公共建筑围护结构节能改造案例分析

　　陶土板接缝为开敞式，安装不需要打胶，水平接缝由陶板的板边造型咬口搭接形成，垂直接缝则有背部的W型披水板解决，良好的接缝设计结合陶板的材料特性确保了幕墙表面完美的水导流效果，同时可以阻止幕墙表面沉积物的形成，保持幕墙表面的美观。

　　另外，通风是由陶板水平接缝缝隙实现，幕墙与墙体和隔热层之间70毫米的距离保证了幕墙内侧的通风及内部湿空气的挥发。

　　同时，幕墙陶板空气层内部的外保温层表面有防水层处理，即使有雨水侵入时，也能确保后部墙体的防水性。这一点和封闭式幕墙构造有所区别，封闭式幕墙构造则不需做后部墙体表面的防水层。

　　这样，就带来一个保温问题，体现在后部空气层在非封闭空气间层时，局部层间空气循环和整体墙面空气循环哪种形式对节能更有利?

　　在垂直空气间层中，当间层两届面存在温差时，热表面附近的空气将上升，冷表面附近的空气将下降沉，形成一股下沉和上升的气流。当间层厚度较薄时，上升和下沉气流将相互干扰，当间层厚度较大时，上升和下沉气流相互干扰的程度越来越小，气流速度也随之增大。

　　在开敞空间中，沿垂直壁面所产生较强的自然对流状况。

　　本项目中陶板约9000m²，约占整个外墙面积的60%，后部空气间层在30 50mm之间，内侧表面是混凝土防水砂浆，外侧内表面，既陶板后部是陶板的非装饰粗糙面，两者太阳辐射吸收系数P相等，为0.7~0.8，金属铝板则是0.2～0.3空气间层在封闭状态下热阻值冬季为。.17~0.18m²·K/W，夏季为。.14～15m²·K/W。

　　如果是封闭式幕墙系统，如铝板幕墙缝隙全部用结构胶密封，与墙体之间完全是封闭空气间层时，夏季当室外温度较高时，铝板的辐射热迅速加热空气间层内的空气使其升温，而热空气却不能有效排出，其温度高于室内温度时，对节能不利;冬季当室外温度较低时，铝板表面的低吸收低辐射性对内侧墙面辐射贡献不大，对问层空气的辐射热转换对流贡献也并不大，而连接支座和支撑龙骨的大量冷桥作用，对保温不利。

　　由于陶板系统构造为板块间搭接构造，横竖缝隙均不打胶，其空气间层空气流通顺畅，通风良好，其热阻可不予考虑。既空气对流传热将热量沿竖向对流传出释放，当空气温度越高时，“散热，’速度赴决。既有利于夏季排热。冬季时，陶板相比铝板或其他金属板相比，并不构成内部制作和金属龙骨冷桥的“散热板”，恰恰相反，陶板的低导热性为后部金属支撑系统加了一层保护层，而保持相对夏季的低温空气层垂直对流速度降低，有利于起到保温蓄热的作用。

　　分析看出，在幕墙系统的面层与墙体之间的空气间层中，总的传热量是辐射传热，由于开敞式构造，对流传热对内侧墙体表面影响较小，对流传热主要是和外界空间交流，而且对间层中大量金属冷桥的热量，通过空气在夏季和冬季不同的温度下的传递效率得到控制口是较理想的非透光幕墙节能构造。

　　那么由此推论，当层间有防火封堵时，空气间层将以楼层单位高度封闭阻断，不利于空气对流的垂直“烟囱效应”的恃隆。见图5－13、图5－14，开敞式幕墙系统无需做层间防火封堵。但注意的是，不同防火分区要求的垂直防火隔断(与其他墙体或玻璃幕墙交接)必须做防火封堵。窗周边的防火防烟封堵也必不可少。

　　6.铝板幕墙系统

　　6.1特点
　　各立面平面墙铝板幕墙;(如图6－1,6－2)
　　1)2. 5mm厚铝单板;

　　2)70厚空气层(非封闭);

　　3)3一5厚聚合物砂浆中间压入一层耐碱玻纤网格布;

　　4)50厚挤塑聚苯板(XPS);

　　5)30厚既有装饰层(面砖)，原装饰层不平处，采用1:3水泥砂浆找平;

　　6)240厚普通砖墙;

　　南、北立面构造柱铝板幕墙:

　　7)2. 5mm厚铝单板;

　　8)70－120厚空气层(非封闭);

　　9)3－5厚聚合物砂浆中间压人一层耐碱玻纤网格布
　　10)50厚挤塑聚苯板(XPS)
　　11)30厚既有装饰层(面砖)
　　12)混凝土装饰柱:

　　6.2保温隔热
　　从6－1图中看到，铝板后部立柱构造是主体结构的一部分，最初设计时，曾考虑在铝板幕墙后部做外保温，在现场实际踏勘时，发现两个间题:一是立柱两侧为紧贴门窗，实际增加铝板幕墙时，从支座到铝板面层即使最小距离也需要10cm左右，加上保温层做法时，窗户两侧立框将被遮住，而且从室内外视效果不佳。二是立柱内外水平距离较大，且中间又两个空穴，外保温的意义并不大，也不经济。基于上述两点，在方案讨论时，取消了铝板后部外保温的做法
　 　　6.3基础外加埋件问题
　　既有改造中，将原有非幕墙的部分改造为幕墙时，首要问题是幕墙支撑系统与墙体结构连接的间题。无法回避的实际间题是如何针对不同既有墙体采取可行和有效的幕墙系统与主体结构有效连接，即埋件如何“植入”主体结构中?

　　既有墙体有多种类型。覆盖层加涂料、贴面砖、干湿贴石材的等等，本项目解决了两个问题。

　　(1)原有大面积瓷砖的固定问题。由于原有瓷砖时间已经十，多出随即脱落，本项目三边为交通道路，后部为停车场，瓷砖脱落已经成为安全隐患。而大面积拆除并不现实，所以采取镀锌钢丝丝网加固，从实际安装后效果来看，是比较理想的解决办法，如图6－3

　　对原有外墙瓷砖的保护和防护措施施工—镀锌钢丝网施工，镀锌钢丝网选择25x 25 x 1. 3 mm的产品，以间距830mm为基准进行固定，用塑料胀栓连接直径60mm的垫片将镀锌钢丝网固定于原有瓷砖之上，目的是防止瓷砖的脱落和以后对陶板幕墙的影响。镀锌钢丝网布置完毕，即可后补埋件施工以及钢龙骨的安装和调试。

　　(2)关于外墙节能改造后置埋件位置封洞的处理方法。

　　项目经几种方案比较后，对埋件洞口的处理采用混凝土砌块封堵。见图片图6－4
　　采用混凝土填充时，由于填充位置是一个相对面积较小的凹坑，混凝土和内层结构墙面、钢埋件和连接件及红砖很难粘固在一起;混凝土凝固后，会有一定比例的收缩，混凝土和内层结构面、钢件及红砖接触部位易裂开形成裂缝，混凝土浇筑时施工难度较大;施工时间周期比较长。

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