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【摘要】 聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温墙体，是一种新型的建筑外保温墙体，它采用基层界面剂处理基层墙体构成界面层，将硬泡聚氨酯喷涂于基层墙体上，然后涂覆柔性抗裂腻子、弹性防水涂料饰面层。
【关键词】 复合保温；聚氨酯硬泡；胶粉聚苯颗粒；保温浆料；施工质量
【中图分类号】 TU522.11【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）03-011-02
根据多年来对北方寒冷地区建筑墙体保温系统的研究和工程应用实践，为克服应用20多年的XPS板施工工艺及保温性能方面的不足，采用新型聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料的复合保温技术。聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温墙体，是一种新型的建筑外保温墙体，它采用基层界面剂处理基层墙体构成界面层，将硬泡聚氨酯喷涂于基层墙体上，在硬泡聚氨酯表面涂刷双亲合力界面层进行界面处理，以解决有机材料即聚氨酯硬泡与无机材料即聚苯颗粒保温浆料之间的粘接难题。该保温体系包括：基层、界面层、喷涂聚氨酯保温层（聚氨酯保温板条）、双亲合力界面层、胶粉聚苯颗粒保温层、抗裂砂浆夹耐碱网格布（热镀锌钢丝网）、柔性抗裂腻子层及饰面层（涂料或墙面砖）。本系统采用无氟双组份硬泡聚氨酯现场喷涂，并复合胶粉聚苯颗粒保温浆料施工工艺。门窗口及装饰线条等采用聚氨酯发泡胶（OCF）粘接聚氨酯板处理；1～4 层采用热镀锌钢丝网构成保护层，外贴外墙砖。5层以上利用抗裂砂浆与耐碱玻纤网格布复合构成保护层，然后涂覆柔性抗裂腻子、弹性防水涂料饰面层。通过配套选用断热铝合金外窗及3层中空玻璃等围护结构，实测节能达到并超过了节能65%的远期目标。
1节能材料施工程序
1.1基层墙体处理。工程墙体基层包括清水混凝土墙体基层和陶粒混凝土空心砌块墙体基层，均应进行平整处理。喷涂施工前，应首先对外墙体的垂直度和平整度进行测量。若墙体垂直偏差大于10mm，则应采用1∶3水泥砂浆进行找平。干燥7d后，涂刷1层基层界面剂。墙体垂直偏差小于10mm时，剔除墙面上残留的灰渣等凸出物后，直接涂刷基层界面剂。
1.2放线做灰饼打点。沿着建筑物外墙表面每隔2m距离挂垂直线，同时在门窗洞口上下檐处挂水平控制线。根据基层平整度确定聚氨酯保温层外表面位置，厚度控制在35mm。每条垂直线位置处均应粘标点，要求满粘、密封。门窗洞口四周、阴阳角粘贴聚氨酯板以保证门窗口及阴阳角的平直度。标点采用胶粘聚氨酯板并同时加塑料锚栓固定的型式，厚度与保温层同为35mm。
1.3喷涂聚氨酯保温层。聚氨酯硬泡体由异氰酸酯与多元醇再加发泡剂、催化剂、阻燃剂等，经发泡机加压、加温，通过加热保温管道泵送到喷枪混合室混合后，用压缩空气喷涂于基层表面瞬间发泡而形成。喷涂发泡时要求分层喷涂，每层厚度不得大于20mm，在外墙基层上形成无接缝的聚氨酯硬泡体。基层表面应干燥、含水率不大于 8%，雨天、基面潮湿时不得施工。必须时刻控制发泡平整度，以前期设置的标点为基准，其平整度误差为±5mm。当厚度达到5～10mm时，按450mm间距、梅花状分布插定厚度标杆，然后继续喷涂聚氨酯保温料。喷涂聚氨酯保温料前，用塑料薄膜、塑料板等将门、窗、脚手架等非涂物遮挡、保护起来，以免造成污染，同时应防止雾料对临近建筑物、行人、车辆等造成污染，风力大于5级时应停止施工。
1.4修整清理保温层及界面层。聚氨酯保温层喷涂20min后用裁纸刀、手锯等工具开始清理、修整遮挡保护部位以及超过规定厚度2mm的突出部分。由于喷涂发泡为手工操作，喷涂时很难做到完全平整。传统的聚氨酯硬泡保温墙体单独采用聚氨酯硬泡进行保温，发泡后必须用电动打磨工具进行磨平，要求打磨人员按点线打磨，并随时用靠尺测量平整度，打磨后表面平整度误差为±3mm，并需特别注意边角的平整性。这种施工方法不仅工程量大，而且对施工进度和费用影响很大，同时打磨所产生的粉末极易污染周边环境。采用新型的聚氨酯硬泡与聚苯颗粒保温浆料复合保温墙体不需人工打磨，从而避免了该工序施工所带来的弊病。而聚氨酯保温层喷涂4h内做双亲合力界面层处理，界面砂浆可用辊子均匀地涂覆于聚氨酯保温基层上。
1.5胶粉聚苯颗粒保温浆料施工控制。胶粉聚苯颗粒保温浆料是将废弃的聚苯乙烯泡沫塑料加工破碎成0.5～4.0mm的颗粒作为保温隔热主体材料，并掺入一定量的粉煤灰。此外，由于聚苯颗粒是有机材料，和水泥基料的粘结性能较差，因而通过添加适量的乳胶粉，构成有机无机复合保温浆料，使浆料与聚苯颗粒的粘结强度显著提高，并能有效降低胶结材料的刚度，提高材料的柔性，减小保温层的干缩，消除保温层出现的裂缝，从而满足外墙外保温材料对强度、抗裂性和防水性（吸水率）等方面的基本要求。
先将适量水倒入砂浆搅拌机内，然后倒入1袋25kg胶粉料搅拌3～5min后，再倒入1袋125L聚苯颗粒继续搅拌3min，搅拌均匀后倒出使用，施工时稠度可适当调整。浆料应随搅拌随用，在4h内用完。抹胶粉聚苯颗粒保温浆料应分2遍施工，间隔在24h以上，后1遍施工厚度要比前1遍施工厚度小，一般在10mm左右为宜。表面用铝合金大杠搓平，平整度3mm左右，达到设计厚度即可进行下道工序即耐碱网格布的施工。
1.6耐碱网格布施工質量工艺。胶粉聚苯颗粒保温浆料固化干燥（一般3～7d）后，方可进行5层及以上部位抗裂保护层即耐碱网格布的施工。先将3～4mm厚的抗裂砂浆均匀抹在保温层表面，随后立即将已裁剪好的耐碱网格布用铁抹子压入抗裂砂浆内。相邻网格布的搭接宽度不应小于50mm，同时要避免网格布皱褶、空鼓、翘边。楼层阳角处两侧网格布双向绕角、相互搭接，各侧搭接宽度不小于200mm。门窗洞口四角应增加300×400mm的附加网格布，沿45°方向铺贴。要求平整光滑，不能有网的痕迹，阴阳角处平直光滑，造型处及门窗口部位线条平直，棱角分明。最后进行TS203柔性腻子及弹性防水涂料及外墙砖的施工。1～4层墙面由于采用外墙砖饰面，故采用热镀锌钢丝网构成保护层。 2聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料
复合保温与EPS板及XPS板的比较聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温与原设计保温层（EPS板及XPS板）的性能比较如表1所示。
表1复合保温材料与 EPS 板及 XPS 板的性能比较
由表1可以看出，外墙采用喷涂聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温体系，其保温性能及其它主要性能指标均明显优于现阶段通常使用的建筑墙体保温材料EPS板及XPS 板墙体，应用于北方寒冷地区具有显著优势。
2.1材料的保温隔热性能。聚氨酯硬泡的保温隔热性好，密度大于30kg/m3的硬泡为多面体闭孔结构。用喷涂硬泡做墙体保温材料，它与墙体整体无缝密封、无空腔、无锚钉、粘结牢固。外层胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温增加了墙体的保温性能。
EPS 板保温施工时需专用粘结剂，为有空腔粘结，而且需锚栓固定。空腔中若有空气流通，保温性能降低，一般空腔修正系数应为1.1～1.2，如果实际施工时EPS板保温层点粘或者板与板之间以及板与墙体之间缝隙过大，在正负风压和温差作用下，因对流传热，则保温性能降低更多。锚栓部分存在冷桥，极易在寒冷的季节产生结露等现象。XPS板与EPS板一样，也是有空腔粘结，需要专用锚栓固定，粘结施工较为困难，表面需要涂界面剂，为保证粘结质量，其表面需打毛，空腔中如果有空气流通，保温性能与EPS板一样降低，锚栓部位亦有冷桥。
2.2材料的稳定性能。聚氨酯硬泡体在±70 ℃温差变化及空气湿度45～75%环境下，尺寸变化率极低。聚氨酯的耐腐蚀能力很强，在酸雨、CO2的作用下不会发生变化，外层胶粉聚苯颗粒保温浆料的保护效应进一步提高了其稳定性。而EPS板出厂后需陈化处理才可以使用，陈化时间一般常温下需40d或高温（60℃）5d。XPS板可粘性差，需双面涂界面剂，表面需打毛，稳定性能较差，使用期间易收缩变形，表面开裂。
2.3材料粘结密封性能。聚氨酯本身就是一种很好的粘结剂，其结构中含有的极性基团—NCO—对材料的粘结力极强，不同基层墙体与喷涂聚氨酯的粘结强度如表2所示。
表2不同基层墙体与喷涂聚氨酯的粘结强度
由表2可看出，聚氨酯直接喷涂于上述基面上不需任何处理剂，只要基层含水率小于10%，就能有效粘结，实现无缝无空腔整体密封。其与外层胶粉聚苯颗粒保溫浆料的粘结采用双亲合力界面剂，保证了墙体的粘结密封性能。
2.4材料防水性能。因聚氨酯硬泡气泡为闭孔，闭孔率大于 92%，自结皮闭孔100%，吸水率大小与密度有关，密度愈大吸水率愈小，所以，规定墙体保温聚氨酯硬泡密度不小于30kg/m3，吸水率小于3%，保温层完全可以阻止室内水蒸气向外迁移及室外湿气向室内迁移。聚氨酯硬泡本身吸水率极小，即可作保温层，又可起到防水作用。
2.5材料防火性能。聚氨酯硬泡加阻燃剂后，燃点为150℃，垂直燃烧时间小于90s，燃烧距离小于50mm，聚氨酯阻燃B2级。胶粉聚苯颗粒不燃烧。EPS板及XPS板可以达到阻燃B2级以上，由于表面采用薄抹灰系统防火性能降低。
2.6材料的耐久性能。据研究资料结果表明，聚氨酯硬泡在130℃下可使用30年，在正常温度下加HCFC硬泡的导热系数只提高了0.0067W（/m·K），从而证明硬泡25年应可保持良好的保温性能。
综上浅述，在北方地区某文化教育中心工程外墙体保温中，采用无氟双组份聚氨酯直接喷涂到经界面处理的基层墙体表面发泡，与复合胶粉聚苯颗粒保温浆料共同组成保温层。由聚氨酯板条控制保温层厚度，并成为胶粉聚苯颗粒保温层分格缝。工艺简洁，具有很强的可控性和可操作性。聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料之间无空腔粘结，无空鼓、无开裂、无脱层，尺寸稳定，收缩率小。其整体性好，无热桥效应，还兼具防水、防潮功效。外保护层由聚合物砂浆夹耐碱玻纤网格布、柔性腻子、弹性防水涂料构成高效保温的复合墙体，完全消除风压破坏和冻胀破坏。工程实践证明，该复合保温墙体充分利用了聚氨酯优异的保温性能及胶粉聚苯颗粒保温浆料的饰面平整和性能稳定的优势，是技术先进、保温性能优良的外墙外保温体系。聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温技术，推广使用符合我国北方地区寒冷气候条件下的实际需求。
参考文献
1王祁青.聚苯颗粒保温浆料和建筑保温砂浆的应用问题分析[J].新
型建筑材料，2008（6）：26～27
2建筑施工手册编写组.建筑施工手册[M].4 版.北京：中国建筑工业
出版社，2001：1209～1211
【关键词】 复合保温；聚氨酯硬泡；胶粉聚苯颗粒；保温浆料；施工质量
【中图分类号】 TU522.11【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）03-011-02
根据多年来对北方寒冷地区建筑墙体保温系统的研究和工程应用实践，为克服应用20多年的XPS板施工工艺及保温性能方面的不足，采用新型聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料的复合保温技术。聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温墙体，是一种新型的建筑外保温墙体，它采用基层界面剂处理基层墙体构成界面层，将硬泡聚氨酯喷涂于基层墙体上，在硬泡聚氨酯表面涂刷双亲合力界面层进行界面处理，以解决有机材料即聚氨酯硬泡与无机材料即聚苯颗粒保温浆料之间的粘接难题。该保温体系包括：基层、界面层、喷涂聚氨酯保温层（聚氨酯保温板条）、双亲合力界面层、胶粉聚苯颗粒保温层、抗裂砂浆夹耐碱网格布（热镀锌钢丝网）、柔性抗裂腻子层及饰面层（涂料或墙面砖）。本系统采用无氟双组份硬泡聚氨酯现场喷涂，并复合胶粉聚苯颗粒保温浆料施工工艺。门窗口及装饰线条等采用聚氨酯发泡胶（OCF）粘接聚氨酯板处理；1～4 层采用热镀锌钢丝网构成保护层，外贴外墙砖。5层以上利用抗裂砂浆与耐碱玻纤网格布复合构成保护层，然后涂覆柔性抗裂腻子、弹性防水涂料饰面层。通过配套选用断热铝合金外窗及3层中空玻璃等围护结构，实测节能达到并超过了节能65%的远期目标。
1节能材料施工程序
1.1基层墙体处理。工程墙体基层包括清水混凝土墙体基层和陶粒混凝土空心砌块墙体基层，均应进行平整处理。喷涂施工前，应首先对外墙体的垂直度和平整度进行测量。若墙体垂直偏差大于10mm，则应采用1∶3水泥砂浆进行找平。干燥7d后，涂刷1层基层界面剂。墙体垂直偏差小于10mm时，剔除墙面上残留的灰渣等凸出物后，直接涂刷基层界面剂。
1.2放线做灰饼打点。沿着建筑物外墙表面每隔2m距离挂垂直线，同时在门窗洞口上下檐处挂水平控制线。根据基层平整度确定聚氨酯保温层外表面位置，厚度控制在35mm。每条垂直线位置处均应粘标点，要求满粘、密封。门窗洞口四周、阴阳角粘贴聚氨酯板以保证门窗口及阴阳角的平直度。标点采用胶粘聚氨酯板并同时加塑料锚栓固定的型式，厚度与保温层同为35mm。
1.3喷涂聚氨酯保温层。聚氨酯硬泡体由异氰酸酯与多元醇再加发泡剂、催化剂、阻燃剂等，经发泡机加压、加温，通过加热保温管道泵送到喷枪混合室混合后，用压缩空气喷涂于基层表面瞬间发泡而形成。喷涂发泡时要求分层喷涂，每层厚度不得大于20mm，在外墙基层上形成无接缝的聚氨酯硬泡体。基层表面应干燥、含水率不大于 8%，雨天、基面潮湿时不得施工。必须时刻控制发泡平整度，以前期设置的标点为基准，其平整度误差为±5mm。当厚度达到5～10mm时，按450mm间距、梅花状分布插定厚度标杆，然后继续喷涂聚氨酯保温料。喷涂聚氨酯保温料前，用塑料薄膜、塑料板等将门、窗、脚手架等非涂物遮挡、保护起来，以免造成污染，同时应防止雾料对临近建筑物、行人、车辆等造成污染，风力大于5级时应停止施工。
1.4修整清理保温层及界面层。聚氨酯保温层喷涂20min后用裁纸刀、手锯等工具开始清理、修整遮挡保护部位以及超过规定厚度2mm的突出部分。由于喷涂发泡为手工操作，喷涂时很难做到完全平整。传统的聚氨酯硬泡保温墙体单独采用聚氨酯硬泡进行保温，发泡后必须用电动打磨工具进行磨平，要求打磨人员按点线打磨，并随时用靠尺测量平整度，打磨后表面平整度误差为±3mm，并需特别注意边角的平整性。这种施工方法不仅工程量大，而且对施工进度和费用影响很大，同时打磨所产生的粉末极易污染周边环境。采用新型的聚氨酯硬泡与聚苯颗粒保温浆料复合保温墙体不需人工打磨，从而避免了该工序施工所带来的弊病。而聚氨酯保温层喷涂4h内做双亲合力界面层处理，界面砂浆可用辊子均匀地涂覆于聚氨酯保温基层上。
1.5胶粉聚苯颗粒保温浆料施工控制。胶粉聚苯颗粒保温浆料是将废弃的聚苯乙烯泡沫塑料加工破碎成0.5～4.0mm的颗粒作为保温隔热主体材料，并掺入一定量的粉煤灰。此外，由于聚苯颗粒是有机材料，和水泥基料的粘结性能较差，因而通过添加适量的乳胶粉，构成有机无机复合保温浆料，使浆料与聚苯颗粒的粘结强度显著提高，并能有效降低胶结材料的刚度，提高材料的柔性，减小保温层的干缩，消除保温层出现的裂缝，从而满足外墙外保温材料对强度、抗裂性和防水性（吸水率）等方面的基本要求。
先将适量水倒入砂浆搅拌机内，然后倒入1袋25kg胶粉料搅拌3～5min后，再倒入1袋125L聚苯颗粒继续搅拌3min，搅拌均匀后倒出使用，施工时稠度可适当调整。浆料应随搅拌随用，在4h内用完。抹胶粉聚苯颗粒保温浆料应分2遍施工，间隔在24h以上，后1遍施工厚度要比前1遍施工厚度小，一般在10mm左右为宜。表面用铝合金大杠搓平，平整度3mm左右，达到设计厚度即可进行下道工序即耐碱网格布的施工。
1.6耐碱网格布施工質量工艺。胶粉聚苯颗粒保温浆料固化干燥（一般3～7d）后，方可进行5层及以上部位抗裂保护层即耐碱网格布的施工。先将3～4mm厚的抗裂砂浆均匀抹在保温层表面，随后立即将已裁剪好的耐碱网格布用铁抹子压入抗裂砂浆内。相邻网格布的搭接宽度不应小于50mm，同时要避免网格布皱褶、空鼓、翘边。楼层阳角处两侧网格布双向绕角、相互搭接，各侧搭接宽度不小于200mm。门窗洞口四角应增加300×400mm的附加网格布，沿45°方向铺贴。要求平整光滑，不能有网的痕迹，阴阳角处平直光滑，造型处及门窗口部位线条平直，棱角分明。最后进行TS203柔性腻子及弹性防水涂料及外墙砖的施工。1～4层墙面由于采用外墙砖饰面，故采用热镀锌钢丝网构成保护层。 2聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料
复合保温与EPS板及XPS板的比较聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温与原设计保温层（EPS板及XPS板）的性能比较如表1所示。
表1复合保温材料与 EPS 板及 XPS 板的性能比较
由表1可以看出，外墙采用喷涂聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温体系，其保温性能及其它主要性能指标均明显优于现阶段通常使用的建筑墙体保温材料EPS板及XPS 板墙体，应用于北方寒冷地区具有显著优势。
2.1材料的保温隔热性能。聚氨酯硬泡的保温隔热性好，密度大于30kg/m3的硬泡为多面体闭孔结构。用喷涂硬泡做墙体保温材料，它与墙体整体无缝密封、无空腔、无锚钉、粘结牢固。外层胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温增加了墙体的保温性能。
EPS 板保温施工时需专用粘结剂，为有空腔粘结，而且需锚栓固定。空腔中若有空气流通，保温性能降低，一般空腔修正系数应为1.1～1.2，如果实际施工时EPS板保温层点粘或者板与板之间以及板与墙体之间缝隙过大，在正负风压和温差作用下，因对流传热，则保温性能降低更多。锚栓部分存在冷桥，极易在寒冷的季节产生结露等现象。XPS板与EPS板一样，也是有空腔粘结，需要专用锚栓固定，粘结施工较为困难，表面需要涂界面剂，为保证粘结质量，其表面需打毛，空腔中如果有空气流通，保温性能与EPS板一样降低，锚栓部位亦有冷桥。
2.2材料的稳定性能。聚氨酯硬泡体在±70 ℃温差变化及空气湿度45～75%环境下，尺寸变化率极低。聚氨酯的耐腐蚀能力很强，在酸雨、CO2的作用下不会发生变化，外层胶粉聚苯颗粒保温浆料的保护效应进一步提高了其稳定性。而EPS板出厂后需陈化处理才可以使用，陈化时间一般常温下需40d或高温（60℃）5d。XPS板可粘性差，需双面涂界面剂，表面需打毛，稳定性能较差，使用期间易收缩变形，表面开裂。
2.3材料粘结密封性能。聚氨酯本身就是一种很好的粘结剂，其结构中含有的极性基团—NCO—对材料的粘结力极强，不同基层墙体与喷涂聚氨酯的粘结强度如表2所示。
表2不同基层墙体与喷涂聚氨酯的粘结强度
由表2可看出，聚氨酯直接喷涂于上述基面上不需任何处理剂，只要基层含水率小于10%，就能有效粘结，实现无缝无空腔整体密封。其与外层胶粉聚苯颗粒保溫浆料的粘结采用双亲合力界面剂，保证了墙体的粘结密封性能。
2.4材料防水性能。因聚氨酯硬泡气泡为闭孔，闭孔率大于 92%，自结皮闭孔100%，吸水率大小与密度有关，密度愈大吸水率愈小，所以，规定墙体保温聚氨酯硬泡密度不小于30kg/m3，吸水率小于3%，保温层完全可以阻止室内水蒸气向外迁移及室外湿气向室内迁移。聚氨酯硬泡本身吸水率极小，即可作保温层，又可起到防水作用。
2.5材料防火性能。聚氨酯硬泡加阻燃剂后，燃点为150℃，垂直燃烧时间小于90s，燃烧距离小于50mm，聚氨酯阻燃B2级。胶粉聚苯颗粒不燃烧。EPS板及XPS板可以达到阻燃B2级以上，由于表面采用薄抹灰系统防火性能降低。
2.6材料的耐久性能。据研究资料结果表明，聚氨酯硬泡在130℃下可使用30年，在正常温度下加HCFC硬泡的导热系数只提高了0.0067W（/m·K），从而证明硬泡25年应可保持良好的保温性能。
综上浅述，在北方地区某文化教育中心工程外墙体保温中，采用无氟双组份聚氨酯直接喷涂到经界面处理的基层墙体表面发泡，与复合胶粉聚苯颗粒保温浆料共同组成保温层。由聚氨酯板条控制保温层厚度，并成为胶粉聚苯颗粒保温层分格缝。工艺简洁，具有很强的可控性和可操作性。聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料之间无空腔粘结，无空鼓、无开裂、无脱层，尺寸稳定，收缩率小。其整体性好，无热桥效应，还兼具防水、防潮功效。外保护层由聚合物砂浆夹耐碱玻纤网格布、柔性腻子、弹性防水涂料构成高效保温的复合墙体，完全消除风压破坏和冻胀破坏。工程实践证明，该复合保温墙体充分利用了聚氨酯优异的保温性能及胶粉聚苯颗粒保温浆料的饰面平整和性能稳定的优势，是技术先进、保温性能优良的外墙外保温体系。聚氨酯硬泡与胶粉聚苯颗粒保温浆料复合保温技术，推广使用符合我国北方地区寒冷气候条件下的实际需求。
参考文献
1王祁青.聚苯颗粒保温浆料和建筑保温砂浆的应用问题分析[J].新
型建筑材料，2008（6）：26～27
2建筑施工手册编写组.建筑施工手册[M].4 版.北京：中国建筑工业
出版社，2001：1209～1211