挤塑聚苯乙烯（XPS）：改进的墙壁性能

钢柱墙结构，即使它是一个通用的系统，提出了一系列的挑战，不同于那些木框架结构。存在两个主要问题钢螺栓墙需要管理的是:湿度和导热性的控制。作为导热性的一个例子，钢钉的传热速度大约是木钉的400倍。此外，当绝缘变得潮湿，它将减少墙系统的热阻也会导致霉菌在墙内蔓延。“R”是指对热流的阻力。随着r值或RSI值的增加，热传递阻力增大。RSI是r值的度量等价。

多年的研究和学习已经进入了一个墙系统的所有组件，而这项研究将持续多年。作为我们更好地了解雨，空气，蒸汽和热问题如何影响空调的内部空间，许多产品已在改进和新的创新已经出现，以提供更有效的墙系统。随着化石燃料和节能减排的认识的有限供应，需要更有效的热墙系统已经变得非常重要。这样，更加强调已经被放置在绝缘的壁组件内的作用和它的位置。设计节能建筑仍在经济上可行，构建需求已成为当务之急。

挤塑聚苯乙烯绝缘，也被称为XPS，作为外部绝缘材料和金属柱墙组件的一部分，已经被证明提供了一个比玻璃纤维绝缘更有效的系统。消除了热桥问题，同时防潮，XPS是一个理想的解决方案，应该考虑任何金属螺柱墙系统。

金属柱墙系统解剖

混凝土圬工单位（CMU）长期以来被认为是为砖面对理想的备份材料;然而，由于安装成本增加，CMU备份系统已经让位给金属钉备份系统。砖贴面与金属根根备份墙壁，因为他们是一个非常具有成本效益和灵活的墙体组装，在当今的商业建筑很常见。上世纪70个年代的原始外部金属柱墙系统是简单的。它们是由金属钉在16或24英寸，中心，玻璃纤维绝缘垫中间有一个完整的蒸汽屏障的。石膏板被套在每一面，15磅的毡纸被安装在外部被套上。这个系统最终会失灵，让空气和湿气进入建筑，降低隔热性能，从而降低墙体的r值，更不用说还会造成其他重大问题。

砖业协会(BIA)发布了修订后的技术说明#28B，详细描述了砖饰面/钢柱墙的构造。以下是他们的最低建议的简要总结:

• 由于使用水平载荷，螺栓允许的平面外挠度应限制在L/600到L/700之间。
• 最小空气空间应增加至2英寸。
• 关系必须间隔更近。应该有一个并列壁区域的每个2平方英尺（0.18平方米）。
• 护套应该升级。可能的选择包括：闭孔硬质绝缘会议ASTM C 578或C 1289以最小的1/2" 厚;外观品位石膏护套，OSB或玻璃纤维毡面以最小的1/2" 护套或水泥板厚。
• 一个防水屏障应安装在护套上。

带金属柱支撑的砖饰面是典型的通风墙系统。这是为任何通过砖缝或其他开口进入墙体系统的湿气提供一个出口。通风空腔还允许由风荷载引起的外部压力均衡。排气是通过立即在墙挡水板上方提供流液或通风口来实现的。建议开式头连接在中心的间距不超过24英寸。BIA建议，当使用灯芯或软管哭泣时，中间间隔不要超过16英寸。

BIA推荐四种可调节的类型砌体锚砖饰面/金属螺柱系统组件。每一个都用金属螺丝连接到螺柱上。由于螺柱上的热桥，如果没有提供热断裂，在长期低温条件下，螺柱外法兰的内表面可能会形成冷凝。当使用XPS作为外部系统的一部分时，直接连接到框架上的砖系必须不依赖外部护套材料的抗压能力来将正风荷载传递到钢钉上。这将消除砖系处的热桥问题。所有锚钉必须嵌入砖饰面至少1.5英寸，墙的外表面至少有5/8英寸的砂浆覆盖层。

提高墙体性能:设计选项

只要墙的一边和另一边有温差，热量就会从热传递到冷。随着壁面热阻的增大，传热速率减小。

通过在金属螺柱的外部加入防潮的热障，可以更好地处理许多湿气和热问题。挤塑聚苯乙烯保温材料是专门为潮湿地区设计的，作为墙体组件的一部分，它提供了极好的热效率。它是封闭的电池结构的绝缘板，有助于抵御水和水蒸气。对于XPS的每英寸厚度，预期r值为5.0。XPS板材的厚度从1英寸到3英寸不等，许多板材的长边都有垫片处理。无论边缘情况如何，保温板之间的所有接缝都需要按照厂家的建议进行密封。这通常用丁基型绝缘胶带来完成。

使用XPS绝缘板构造金属螺柱空腔墙系统可以采用三种可能的方法之一。在每个这些情况中，钢螺栓壁系统是4或6英寸，用砖贴面和一个2英寸空气腔作为外部饰面系统：

1. 内部和外部石膏覆盖每一面。不保温的螺柱腔。连续的XPS绝缘板覆盖在覆盖外部护套的空气阻隔膜上。
2. 只有内部石膏板护套，没有外部护套。不保温的螺柱腔。连续空气阻隔膜在XPS绝缘板直接连接到金属螺柱。钢柱墙组件将需要额外的支撑。
3. 内部和外部石膏覆盖每一面。R-11壁腔绝缘。连续的XPS绝缘板覆盖在覆盖外部护套的空气阻隔膜上。

安装的最佳实践

这是正确的，以使墙系统正确安装的XPS功能是至关重要的。绝缘还提供了必要的舒适的驾乘建筑物。

当墙体系统中存在热桥时，在室内外温差最大的表面就会发生冷凝。当玻璃纤维隔热板安装在金属螺柱之间时，砖饰面后面的金属螺柱外凸缘将暴露在较低的温度下。外部护套材料的r值较低，不足以消除这些位置的热桥接。在这种情况下，金属螺柱的外部凸缘将会发生冷凝。砖饰面系结是薄弱环节，为热桥接提供了短路。所有的砖系都通过金属螺丝连接到金属螺柱上。大约有两个螺纹可以夹住金属螺柱的16量规外法兰。由于反复凝结，螺钉和螺柱之间的连接处将开始生锈和腐蚀。数年后，砖饰面锚可以开始失败，导致过度的砖移动和裂缝形成的砂浆接缝。这将允许额外的水渗透到建筑围护结构中。

一个相对简单的解决方案是在外部护套上安装连续层XPS板。当只有1英寸的XPS板安装在外部护套的外表面时(这也防止了热桥接)，内部石膏的温度将会升高。仍然需要一个蒸汽缓凝器，在这种情况下，它位于外部石膏板和XPS之间。防止水分形成凝结在墙壁的一个重要步骤是保持墙壁腔的温暖。热桥接会增加凝结的机会，从而使棉絮绝缘的r值降低50%之多。

常见的施工缺陷

在设计和安装热障时常见的缺陷包括位置不正确和在热障中产生空隙。其他问题还包括在绝缘层上安装其他材料会产生短路或热桥。

作为一个例子，如果XPS板安装不正确，留下了的间隙的绝缘材料不均匀的边缘之间的3/4英寸，所述壁系统的整体R值会大大受到损害。紧身棱角是必不可少的为好。砌体锚切口是要避免需要另外一个问题。正确的砌筑单板锚必须使用。

结论

金属钉墙的备份系统提供具有成本效益和快速的方式来封闭建筑物的外墙。他们也证明是传统的CMU备份系统可靠的替代。有了适当的细节和结构，金属柱墙可多年成功执行。建筑物的墙面机壳的性能取决于正确的安装顺序，明确每个这些障碍的细节，并提供隐蔽建材的适当通风，以允许偶尔暴露的水分充分干燥的能力，不变质或霉菌污染。