海东海商业广场外墙外保温材料的应用

2016-09-12仝宝石TongBaoshi

住宅科技 2016年3期

关键词：外保温保温材料幕墙

■ 仝宝石 Tong Baoshi

海东海商业广场外墙外保温材料的应用

■ 仝宝石 Tong Baoshi

文章结合工程实例，对防火性能达到要求的几种常用无机保温材料性能进行综合对比分析，提出幕墙饰面外墙外保温系统适宜采用岩棉板作为保温材料。

幕墙；外保温系统；保温材料；岩棉板

【Abstract】The paper made a comprehensive comparison on properties of several kinds of commonly-used inorganic thermal insulation materials that reached technical standards for fireproof performance by taking real construction example， proposed that rock wool board was suitable thermal insulation material in exterior insulation system for over-coating of curtain wall.

1　工程概况

海东海商业广场位于杨浦区控江路、锦西路，包括4幢建筑单体，总建筑面积65 953.53m2。广场1号楼（图1）建筑面积57 093.95m2，地上22层、地下3层，其中1～4层裙房为商业用房，5层局部为会所，5～22层塔楼为办公楼，屋面结构高度为78.55m；其外立面为干挂石材幕墙、铝板幕墙和玻璃幕墙，为达到外墙平均传热系数≤0.7W/（m2·K）［1］的节能要求，外墙需采取保温措施。

目前，外墙保温材料种类繁多，不同保温材料的性能差异较大， 1号楼外墙保温材料选择时，不仅要考虑保温性能，更要注重材料的防火安全性，同时要关注其吸水性、经济性等其他性能指标。

2　外墙保温材料的种类和特点

图1　海东海商业广场1号楼效果图

外墙保温材料主要分为有机和无机两类。

有机保温材料质轻、保温隔热效果好，相应保温系统技术成熟，在我国已形成较完善的标准、规范体系，常用的有：膨胀聚苯板（简称EPS）、挤塑聚苯板（简称XPS）、硬泡聚氨酯板（简称PUR）等。但其防火性能较差，难以达到A级材料的要求，给保温系统施工、建筑运行带来一定的安全隐患。根据《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014），“与基层墙体、装饰层之间有空腔的建筑外墙外保温系统，当建筑高度大于24m时，保温材料的燃烧性能应为A级”。基于此，幕墙保温材料的选择，要充分考虑其安全性，必须具有可靠的防火性能，而EPS、XPS、PUR等有机保温材料燃烧性能一般仅为B2级甚至更低，很难达到A级，所以不适合本项目。

常用的无机保温材料主要包括无机保温砂浆、发泡水泥板、泡沫玻璃板、岩棉板等，其燃烧性能均可达到A级，满足本项目对于保温材料燃烧性能的要求。下面将对常用无机保温材料的综合性能作进一步的比较分析。

3　无机保温材料综合性能比较

除了应考虑防火性能外，还应综合考虑保温材料的导热性能、吸水性、强度、施工便利性以及经济性等方面，结合上海市节能设计标准的要求、外墙保温工程的实施情况，来选择本项目合适的保温材料。常用无机保温材料的综合性能对比如表1所示。

3.1无机保温砂浆

无机保温砂浆是由无机轻质骨料、胶凝材料、矿物掺合料、保水增稠材料、憎水剂、纤维增强材料以及其它功能添加剂组成，按一定比例在专业工厂混合的干混材料。其阻燃性能好且适用范围广，但在外墙保温工程中的应用存在以下问题。

（1）材料质量较难控制：保温砂浆导热系数与抗压强度两项指标是一对矛盾，两个指标很难平衡。当无机保温砂浆的导热系数较高时，材料较为酥松，抗压强度偏低，导致保温系统易产生空鼓。另外，同其他无机保温材料相比，无机保温砂浆吸水率相对较高。

（2）现场施工可控性差：由于无机保温砂浆非成品，较之板材类保温材料，现场施工要求较高，施工难度较大，施工质量可控性较差。如保温砂浆粉刷时用力不均，造成保温层的厚度差别较大。一方面，局部砂浆过厚引起下滑扰动，形成空鼓而开裂；另一方面，保温层厚度不均导致抗裂砂浆厚度不均，薄处和厚处的抗裂砂浆收缩不均匀易导致开裂。

（3）保温层厚度相对较大：由于无机保温砂浆导热系数偏大，为满足项目热工性能要求，保温层厚度相对较大，系统力学安全性较差，部分项目采用内外组合保温，内保温会减少住户使用面积，且不利于室内装修。

另外，无机保温砂浆外保温系统涉及的材料较多，施工工序较为复杂，系统施工时间及施工流程有严格的要求，一般不适合应用于幕墙保温工程，因此不适合本项目。

3.2发泡水泥板

发泡水泥板是以普通硅酸盐水泥、粉煤灰等为主要材料，掺加发泡剂等其他外加剂，经发泡、成型、养护、切割等工艺制成的轻质多孔保温板。其阻燃性能好，但同样存在导热系数偏大的情况，且吸水率相对较高、韧性低、脆性大、抗冲击强度小，因此，也不适合本项目。

3.3泡沫玻璃板

泡沫玻璃板是由熔融玻璃发泡制成的具有闭孔结构的硬质绝热板材，防火性、耐久性、憎水性较好。然而，由于现阶段泡沫玻璃板价格相对较高，且材料具有一定的脆性，导热系数相对于岩棉板偏高，因此，泡沫玻璃板不是本项目的最佳选择。

3.4岩棉板

岩棉板以玄武岩及其他天然矿石等为主要原料，经高温熔融成纤，加入适量黏结剂，固化加工制成。同其他无机保温材料相比，岩棉板具有以下特点。

（1）岩棉板的基本特性是绝热性能好，其导热系数≤0.040 W/（m·K），在无机保温材料中相对较低。

（2）岩棉板具有优良的隔音和吸声性能，这主要是因为岩棉制品具有多孔性结构，可有效阻止声波的传递。

（3）防火性能优良：除了具有A级阻燃性能外，由于其良好的物理及化学稳定性，岩棉板在大火中不会伸长、收缩和变形，且不会产生烟雾、燃烧液滴或碎片。

表1　无机保温材料综合性能比较

（4）经济性适中：综合考虑本项目热工性能要求及保温材料的价格，岩棉板的材料费要比泡沫玻璃板少。

（5）质轻：岩棉板密度≥140kg/m3，同其他无机保温材料相比，其密度相对较小。

另外，从施工便利性角度，岩棉板比较适合幕墙结构的公共建筑外墙外保温施工，且应用较为普遍。目前，岩棉板在非透明幕墙中的应用技术较为成熟，上海市工程建设标准《岩棉板（带）薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》（DG/TJ 08—2126—2013）中有相应的技术规定。

4　岩棉板在项目中的应用

幕墙饰面岩棉板外墙外保温系统保温层通常设于幕墙和主体墙体之间。幕墙采用干挂工艺，可有效避免外保温系统脱落现象，安全性较好；同时，保温材料放于外墙外侧可避免占用室内空间，对室内装饰装修不会造成影响。系统保温层与幕墙饰面层之间有空气层，可有效提高隔热、保温、除湿和隔音效果。与其他保温形式相比，该操作简洁方便，施工工期缩短。另外，干挂石材幕墙可有效阻止外界冷热辐射直接作用在保温板，从而延缓保温板老化，提高保温系统的耐久性［2］。

综上分析，本项目适宜采用幕墙饰面岩棉板外墙外保温系统（图2、3）。为保证其质量，提高系统安全性、保温隔热效果及耐久性，应注意以下几点。

（1）制定幕墙保温工程专项设计方案，充分考虑幕墙工程的安全性、保温性，按幕墙规范要求对幕墙龙骨、连接件、石材强度进行计算，结合上海市节能设计要求确定岩棉板厚度。

（2）严格控制岩棉板及网格布、胶黏剂、锚栓等保温系统配套材料质量，保温系统使用的材料应由同一供应商供应，以确保材料之间的相容性、匹配性，进而达到系统稳定性。

（3）为保证系统的安全性，应采用锚栓固定岩棉板，且锚栓的性能及其布置应符合《岩棉板（带）薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》（DG/TJ 08—2126—2013）的要求。

（4）为避免岩棉板受潮后强度降低，在岩棉板运输、堆放及外保温施工过程中都应有防水措施，且应在系统穿墙孔、预埋件等部位采取可靠的密封措施。