甘肃省居住建筑岩棉外墙外保温耐久性试验研究

2018-09-28刘吉林

中国建材科技 2018年3期

刘吉林

（甘肃省建筑科学研究院，甘肃兰州 730050）

1 引言

随着我国经济的快速发展、建筑规模扩大，建筑能耗在我国能源消耗总量中所占的比例逐年增加，且高能耗建筑矛盾日益突出。当前外墙外保温系统设计使用年限为25年，就现行的外保温设计与施工技术来看，在正常的使用和维修条件下，要达到25年的使用年限确有一定难度。本研究是对兰州已经建成使用20年两栋岩棉外墙外保温的建筑进行了研究，从而更进一步的了解岩棉保温性能，为岩棉外保温在外来的应用提供理论依据和经验，分析影响建筑外墙外保温系统耐久性的因素，为建筑岩棉外墙外保温系统在我国的普遍使用提供参考。

2 试验研究

2.1 研究概述

住宅楼A栋和B栋均为70年代建设，外墙砌筑材料为实心粘土砖，两栋住宅楼于90年代初期作为当时的节能改造示范工程进行了既有建筑节能改造，节能改造经多个方案比较后，选取了保温、防火性能都较好的岩棉外墙保温系统，在施工上也紧抓质量，保证了外墙保温系统的性能。

通过对两栋住宅楼的观察，可以看出两栋住宅楼都出现了不同程度的裂缝，但A栋楼明显较多，且主要出现在门窗缝隙、墙面板缝粘合处。另外，缝隙类型主要为粘合处的竖向裂缝，在部分墙面上由于常年外力作用影响也出现了少许水平和斜向裂缝。

2.2 A栋、B栋住宅楼红外热像图

对两栋楼进行红外热像检查，其结果见图2-图5。

图2中在红外热像图中划出L0、L1、L2、L3、L4共五条温度线，从标记的温度分布情况来看，平均温度大概在28.0℃左右，标准温差在0.37℃左右。图3中在红外热像图中划出L0、L1、L2、L3四条温度线，平均温度约为30.0℃，标准温差最大为0.75℃，最小为0.29℃。

图1 A楼与B楼立面图

图2 A栋楼北面墙

图3 A栋楼南面墙

图4中在红外热像图中划出L0、L1、L2、L3、L4、L5共六条温度线，从标记的温度分布情况来看，平均温度大概在28.0℃左右，标准温差最大为1.05℃，最小为0.54℃。图5中在红外热像图中划出L0、L1、L2、L3共四条温度线，平均温度大概在27.0℃左右，标准温差最大为 2.43℃，最小为 0.59℃。

表1 A楼北面墙主要图像标记

表2 A栋楼南面墙主要图像标记

图4 B栋楼北面墙

表3 B栋楼北面墙主要图像标记

图5 B栋楼西面墙

表4 B栋楼西面墙主要图像标记

3 外墙传热系数检测

A栋楼为砖混结构，地上四层，建筑外墙为240mm厚实心粘土砖砌筑，外贴50mm厚岩棉板保温。通过对A楼北面外墙传热系数数据分析和计算，K= 0.84 W（m2·k）。B栋楼为砖混结构，地上四层，建筑外墙为240mm厚实心粘土砖砌筑，外贴50mm厚岩棉板保温。通过对B楼北面外墙传热系数数据分析和计算，K= 0.85 W（m2·k）。

比较上述实测数据可知，两栋住宅楼现场检测的外墙传热系数相当，说明在长达25年的使用中，岩棉外墙外保温系统的保温性能保持良好，且性能稳定，有效提高了居住舒适度，是适宜在北方地区推广使用的外保温系统。

4 岩棉外墙外保温构造

由图6可见，有些墙面出现了不同程度的细小裂纹，剥开外墙饰面层后发现当时的外墙保温施工工艺良好，固定销杆上有轻微锈蚀现象，连接件与固定销杆、镀锌电焊网的连接方式为固定销杆穿过基体墙面而连接，而镀锌电焊网由固定销杆两头弯钩固定。另外，剥离后的镀锌电焊网丝后面的岩棉板除发黄、虚化外基本完好，无明显破损情况，而且由于当时生产岩棉板的技术有限、工艺不成熟，岩棉板在使用20多年后表观不均匀、出现层化现象，有碎片、碎渣会随剥离而掉落。

图6 外墙面层、镀锌网与岩棉保温层图示

总体来看，取样处岩棉保温体系的结构层次比较分明、施工良好，除饰面层经外力影响出现部分裂纹外，砂浆保护层裂纹较少，镀锌钢丝网与岩棉板固定紧密，岩棉板较完整，拼接处缝隙较小，连接件与基层墙体链接较为紧密。兰州地区全年气候较为干燥，经20多年使用的固定销杆仅有轻微锈蚀现象，符合当时的施工水平，达到了不错保温目的。

5 外墙外保温材料性能试验

对岩棉板外保温系统的主要材料岩棉板与镀锌电焊网进行实验室检测，其结果见表5、表6。

表5 岩棉板物理性能检测结果

表6 镀锌电焊网物理性能检测结果

通过表5对岩棉板物理性能实验室检测可以看出，经过常年使用的岩棉板本身的物理性能并没有发生太大变化，性能保持稳定，岩棉外保温系统还可继续为住户带来优良的保温服务。通过表6可以看到，镀锌点焊钢丝网强度较好，仍有较高的焊点抗拉力，这对于抵抗墙体在受到外力时产生的开裂、变形等起到了重要作用，只是由于使用时间较长，电焊网表层的镀锌有锈蚀现象，裸露部分出现了脱落。