挤压聚苯乙烯(XPS):改善墙体性能

钢结构柱墙施工，即使它是一个通用的系统，提出了一套对不同于上述的不同的挑战木结构建筑.与存在的两个主要问题钢柱墙这需要管理：控制水分和热导率。作为导热系数的一个例子，钢钉的传热速度大约是木钉的400倍。此外，当隔热层变湿时，它将减少墙系统的R值以及有助于墙内霉变发展。“R”是指对热流动的阻力。作为R值或RSI数量的增加，对热传递的阻力变大。RSI是R值的度量等价的。

多年的研究已经深入到墙体系统的所有组成部分，这项研究还将持续多年。由于我们更好地理解了雨、空气、蒸汽和热问题是如何影响空调室内空间的，因此我们对许多产品进行了改进，并出现了新的创新，以提供更有效的墙体系统。随着化石燃料的有限供应和节能意识的提高，需要一种更有效的墙体系统变得重要。因此，更强调的是绝缘的作用和它在墙体内的位置。必须设计在经济上仍然可行的节能建筑。

挤塑聚苯乙烯绝缘，也被称为XPS，安装作为外部绝缘材料和作为金属柱形壁组件的一部分，已经显示出提供一个更为有效的系统比玻璃纤维绝缘。消除热桥的问题和同时抵抗湿气，XPS是应考虑任何金属柱形壁系统的理想解决方案。

金属柱墙系统解剖

混凝土砌块(CMU)一直被认为是砖面理想的备份材料;然而，由于安装成本的增加，CMU备份系统已经让位给金属螺柱备份系统。带有金属柱支撑墙的砖饰面在今天的商业建筑中非常常见，因为它们是一种非常经济有效的多功能墙体组合。20世纪70年代最初的外部金属柱墙系统是简单的。它们由16或24英寸的金属钉和玻璃纤维组成棉絮保温具有置于之间的一体蒸汽屏障。石膏板护套放置在每一侧，并安装15磅毛毡纸在外部覆。该系统最终会失败，让空气和水分进入大楼，降低了绝缘，因此墙的R值，更不用说造成其他显著的问题。

砖行业协会（BIA）发布了修订的技术说明28B，详细说明了砖饰面/钢柱墙的施工。以下是他们的最低建议的简短摘要：

• 由于服务水平载荷的螺栓的允许外的平面偏转应限制在L / 600与L / 700。
• 最小的空气空间应该增加到2英寸。
• 联系必须更紧密。每2平方英尺(0.18平方米)的墙壁面积应该有一条领带。
• 护套应该升级。可能的选择包括:最小1/2“厚的符合ASTM c578或c1289的闭孔刚性绝缘;外墙等级石膏护套、OSB或玻璃纤维面护套或至少1/2英寸厚的水泥板。
• 一个防水屏障应安装在护套上。

带金属螺柱支撑的砖饰面通常是通风墙系统。这是为通过砖缝或其他开口进入墙系统的任何水分提供一条出路。通风腔还允许风荷载引起的外部压力的压力均衡。通风是通过在墙面防水板上方提供排水口或通风口来实现的。建议使用中心间距不超过24英寸的开口接头排水管。BIA建议使用时，灯芯或管子的中心间距不超过16英寸。

BIA推荐四种可调类型砌筑铰钉组件为砖贴面/金属芯撑系统。这些每一个连接到与金属螺丝钉。由于在螺栓热桥，如果不提供隔热水凝结在长期的寒冷条件下立柱的外法兰的内表面。当使用XPS作为外部系统的一部分，直接连接到取景砖关系不能依赖于外部护套料正风荷载转移到钢螺栓的抗压力。这将消除在砖联系热桥问题。所有锚必须至少1 1/2吋嵌入到具有5/8英寸的最小砂浆盖在壁的外表面的砖饰面。

提高墙性能：设计选项

只要存在从壁到另一个的一侧上的温度差，热将从暖转移到冷。如在壁增大的热阻，热传递的速率将降低。

通过整合上的金属钉，许多水分和热问题外侧的防潮隔热层可以更好地管理。挤塑聚苯乙烯保温是专门为潮湿位置设计的，并且还提供优异的热效率作为壁的一部分的组件。它是绝缘板，有助于抵抗水和水蒸汽的闭孔结构。对于XPS每英寸厚度，为5.0的R值可以预期的。XPS板进来厚度范围从1英寸到3英寸，许多与在长侧上的搭叠边缘处理。无论边缘条件，需要的绝缘板之间的所有关节被密封为制造商推荐的。这通常是用丁基类绝缘带进行。

使用XPS绝缘板详细设计和建造金属螺柱空腔墙系统可以采用三种可能的方法之一。在这些情况下，钢柱墙系统是4或6英寸，砖饰面和2英寸的空腔作为外部装饰系统:

1. 每侧的内部和外部石膏护套。未绝缘螺柱腔。覆盖外护套的空气屏障膜上的连续XPS绝缘板。
2. 仅内部石膏板护套，无外部护套。未绝缘螺柱腔。XPS绝缘板上的连续空气屏障膜直接连接到金属螺柱上。钢柱墙组件将需要额外的支撑。
3. 内部和外部石膏罩每侧。R-11在壁腔棉絮绝缘。连续XPS保温板在覆盖外部覆空气阻隔膜。

安装最佳实践

为了使墙系统正常运行，正确安装XPS是至关重要的。隔热也为建筑居住者提供了必要的舒适。

当墙体系统中有热桥时，在内外温差最大的表面会发生冷凝。当玻璃纤维板条绝缘层安装在金属螺柱之间时，金属螺柱在砖饰面后面的外部法兰将暴露在较冷的温度下。外护套材料的低R值不足以消除这些位置的热桥接。在这种情况下，金属螺柱的外部法兰将受到冷凝。砖单板连接是薄弱环节，为热桥接提供了短路。所有的砖扎带都通过金属螺钉连接到金属螺柱上。这些螺钉的大约两个螺纹将夹住金属螺柱的16号外法兰。随着反复冷凝，螺钉和螺柱之间的接合处将开始生锈和腐蚀。几年后，砖饰面锚可能开始失效，导致砖过度移动，砂浆接缝处形成裂缝。这将使更多的水渗入建筑物的外壳。

解决这个问题相对容易的方法是在外护套上安装一层连续的XPS板。当在外护套的外表面安装一英寸的XPS板时（这也防止了热桥接），内石膏的温度会升高。仍然需要蒸汽缓凝剂，在这种情况下，它位于外部石膏板和XPS之间。防止水在墙内凝结的一个重要步骤是保持墙腔的温度。热桥接将增加冷凝的机会，从而将电池绝缘的R值降低50%。

共同建设的误区

在设计和安装热障时，常见的缺陷包括错误的位置和在热障中产生空隙。其他问题包括安装其他材料，在绝缘层上形成短路或热桥。

例如，如果XPS板安装错误，在不平整的绝缘边缘之间留下高达3/4英寸的空隙，墙壁系统的整体r值将大大降低。紧配合的边缘和角落也是必不可少的。砌体锚的切割是另一个需要避免的问题。必须使用正确的砌体饰面锚。

结论

金属柱支撑墙系统提供了一种经济有效和快速的方法来围护建筑的外墙。它们也被证明是传统CMU备份系统的可靠替代品。有了适当的细节和结构，金属柱墙可以成功执行多年。建筑围墙的性能取决于正确的安装顺序，每个屏障的清晰细节，以及为隐蔽建筑材料提供适当通风的能力，以使其在偶尔的潮气暴露下能够充分干燥，而不会变质或损坏霉菌污染.