建筑保溫體系應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

建筑保溫體系應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

隨著建筑節(jié)能工作的深入，重慶民用建筑節(jié)能工程采用了無(wú)機(jī)份圍砂、橡膠粉末、環(huán)保漿料等建筑材料。然而，在應(yīng)用過(guò)程中，它反映出了產(chǎn)品的不穩(wěn)定性、施工質(zhì)量的控制、空鼓的風(fēng)險(xiǎn)等。針對(duì)這些情況,重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際需要,大力推動(dòng)保溫隔熱板材產(chǎn)業(yè)發(fā)展,于2013年2月相繼發(fā)布了系列保溫隔熱板材應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建筑構(gòu)造圖集,如《硅酸鋁棉板建筑外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ50/T-152-2012)、《復(fù)合硬泡聚氨酯板建筑外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ50/T-158-2013)、《難燃型擠塑聚苯板建筑外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ50/T-159-2013)、《難燃型膨脹聚苯板建筑外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ50/T-160-2013)、《二氧化硅微粉真空隔熱保溫板建筑保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ50/T-161-2013)、《巖棉保溫裝飾復(fù)合板外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ50/T-162-2013)等。本文分析對(duì)比這些新規(guī)程中所采用的保溫系統(tǒng),總結(jié)各自的技術(shù)要點(diǎn)、適用范圍及節(jié)能特性。1建筑外圍護(hù)材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1)產(chǎn)品類型重慶市建筑保溫體系主要包括有機(jī)類保溫體系、無(wú)機(jī)類保溫體系、墻體自保溫體系等三大類,品種包括膠粉聚苯顆粒保溫體系、膨脹聚苯板薄抹灰體系、現(xiàn)澆混凝土大模內(nèi)置聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)、聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)、無(wú)機(jī)保溫砂漿建筑保溫系統(tǒng)、擠塑聚苯乙烯復(fù)合裝飾板外墻外保溫系統(tǒng)、現(xiàn)澆泡沫混凝土屋面、地面保溫體系、墻體自保溫體系等。2)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與企業(yè)數(shù)量重慶市建筑外圍護(hù)保溫材料生產(chǎn)企業(yè)普遍規(guī)模較小,單個(gè)品種產(chǎn)能難以統(tǒng)計(jì);行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,單個(gè)產(chǎn)品實(shí)際產(chǎn)量等也很難統(tǒng)計(jì)。3)技術(shù)水平不管是有機(jī)類還是無(wú)機(jī)類,當(dāng)前重慶的主要幾種外墻體外保溫材料生產(chǎn)工藝都比較成熟。與夏熱冬冷地區(qū)其它省市相比,重慶市在墻體自保溫方面,起步較早,發(fā)展較快,技術(shù)水平位居國(guó)內(nèi)前列。4)市場(chǎng)狀況當(dāng)前,重慶市墻體外保溫材料中有機(jī)保溫材料占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,其中主要是膨脹聚苯板薄抹灰墻體外保溫系統(tǒng)和膠粉聚苯顆粒墻體外保溫系統(tǒng),應(yīng)用量占?jí)w外保溫的80%以上,其中,膠粉聚苯顆粒系統(tǒng)占?jí)w外保溫材料市場(chǎng)的50%左右,聚苯板保溫材料占30%左右。但有機(jī)類保溫材料存在防火性能差、粘接性能不良、透濕性能差、耐久性不佳等缺點(diǎn)。因此重慶市建委近來(lái)連續(xù)推出多部技術(shù)規(guī)程,推動(dòng)保溫隔熱材料走上了工廠化、成品化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展道路。2外墻外保溫技術(shù)外保溫是將外保溫隔熱材料置于外墻外側(cè),使建筑外墻達(dá)到保溫效果的一種保溫形式。最早的外墻外保溫系統(tǒng)起源于上世紀(jì)40年代的瑞典和德國(guó),而實(shí)際的外保溫工程在歐洲已有35年以上的歷史。早在1979年,歐洲建筑技術(shù)鑒定聯(lián)合會(huì)(UEAtc)就已發(fā)布了膨脹聚苯板(EPS,ExpandPolystyrene)板薄抹面外保溫系統(tǒng)鑒定指南,并于1988年發(fā)布了新版。我國(guó)的外墻保溫技術(shù)雖然起步比較晚,在20世紀(jì)80年代開(kāi)始搞外保溫的試點(diǎn),首先應(yīng)用于工程的也是EPS板薄抹面外保溫系統(tǒng)。雖然外保溫技術(shù)在保護(hù)層開(kāi)裂控制、抗火災(zāi)能力、飾面層粘結(jié)面磚等技術(shù)問(wèn)題上還有待進(jìn)一步研究和改進(jìn),但目前,外墻外保溫系統(tǒng)依然是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)占有率很高的一種建筑節(jié)能技術(shù),也是目前我國(guó)大力推廣的保溫技術(shù)。在引言中所列的幾個(gè)技術(shù)規(guī)程中,均為外墻外保溫板材系統(tǒng),總結(jié)各保溫體系的材料性能要求,如表1所示。由表1可見(jiàn),密度最小的是難燃性膨脹聚苯板及擠塑聚苯板,且其導(dǎo)熱系數(shù)也比較理想,而導(dǎo)熱系數(shù)最小的是二氧化硅微粉真空隔熱保溫板且防火等級(jí)高,但強(qiáng)度沒(méi)有其他幾種材料高。下面分析幾種材料的技術(shù)要點(diǎn)、適用范圍及節(jié)能特性。2.1硅酸鋁棉板建筑外包溫系統(tǒng)2.1.1高分子可紡引領(lǐng)材料硅酸鋁棉板是以硅酸鋁礦為原料經(jīng)高溫熔融后通過(guò)高壓氣體噴吹成纖維,并加入膠粘劑,經(jīng)一定工藝壓形、加熱聚合、干燥,并在表面滿涂一層高分子乳液彈性防水涂料制成的板材。2.1.2空樓板下側(cè)和坡屋面結(jié)構(gòu)層硅酸鋁棉板建筑外保溫系統(tǒng)用于建筑物外墻外側(cè)、架空樓板下側(cè)以及坡屋面結(jié)構(gòu)層上。由于是A級(jí)防火材料,也可用于設(shè)置防火隔離帶及擋火梁。硅酸鋁棉板外墻外保溫系統(tǒng)不得粘貼面磚、文化石等硬質(zhì)飾面材料。2.1.3單組份干混砂漿的配制硅酸鋁棉板保溫系統(tǒng)組成材料應(yīng)由系統(tǒng)產(chǎn)品成套供應(yīng),膠粘劑、抹面膠漿、柔性耐水膩?zhàn)?、界面砂漿等均應(yīng)在工廠配制成單組份干混砂漿,現(xiàn)場(chǎng)按比例加水拌合均勻后使用。門窗洞口四角處硅酸鋁棉板不得拼接,應(yīng)采用整塊硅酸鋁棉板切割成型。2.2巖棉復(fù)合保護(hù)裝置系統(tǒng)外包溫系統(tǒng)2.2.1巖棉保溫裝飾復(fù)合板外墻外保溫系統(tǒng)巖棉保溫裝飾復(fù)合板是在工廠預(yù)制生產(chǎn)的,以垂直纖維巖棉板為保溫芯材,與帶飾面層的硅酸鈣板面板及硅酸鈣板底板復(fù)合而成的具有保溫與裝飾功能的板狀制品。巖棉保溫裝飾復(fù)合板外墻外保溫系統(tǒng)是由巖棉保溫裝飾復(fù)合板、固定材料(粘結(jié)劑、錨固件等)和嵌縫密封材料等構(gòu)成,并固定在外墻外表面的非承重保溫構(gòu)造。由于巖棉保溫裝飾復(fù)合板加工時(shí)外層采用氟樹(shù)脂涂料,因此可直接作為飾面層,不需再做裝飾,節(jié)省了施工工序及時(shí)間。其不但達(dá)到A1級(jí)防火要求,而且克服了普通巖棉板吸水量大、抗拉拔能力小的缺陷,可以取得很好的保溫效果。2.2.2范圍巖棉保溫裝飾復(fù)合板常用于外墻外保溫工程,適用于高度不大于100m的民用建筑。2.2.3巖棉保溫裝飾復(fù)合板外墻外保溫工程巖棉保溫裝飾復(fù)合板外墻外保溫系統(tǒng)組成材料應(yīng)由系統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)商提供,界面砂漿、粘結(jié)劑應(yīng)在工廠配制成單組份干混砂漿,現(xiàn)場(chǎng)按比例加水拌合均勻后使用。巖棉保溫裝飾復(fù)合板外墻外保溫工程需做好密封和防水構(gòu)造設(shè)計(jì),確保水不會(huì)滲入保溫層和基層。因巖棉保溫裝飾復(fù)合板飾面層多為覆膜板面,若需現(xiàn)場(chǎng)切割應(yīng)注意面板的保護(hù),安裝完成后按施工方案要求的工程時(shí)間揭去保護(hù)膜。2.3硬木樁外保溫系統(tǒng)建成2.3.1作為建筑外保溫難燃型膨脹聚苯板(EPS)是指采用燃燒性能等級(jí)為B級(jí)或C級(jí)的模塑聚苯乙烯泡沫塑料制作的板材類保溫材料。此外保溫系統(tǒng)由難燃型膨脹聚苯板、固定材料(膠粘劑、錨栓)、抹面層(抹面膠漿和耐堿玻纖網(wǎng))及飾面層等構(gòu)成,由于此材料的密度小,對(duì)建筑負(fù)荷產(chǎn)生的影響很小。在發(fā)達(dá)國(guó)家EPS材料應(yīng)用于保溫系統(tǒng)已有三十余年使用歷史。因此,其作為建筑外保溫,技術(shù)已經(jīng)非常成熟。《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》已于2005年頒布,成為我國(guó)認(rèn)可的建筑外保溫系統(tǒng)。2.3.2外墻、架空外墻、架空外墻、組合難燃型膨脹聚苯板建筑外保溫系統(tǒng)用于建筑物外墻外側(cè)、架空樓板底側(cè)以及屋面結(jié)構(gòu)層上。用于外墻時(shí),飾面材料一般為涂料(飾面砂漿、柔性飾面塊材)飾面。2.3.3燃燒性能要求因難燃性膨脹聚苯板燃燒等級(jí)為B或C級(jí),因此按設(shè)計(jì)要求有些需設(shè)置防火隔離帶,防火隔離帶采用的保溫材料芯材燃燒性能等級(jí)應(yīng)為A1或A2級(jí),防火隔離帶尺寸高度方向不應(yīng)小于300mm,厚度應(yīng)與建筑外保溫系統(tǒng)的厚度相同,且防火隔離帶應(yīng)與基層滿粘。膠粘劑或抹面膠漿配制時(shí),應(yīng)采用聚合物干混砂漿專用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,嚴(yán)格控制加水量和攪拌時(shí)間,確保均勻度和粘稠度。涂料施工時(shí)在抹面層上應(yīng)采用柔性耐水膩?zhàn)优镀秸?不得采用普通膩?zhàn)印?.4苯難溶膠聚苯板2.4.1外墻外保溫保溫系統(tǒng)難燃型擠塑聚苯板(XPS)是以聚苯乙烯樹(shù)脂為主要成分,添加適量添加劑,通過(guò)加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料板,燃燒性能等級(jí)為B或C級(jí)。此外保溫系統(tǒng)由難燃型擠塑聚苯板、抹面層、固定材料(膠粘劑、錨栓等)和飾面層等構(gòu)成。XPS從誕生至今經(jīng)歷了60多年的市場(chǎng)考驗(yàn),已經(jīng)被證明是有效和可靠的保溫材料,如今,在我國(guó)外墻外保溫行業(yè),高品質(zhì)的XPS板由于能夠較好的符合時(shí)代的要求,其應(yīng)用正呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。其特性與膨脹聚苯板相似,由于采用擠塑技術(shù),所以其密度稍大于膨脹聚苯板,但保溫性能、抗拉強(qiáng)度及耐潮濕性均優(yōu)于膨脹聚苯板。2.4.2外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用難燃型擠塑聚苯板最近幾年才在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用,用于外墻保溫時(shí)容易產(chǎn)生面層開(kāi)裂、翹曲等問(wèn)題,因此之前多用于屋面保溫系統(tǒng),《難燃型擠塑聚苯板建筑外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》對(duì)其施工工藝做了嚴(yán)格限制,防止開(kāi)裂現(xiàn)象,增加耐候性,可用于在建筑物外墻外側(cè)、架空樓板底側(cè)和屋面結(jié)構(gòu)層上。2.4.3燃型擠塑聚苯板前處理難燃型擠塑聚苯板施工要點(diǎn)與難燃型膨脹聚苯板施工工藝大致相同,需注意的是粘貼難燃型擠塑聚苯板前,應(yīng)使用表面處理劑對(duì)板面滿涂處理。由勒腳部位開(kāi)始,自下而上,沿水平方向鋪設(shè),豎縫應(yīng)逐行錯(cuò)縫,在墻角處保溫板應(yīng)交錯(cuò)互鎖,并應(yīng)保證墻角垂直度。粘貼架空樓板底側(cè)難燃型擠塑聚苯板前,應(yīng)對(duì)架空樓板底側(cè)粘貼面滿涂界面砂漿。2.5硅微粉真空隔熱保溫板、建筑保溫系統(tǒng)2.5.1采暖內(nèi)保溫系統(tǒng)二氧化硅微粉真空隔熱保溫板是由二氧化硅微粉、助劑等組合而成的芯材與專用復(fù)合阻氣膜通過(guò)真空封裝技術(shù)制成的一種具有保溫隔熱功能的板材。此保溫系統(tǒng)由粘結(jié)層、二氧化硅微粉真空隔熱保溫板保溫層、抹面層和飾面層等構(gòu)成。真空隔熱保溫板有著優(yōu)異的保溫隔熱性能以及所需保溫層厚度極薄的特點(diǎn),用在建筑保溫系統(tǒng)中將會(huì)顯示巨大的優(yōu)勢(shì)。由于目前造價(jià)高昂,只有德國(guó)、瑞士逐步建立了真空隔熱保溫板的建筑市場(chǎng),國(guó)內(nèi)研究及生產(chǎn)廠家寥寥無(wú)幾,還未能形成市場(chǎng)規(guī)模,但卻有著良好的市場(chǎng)前景。2.5.2外墻外保溫效果好以提高建筑厚度為基礎(chǔ)的內(nèi)部保溫效果,最真空隔熱保溫板在國(guó)外主要應(yīng)用于地面、屋面、陽(yáng)臺(tái)、墻面的保溫工程,尤其作為外墻外保溫材料效果極佳,且僅用不到常規(guī)保溫材料一半的厚度就可達(dá)到常規(guī)材料的保溫效果,因此減少了外墻厚度,增加了室內(nèi)使用面積。2.5.3保溫板與架空樓地面二氧化碳微粉真空內(nèi)粘外墻二氧化硅微粉真空隔熱保溫板與基層的連接應(yīng)采用粘貼與錨固相結(jié)合的工藝,粘貼采用豎向條粘法,粘結(jié)面積應(yīng)不小于被粘貼板面面積的80%;屋面和架空樓地面二氧化硅微粉真空隔熱保溫板與基層的粘貼應(yīng)采用滿粘方式。外墻錨固時(shí)每平方米不應(yīng)少于4個(gè)錨固點(diǎn),當(dāng)基層墻體為混凝土、燒結(jié)頁(yè)巖空心磚、混凝土小型空心砌塊時(shí),錨固件的有效錨固深度不小于25mm,當(dāng)基層墻體為加氣混凝土砌塊時(shí),有效錨固深度不應(yīng)小于50mm。2.6硬泡沫聚苯板外保溫系統(tǒng)2.6.1復(fù)合硬泡聚氨酯板外保溫系統(tǒng)復(fù)合硬泡聚氨酯板是指在工廠內(nèi)預(yù)制的,以硬泡聚氨酯(包括聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料和聚異氰脲酸酯硬質(zhì)泡沫塑料)板為芯材,雙面復(fù)合聚合物砂漿界面層或聚合物砂漿增強(qiáng)卷材面層的板材。復(fù)合硬泡聚氨酯板外保溫系統(tǒng)由復(fù)合硬泡聚氨酯板保溫層、抹面層、固定材料(膠粘劑、錨栓等)和飾面層等構(gòu)成。不得粘貼面磚、文化石等飾面材料。聚氨酯具有優(yōu)異的保溫、防水、防火和熟化期短等優(yōu)勢(shì),是保溫行業(yè)保溫材料發(fā)展的趨勢(shì)。其中尤其是熟化期短,克服了聚苯板薄抹灰系統(tǒng)中保溫板材熟化不足引起后期收縮,進(jìn)而導(dǎo)致保溫系統(tǒng)開(kāi)裂的現(xiàn)象。2.6.2范圍復(fù)合硬泡聚氨酯板的設(shè)計(jì)選用厚度應(yīng)根據(jù)重慶市民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,通過(guò)熱工計(jì)算確定,且最小厚度不應(yīng)小于20mm。2.6.3隔離帶與復(fù)合硬泡聚氨酯板的連接系統(tǒng)設(shè)置防火隔離帶及其它防火構(gòu)造時(shí),防火隔離帶保溫材料的燃燒性能等級(jí)應(yīng)為A1或A2級(jí),防火隔離帶應(yīng)與基層滿粘,防火隔離帶與其它保溫材料交接處應(yīng)采用附加耐堿玻纖網(wǎng)加強(qiáng)處理,防火隔離帶施工與復(fù)合硬泡聚氨酯板的施工應(yīng)同步進(jìn)行。外墻外側(cè)粘貼復(fù)合硬泡聚氨酯板宜由勒腳部位開(kāi)始,自下而上,沿水平方向鋪設(shè)粘貼,豎縫應(yīng)逐行錯(cuò)縫1/2板長(zhǎng),在墻角處應(yīng)交錯(cuò)互鎖,并保證墻角垂直度。3幾種常用保溫系統(tǒng)的應(yīng)用1)重慶市建委新推出的這幾種保溫系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)程中,目前常用的是難燃膨脹聚苯板、難燃擠塑聚苯板,復(fù)合硬泡聚氨酯、硅酸鋁棉板、巖棉保溫裝飾復(fù)合板保溫系統(tǒng)應(yīng)用