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建築外牆飾板構造及設計工法

第二章 規範與文獻回顧

第一節 建築外牆飾板構造及設計工法

建築外牆飾材是指以:1. 「以濕式貼著飾面」如陶瓷面磚(如鋼磚、馬賽 克、小口磚、丁掛磚、方塊磚、石英磚等)、石材、仿石材、其他濕式貼著飾材。

2. 「粉刷飾面」之飾材,如洗石子、抿石子、斬假石、其他粉刷飾材。3. 「飾 材乾掛飾面」如石材、仿石材、其他乾掛飾材,等工法黏著或設置於外牆構造體 之建築材料。但不包括帷幕牆(帷幕牆屬外牆構造,非屬外牆飾材)、招牌廣告、

樹立廣告、空氣調節設備、鐵窗等之設置。[3]

建築技術規則規建築設計施工篇[4]第一條規定:「外牆:為建築物外牆之牆 壁」、「承重牆:承受本身重量及本身所受地震、風力外並承載及傳導其他外壓力 及載重之牆壁」,本研究之範圍主要係針對材料應用於外牆保溫飾材之防火性探 討,因此非屬結構性能之牆體。

貳、國內外常應用之外牆節能工法、構造及材料

一般常見的外牆隔熱原理為利用隔熱材與空氣層區隔內外牆以隔絶外界熱 量進入,國內由於構造與經濟性的考量,一般只考量防水層後在外牆貼設磁磚或 丁掛,通常仍不足以達到隔熱之效果。但為了建築物的節能和保溫,則會在外牆 面加上保溫材料,以達到炎熱的夏季外面的熱氣不會傳到室內,而冬季室內的溫 度不會散失到外面。

依據內政部建築研究所-外牆節能技術指南草案[5]牆外節能設計手法分為 五大類型,如表 2.1 所示。

表 2-1 外牆節能設計手法分類

(資料來源:內政部建築研究所,外牆節能技術指南草案)

其中,外牆節能設計手法 M 隔熱構造與材料 RS-M02 隔熱牆體構造之節能 特性主要與壁體的熱傳透率(U值)有關,就外牆構造之熱傳透率而言,12cm 厚 的 RC 外牆 U 值高達 3.78,而有良好隔熱層鋁金屬帷幕牆可在 0.71 以下[

6],可知 RC 外牆既笨重且其隔熱效能不佳,外牆構造應以減少外熱侵入為必要 條件,因此建築物外牆需增加隔熱性能與降低日射吸熱,唯有加裝隔熱材料才能 有良好之節能外牆。

林子平等人研究[7],外牆用 0 ㎜ 到 55 ㎜ 隔熱材料厚度,其對應的 U 值是從 6.0 W/m2K 到 0.56 W/m2K,結果顯示,藉由增加外牆隔熱材料來降低立 牆的 U 值,於台北、台中和高雄三個氣候區,對辦公室 4-10 月的空調顯熱負 荷的降低是有正面幫助的,其空調顯熱負荷基本上是隨著U值的降低而跟著線性

降低。但使用隔熱處理時,須配合建築物之使用類型,對於室內發熱量大之建築 物過份的隔熱反而會增加空調負擔。

一、建築物外牆節能工法:

外牆飾板其節能工法依空氣層的有無可分為二種,如下圖所示[8]:其中通 氣層工法的組成是在外牆飾板與既有牆體間,裝設隔熱材以及留設空氣層,此雙 重外牆的構造方式不僅外層可以遮蔽裡層,而且中間空氣層還具有對熱的效果。

圖 2-1 通氣層工法

(本研究繪製)

圖 2-2 密著工法

(本研究繪製)

原有牆體

隔熱材料

外牆材料

原有牆體

隔熱材料

外牆材料

二、外牆節能飾板之構造:

104 年度內政部建建築研究所委託研究報告「建築節能外牆之應用研究」[ 9]中提出二種外牆構材可作為節能外牆構造之參考範型:

(1) 外牆岩綿節能隔熱工程:外牆熱傳導率 U 值可降至 0.6,有效降低建築 耗能。

1. 原建築牆體

2. 高強度建築接著黏結膠漿 3. 天然火山岩綿

4. 抗機械撞擊特製透氣防火耐震膜 5. 高分子玻璃纖維網

6. 玻璃、薄片石材、磁磚、塗料

圖 2-3 外牆岩綿隔熱材

(資料來源:綠色魔法學校)

(2) 外牆外保溫及防水裝飾系統 EIFS :根據美國材料和試驗協會 ASTM 定 義,外牆外保溫系統(Exterior Insulation and Finish System,EIFS)

是一種非承重的外牆覆蓋系統。其構造為:

圖 2-4 外牆外保溫系統構造

(資料來源:建築外牆整修維護之材料與技術發表會[10])

三、節能保溫材料類型:

目前各國廣泛採用的節能外牆材料主要有無機保溫材料及有機材料二大類,

其性能比較:

(1) 無機保溫材料:是一種採用無機材料作為原料研製而成的保溫材料,如 岩綿、玻璃綿等,此種材料具備安全不燃、高效能的隔音特性、節能環 保且價格低廉,雖其材料本身無防火的問題,但是其強度低、吸水率高 且保溫性能較差。

(2) 有機保溫材料:1. 發泡聚笨乙烯(expandedpolystyrene board,EPS), 俗稱保麗龍,為保溫材節能材料裡應用最廣多的材料,屬熱塑性高分子材 料,在燃燒過程中,會有滴產生而且會有收縮現象。目前生產的的阻燃聚 苯乙烯最常使用的方法是添加阻燃劑。2. 擠塑聚笨乙烯(XPS)為聚苯板 的一種,以聚苯乙烯樹脂為主要成份,添加少量添加劑,以加熱擠塑成型 的硬質泡沫塑料製品。具防水與保溫作用,剛性強抗壓性佳,導熱系數低,

用於屋面頂、地板或牆面的節能材料極為適合。3. 酚醛板:是由苯酚和 甲醛的酚醛樹脂與其他添加劑和填充劑等混合製成的多孔型酚醛泡沫板,

其熱導系數比擠塑聚苯板低,日本國家的保溫材料大量使用此類材料。但 1. 原建築牆體

2. 建築黏結膠泥

3. 絶緣隔熱層/EPS 透氣節能板 4. 無水泥基透氣防水纖維性材 5. 高分子玻璃纖維網

6. 玻璃、薄片石材、磁磚、塗料

酚醛板有容易粉化、強度低、脆性無延展性和高吸水率的缺點,不適合作 為外牆保溫的材料[11]。4. 石墨聚苯板:為發泡聚苯板的一種,在聚 苯乙烯原枓裡添加了可以反射熱輻射的材料,使保溫性能大量提高。在歐 洲 石 墨 聚 苯 板 是 目 前 保 溫 材 料 中 最 優 的 保 溫 節 能 材 料 。 5. 聚 胺 酯

(polyurethanes,PU):1937 年德國拜爾首先用二異氰酸酯與二元醇反 應製成,硬質泡沫聚胺酯主要用作隔熱、吸音、包裝、絕緣材料等[12]。

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