吴 静
(太原大学 建工系,山西 太原 030032)
根据研究表明,在建筑节能技术中,最行之有效的方式是减小外部围护结构的热量损耗。采用外墙保温隔热技术既可以减小能源损耗,同时还可以有效地提高建筑物居住的舒适性,这种技术应用取得广泛的经济效益。但是,外墙保温材料的防火性能没有与它的保温性能同步发展。2009年2月9日,央视新大楼文化中心因燃烧烟花爆竹引燃了外墙保温材料,导致发生大火。2010年11月15日,上海市静安区一栋28 层公寓楼由于电焊火花引起外墙保温材料燃烧,导致发生大火。2011年2月3日,沈阳阜朝万鑫国际大厦因燃烧烟花爆竹引燃了外墙保温材料,导致发生大火。这几起火灾事故中外墙保温材料的都起了“推波助澜”的作用,导致火势的迅速蔓延,给人民群众带来了巨大的损失。
为此,公安部于2009年发布《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46 号文),在该规定中明确要求:“建筑高度在100m 以上的住宅建筑,保温材料的燃烧性能应为A 级;建筑高度在50m 以上的其它民用建筑,需要设置A 级防火材料;建筑高度在24m~50m 之间的民用建筑,可使用A 级的防火保温材料。”在2011年3月14日公安部又发布了《进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理的有关要求通知》(公消[2011]65 号),该通知的发布开启了从严执行民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A 级的材料的要求。本文介绍的STP 超薄绝热板属于无机保温材料,导热系数≤0.008W/(m·k),保温性能良好,防火性能为A1 级,是一种高效的新型的外墙保温材料。
在我国,最为常用的外墙保温技术主要有三种——外墙外保温技术、外墙内保温技术、外墙体内保温技术。
①外墙内保温技术
外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层,该技术工程造价较低,施工构造和工艺流程比较简单方便,但是热(冷)桥现象比较突出,这样保温性能就会降低,在热桥部位的外墙内表面容易产生潮湿、结露甚至发霉现象。而且使用该技术无形中减小了建筑使用空间,综合经济效益比较差,在国内逐渐被淘汰。
②外墙体内夹心保温技术
外墙夹心保温技术是将保温材料放置于同一片外墙的内、外侧之间。该保温技术对保温材料的性能要求较低,聚苯乙烯、岩棉板、聚氨酯等材料均可使用。该技术在施工时内外侧墙片之间需要连接构件连接,而且热(冷)桥现象较为严重,对于非严寒地区,该保温技术又使得墙体偏厚,因此此技术应用范围仅限于北方严寒地区。
③外墙外保温技术
外墙外保温技术是在建筑外墙混凝土、砖石、木材等建筑材料表面上建造保温层。常用的外墙外保温技术是通过抗裂粘结砂浆,将保温隔热板材粘结在基层上,然后嵌入复合耐碱玻纤网的砂浆保护层,最后再做装饰面层构成的。
相比较另外两种保温技术,外保温技术具有保护主体结构耐久性、基本消灭了热(冷)桥现象、保温性能优良、施工工艺简单方便、适用性较强等优点,是我国建筑业应用最广泛的外墙保温技术。
按照国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2006)中的规定,外墙保温材料燃烧性能分为A1、A2、B、C、D、E、F 七个等级。按照通俗的燃烧用语,A1、A2 级为不燃,B、C 级为难燃,D、E 级为易燃,F 级为不合格。
目前在我国建筑市场上,从材料燃烧的角度分类最常用的外墙外保温材料主要有三类:
①有机无机复合保温材料。主要以胶粉聚苯颗粒保温材料为主,属难燃材料,燃烧性能为A级以上。
②有机高分子保温材料。常用的有膨胀型聚苯板(EPS)、挤塑型聚苯板(XPS)、聚氨脂(PU)等等,这些材料都以聚苯乙烯为主要原料生产的。这些材料具有保温性能好、价格低、可重复使用等优点,因此在市场上应用最为广泛,但是防火性能差,易燃烧,燃烧性能等级为D/E 级,加入阻燃剂或者经过构造处理后可达到B/C 级。公消[2011]65 号文件发布后,这类型的保温材料可能会逐步被市场淘汰掉。
③无机保温材料。常见的有岩棉、玻璃棉、轻质发泡陶瓷保温板、膨胀玻化微珠保温浆料等。这些保温材料燃烧性能为A 级,属于不燃材料。但是这些材料密度较大,使用时浪费量大,在同等条件很难达到国家规定的节能标准,目前尚不具备广泛推广使用的条件。
STP 超薄绝热板是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜通过抽真空封装技术制成的。保温板中间是真空玻璃棉夹芯,四周用铝箔封严后外面抹2~3 厚专用水泥砂浆保护层,由此构成整个STP 超薄绝热板保温系统。该板具有质量轻、保温效果好、抗拉强度高、燃烧性能达到A1 级,属于不燃材料。
表1 中列出了STP 超薄绝热板的主要性能指标,为了有所比较,同时还列出了聚苯板(EPS)、岩棉板的性能指标。
表1 STP 超薄绝热板、EPS 板、岩棉板的主要性能指标
通过表中数据可以看出:STP 超薄绝热板的保温性能是聚苯板、岩棉板的5 倍以上,质量只有岩棉板的十分之一,燃烧性能符合公消[2011]65号文件要求的A 级材料。
STP 超薄绝热板的保温原理主要有三点:①STP 绝热板采用的无机纤维芯材具有热阻效应,属不良导热体,把物体之间的热传导降到最低。②STP 绝热板采用超强真空,将气体的流动传热降到了最低,从而达到良好的保温性能。③STP绝热板中高阻气薄膜是由铝箔和其他材料复合而成的,铝箔结构对热辐射进有效反射利用。
STP 超薄绝热板属于无机保温材料,导热系数≤0.008W/(m·k),防火性能为A1 级,属不燃材料,防火性能完全符合公消[2011]65 号文件的规定。
STP 超薄绝热板适用于:①以混凝土和砌体结构为基体的新建居住建筑与公共建筑的外墙外保温工程和既有民用建筑的外墙外保温改造工程;②可应用于新建、扩建、改建的居住建筑和公共建筑外墙的节能保温工程,包括外墙外保温、非透明幕墙保温及防火隔离带;③工业建筑保温以及既有建筑的节能改造在技术条件相同时也可采用。
本工程为2012年太原市某小区二期3#楼工程,共29 层,商住两用。气候特征为暖温带大陆性季风气候,冬季最冷月平均气温为零下11 摄氏度,夏季最热月平均气温为26 摄氏度。工程总建筑面积21513.92m2,地上1~4 层为商场,层高均为4.8m,5~29 层为住宅,层高均为2.9m,裙楼为四层,建筑总高度98.7m。本工程楼梯间不采暖,外墙为200 厚(商场部分为300 厚)钢筋混凝土墙和200 厚加气混凝土砌块墙,外墙外保温材料采用STP 超薄绝热板。
1.施工工艺流程
基层处理—水泥砂浆找平—配制粘结砂浆—粘贴STP 绝热板—接缝部位处理—抹第一遍抹面砂浆—铺贴耐碱玻璃纤维网格布—抹第二遍抹面砂浆—整体检查—饰面层施工—验收。
2.施工操作要点
(1)基层检查、处理:基层墙体应保持平整顺直,粘贴STP 绝热板前将墙面略微润湿。
(2)粘结砂浆的配制、使用:必须现场制作,而且要严格供应商提供的配比和工艺制作。
(3)STP 绝热板的粘帖要点:
①粘结方式为满粘,粘结面积不小于80%;粘贴顺序应由下而上沿水平线进行施工,大墙面上的STP 绝热板进行错缝施工;
②STP 绝热板在粘结时首先要均匀挤压板材,用橡皮锤轻轻敲击固定板材,要严格控制板面平整度和垂直度,用长度大于2m 的靠尺进行压平检查。
①首先将表面均匀涂抹第一道厚度为2~3mm 的抹面胶浆,随后立刻用160 g/m2耐碱玻纤网压入抹面胶浆中。等到第一道抹面胶浆稍稍干硬到可以触碰时,再抹第二道厚度约为1~2mm 的抹面胶浆,要完全覆盖住耐碱玻纤网为宜;
②首层应加铺一层玻纤网,铺设时应加抹一道抹面胶浆。加铺的耐碱玻纤网的接缝为对接接缝,该接缝应对齐平整;
③门窗洞口的四角应预先沿着45°方向,增贴附加网格布,尺寸长300mm,宽200mm;
④在系统终端部位(门窗洞口周边、预留洞口、女儿墙、勒脚、阳台、雨棚、变形缝等处)进行翻包处理,翻包网格布要求压入STP-2 保温板两面均不小于100mm;
⑤抹面胶浆在施工间停歇期间,应在自然断开处做搭接,以方便后续施工。在连续墙面上如需停顿,第一道抹面胶浆不应完全覆盖已铺好的玻纤网,需与玻纤网、第一道抹面胶浆形成台阶形茬,留茬间距不小于150mm;
⑥抹面胶浆和玻纤网在铺设完毕后不得挠动,需静置养护超过24 小时,才可进行下一道工序的施工。
该工程外墙外保温材料采用STP 超薄绝热板,建筑节能达到严寒和寒冷地区居住执行建筑节能50%的标准。防火性能也达到了A 级的要求。
近几年来,我国的建筑节能技术取得了巨大的进步,外墙保温技术也在不断发展,保温节能材料的不断更新发展。我们作为建筑从业人员,要不断在工程实践中积累经验教训,逐步完善外墙保温技术和材料更新,使得我们在满足居住要求的前提下最大程度的保证结构的安全性能。STP 超薄绝热板作为目前我国甚至世界上最先进的一种外墙保温材料,保温性能好,防火性能优,施工工艺简单方便,材料安全无毒,用于外墙外保温技术时,能够在保证外墙保温性能的基础上起到安全防火的作用,值得我们在建筑市场上推广使用。
[1]夏云飞,王永环.建筑外墙保温材料的防火性能设计与施工管理[J].科技致富向导,2011(29).
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