性好，废品回收 保温效果不理想，对施工要求高
  5 聚氨酯发泡材料
  导热系数0.025-0.028 防水性好，保温效果好，强度高 价格较贵
  6 珍珠岩等浆料
  导热系数0.07-0.09 防火性好，耐高温保温效果差，吸水性高
  三、 外墙外保温在国外的发展：
  外墙外保温体系在国外称为EIFS系统，即外墙保温和装饰系统。可以提供优异的能源利用效率和较高的设计灵活性、创意性；是集节能、保温、隔音、装饰效果为一体的轻质、环保、非承重性外围护建筑墙体系统。
  二战后开始在德国使用，60年后引入美国，73年世界性石油危机后得到重视并开始大面积使用。
  外墙外保温的多种技术在欧美等一些发达国家的近30年成功应用表明，只要材料选用得当，配方合理，施工严格规范，外墙保温—装饰系统在建筑节能领域的应用具有足够的安全行、可靠性、经济性及良好的社会效益。
  四、 外墙外保温技术在我国的发展应用：
  墙体保温材料技术研究开始于80年代初，以科研院为主，多为内保温技术；
  90年代初，国外企业开始进入中国，引导政府决策、引进技术，工程试点；
  90年代中后期，一批有眼光的本土企业开始技术研究，不断完善工艺、材料技术；
  90年代末在北京、东北开始大面积使用。其中北京已累计5000万m2 ；
  2005年起，全国无论严寒地区、过渡地区、还是夏热东暖地区省地级城市,普遍开始强制执行节能50％的标准。
  2006年1月1日起施行《民用建筑节能管理规定》。
  2006年中德合作既有建筑改造工作在河北唐山成功试点.
  2007年10月,国家下达文件,要求全国各地新建建筑必须做建筑保温,既有建筑限期改造.
  五、外墙保温的形式及其优缺点
  1．外墙保温形式
  单一材料保温外墙：加气混凝土、烧结保温砖
  复合保温外墙：
  按照保温材料设置位置的不同，可分为内保温、
  外保温和夹心保温外墙。
  其他：保温砌块等
  2．外墙内保温技术
  墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。
  优点：
  1）对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高，纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便；
  2）内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架；
  3）在夏热冬冷和夏热冬暖地区，内保温可以满足要求；
  4）对于既有建筑的节能改造，特别是目前当房屋卖给个人后，整栋楼或整个小区统一改造有困难时，只有采用内保温的可能性大一些。因此，近几年，外墙内保温也得到广泛的应用。
  缺点：
  1）由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥，热损失较大；
  2）由于材料、构造、施工等原因，饰面层出现开裂；
  3）不便于用户二次装修和吊挂饰物；
  4）占用室内使用空间；
  5）对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活干扰较大。
  6）墙体受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂。
  3．外墙夹心保温技术
  外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片可采用混凝土空心砌块。
  优点：
  1）对内侧墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉以及脲醛现场浇注材料等均可使用；
  2）对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬期施工。在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区曾经得到一定的应用。
  缺点 ：
  1）在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比尚偏厚；
  2）内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂；
  3）外围护结构的“热桥”较多。在地震区，建筑中圈梁和构造柱的设置，“热桥”更多，保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。
  4）外侧墙片受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂和雨水渗漏。
  4． 保温砌块
  5． 外墙外保温技术
  优点：
  1）适用范围广，适用于不同气候区的建筑保温；
  2）保温隔热效果明显，“热桥”影响小；
  3）能保护主体结构，大大减少了自然界温度、降水、紫外线等对主体结构的影响；
  4）有利于改善室内环境；
  5）扩大室内的使用空间，与内保温相比，每户使用面积约增加1.3~1.8m2；
  6）利于旧房改造，对人们的日常生活干扰少一些。
  7）便于丰富美化外立面。
  1.外挂式外保温
  外挂的保温材料有岩（矿）棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本，已经在*范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是的固定件将保温材料贴、挂在外墙上，然后抹抗裂砂浆，压入玻璃纤维网格布形成保护层，zui后加做装饰面。
  还有一种做法是用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上，然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上，直接形成装饰面。由贝聿铭设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。这种外挂式的外保温安装费时，施工难度大，且施工占用主导工期，待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。
  2.聚苯板与墙体一次浇注成型
  该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题，其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活，工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时，聚苯板起保温的作用，可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。
  我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明，在混凝土中水泥浆量合适的条件下，直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板，是*可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后，其与混凝土的粘接力进一步提高（其平均粘接强度可以达到0.07Mpa，而且破坏均发生在聚苯板内）。此技术取消了钢丝网架，其保温性能提高，而且板的成本再次降低。在经过对其*耐久性论证之后，工程中可以推广使用。
  3.聚苯颗粒保温料浆外墙保温
  将废弃的聚苯乙烯塑料（简称为EPS）加工破碎成为0.5~4mm的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
  该施工技术简便，可以减少劳动强度，提高工作效率；不受结构质量差异的影响，对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平，直接用保温料浆找补即可，避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题，从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较，在达到同样保温效果的情况下，其成本较低，可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较，每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。此外，节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以现场发泡）等填入夹层中，形成保温层。
  4.喷涂聚氨酯硬泡墙体保温体系
  主要特点:
  1、聚氨酯发泡热导率低、不易吸水、强度大，耐腐蚀
  2、喷涂聚氨酯硬泡墙体保温是以A料（异氰酸酯）加B料（多元醇、发泡剂、催化剂、阻燃剂等）经高压发泡设备现场喷涂发泡为保温层，以聚合物干混砂浆为罩面层，以玻纤网格布为加强层的外墙外保温系统.饰面层适用于涂料、瓷砖、弹涂等。
  聚氨酯硬泡无缝粘结，整体性强，与基面（砼、砂浆、红砖、砌块、木材、钢材、玻璃等）粘结非常牢固。
  3、罩面层具有不开裂、防水、抗冲击、抗老化性能
  4、系统寿命可大于25年。
  施工工艺：
  基层处理-----喷涂聚氨酯硬泡----打磨----抹聚合物干混砂浆----压玻纤网---罩面（聚合物干混砂浆）
  喷涂施工工艺的主要优点包括以下几个方面：
  （1）对于各种形状的基材，不论是平面、立面还是顶面，不论是圆形、球形还是其他不规则形状的复杂物体，都可以直接实施喷涂发泡加工，不需昂贵的模具制造费用；
  （2）喷涂发泡成型的泡沫保温层的形状与基材物体形状*；无接缝，绝热效果好；泡沫层外部有一层致密的保护皮层，能较好地保护内部芯材，同时还容易进行外表面的涂料涂刷和进一步修装；
  （3）生产效率高，尤其适用于大面积、异形物体的绝热处理，成型速度快，生产效率高喷涂型聚醚组合料由聚醚多元醇、匀泡剂、催化剂、教练剂、阻燃剂、发泡剂等组份组成。
  （4）通常聚醚组合料呈浅黄色或棕红色粘稠状透明液体，无凝固物和稀稠物及不均匀现象，无机械杂质。
  施工要点:
  1） 基层平整（符合规范要求），喷涂前，清除基层松动部位、浮灰、污物，堵好脚手眼，安装好预埋件，基层必须干燥，含水量≤8%。
  2） 大风（＞4级）、0℃以下、下雨不得施工。
  3） 喷涂前必须做好门窗、临近墙体、地面行人、车辆的防护，不能造成任何污染，操作者要穿*，戴防护帽、防护眼镜等。
  4） 分层喷涂，每层不得超过2cm，误差不得大于±5mm。
  5） 打磨要精细平整，误差不得大于±2mm。
  6） 做好安全操作措施，防高空坠落，防触电，对脚手工具、提升设备、打磨设备、喷涂设备认真检查，操作人员必须戴安全带、安全绳、安全帽，设专职安全员。
  应用范围:
  1、 工业厂房墙体外保温；
  2、 民用建筑（特别适用高层）；
  3、 冷库；
  4、 粮仓。