岩棉板外墙外保温防火结构的创新应用

李美寿，林玉伟

(福建省涵城建设工程有限公司，福建 莆田 351111)

0 前 言

目前大部分建筑外墙外保温系统中的保温材料主要采用有机保温材料，这些材料的防火性能等级最高为B1级，用这些材料做好的建筑外墙外保温围护结构系统，其设计使用年限最高为25年，这种建筑外墙外保温围护结构存在着防火性差，很难达到防火性与建筑外墙同等级、耐久性与建筑外墙同寿命的要求。因此，如何提高建筑外墙外保温围护结构的防火性，使得外保温围护结构在达到其具有良好的保温性能的同时，还能够达到与墙体防火等级相同、耐久性与墙体使用寿命相同，是建筑外墙外保温围护结构亟待解决的关键问题，也能提高建筑外墙外保温结构节能技术的科技含量。近年来，国内为了提高建筑外墙外保温围护结构的防火性，采用岩棉板外墙外保温薄抹灰系统逐渐增多，在使用过程中也收到了一些好的效果，刘赟等[1]对20世纪90年代初用岩棉作为保温材料对某建筑外墙进行保温改造，后对早期第一代岩棉在经历了20多年进行热工性能测试与分析，得出其热工性能参数的置信水平仍然能够达到90%以上。但是与国外(特别是德国)外墙保温防火结构的使用年限(30～40年)相比有很大的差距[2]，因此，应该在岩棉板外墙外保温薄抹灰系统基础上继续改进来提高外保温防火围护结构的使用寿命值得研究。

1 工程实例

岩棉板是由岩棉纤维经过加工而成的一种比较理想的保温防火材料，其防火性能等级可以达到A级。它与有机保温防火材料相比较，岩棉板具有轻质、隔热性好、防火性好、使用寿命长等优点[3]。本文选用摆锤法生产的岩棉板，采用先进的岩棉板加钢筋网锚固技术、岩棉板柔性保温层抗裂技术等技术成功地用在以下工程项目的外墙保温及外墙大理石贴面工程，外墙岩棉板保温防火层与大理石贴面合为一体。具体工程为：福建某小区包括两栋高层建筑，主体均为框剪结构，其中1#楼地上25层，2#楼地上32层，两栋建筑物均有地下室一层，建筑总面积为48 827.76 m2，2#楼建筑总高度为98.1 m，建筑物设计使用年限50年，抗震设防烈度8度，建筑外墙耐火等级为一级，装修外墙立面标高7.8 m以下为花岗岩石干挂，7.8 m以上为25×40(mm)棕色马赛克，部分真石漆涂料饰面，于2018年11月21日竣工验收。

2 岩棉板外墙外保温防火系统的构造

岩棉板外保温防火系统从内到外由建筑墙体、粘结层、岩棉保温板、钢丝网、抗裂防护层、龙骨及墙面砖等组成，如图1所示。

图1 外保温防火结构示意图

各组成部分的厚度：墙体(加内侧抹面)250 mm、粘结层(加找平层)10 mm、岩棉板(加钢丝网)110 mm、防裂层5 mm、墙面石材(加龙骨)25 mm。这样的保温防火构造系统，使岩棉板在墙体外侧牢固安装，同时也把岩棉板与墙面石材成为一体，满足建筑物保温防火性能。因此，适用于住宅、酒店、场馆等外墙保温防火性能、外墙装饰效果要求较高的建筑物。

3 关键技术

3.1 岩棉板加钢筋网的锚固技术

传统的岩棉板安装方法是将岩棉板用粘结剂粘贴在建筑墙体外侧，并在岩棉板表层用饰面砂浆来防止岩棉板开裂，但是由于岩棉板的抗裂性能极低，就会导致岩棉板面层上的纤维很容易脱落，从而引起岩棉板及其表面的砂浆层过早发生破坏，因而极大影响了岩棉板的使用[3]。为此，本文先把岩棉板粘贴在外墙上，紧接着在岩棉板表面铺上钢丝网，通过钻孔机打孔安装锚固件来固定钢丝网。在岩棉板和钢丝网安装后，还要对岩棉板面层进行表面处理，防止岩棉板面层的细小纤维脱落伤人，提高岩棉板的防水性能。

3.2 岩棉板柔性保温抗裂技术

传统做法的岩棉板建筑外墙保温、防火层工程中所用的抗裂防护层材料主要是普通砂浆，或者是掺和了聚合物的砂浆，但是始终未能解决保温、防火层开裂的技术问题[3]。为此，本文采用了柔性渐变、逐层释放应力的柔性保温抗裂技术。先用胶粉聚苯颗粒等导热系数比较低的保温浆料作为找平层，然后在找平层上抹一薄层聚合物抗裂砂浆层，并且再将耐碱玻纤网格布压入抗裂砂浆层内，这样组成的柔性保温抗裂层，确保了岩棉板外墙外保温防火结构具有很好的抗裂性。

3.3 采用保温层与干挂石材的一体化设计、施工技术

在施工前，先计算石材板的荷载，考虑预埋件的位置和数量，由预埋件的平面布局对岩棉板进行放线，从而确保预埋件位于岩棉板块的中部；岩棉板粘贴时自下而上进行，完成后即锚固钢丝网与防裂层施工，然后进行安装龙骨及干挂石材；期间在预埋件与岩棉板穿洞周边、龙骨与石材裁口之间均用保温防锈剂漫灌以防生锈；石材块料拼缝之间均需灌高档耐候胶，实现龙骨节点、预埋件、石材拼缝的整体防渗，提升施工质量和整体美观耐候能力[4]。通过以上工艺实现保温层与干挂石材的一体化设计、施工技术。

4 性能试验

4.1 传热系数检测

本次检测使用热流计法测量墙体及岩棉板保温防火结构系统传热系数，该方法可操作性强、检测结果相对准确[5]。在被测外墙的内侧面上粘贴热流计，在被测外墙两侧面都要安装温度传感器，在内侧面上靠近热流计安装温度传感器，在外侧面上与热流计相对应的位置安装温度传感器。检测前将室内温度升高到高于室外温度15℃左右，温度稳定两天后再进行数据采集[5]。经过实测，并对测量数据进行整理和计算，其结果如表1所示。由表中数据得出，该墙体及岩棉板保温防火结构系统的传热系数为0.462 W/(m2·K)，满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75—2012)中的要求。

表1 传热系数现场检测及计算结果表

4.2 耐候性试验

按照《外墙外保温防火系统耐候性试验方法》(JG/T 429—2014)标准的要求对岩棉板外墙外保温防火结构系统进行耐候性试验验证，在经过80次高温(50℃)-淋水(15℃)循环和20次加热(50℃)-冷冻(- 20℃)循环试验后[3]，测试试件未出现表面起包、开裂或脱落现象。经过耐候性测试后，岩棉板外墙外保温防火结构系统抹面层与保温层的拉伸粘结强度及岩棉板保温防火结构系统的抗冲击性能均符合《外墙外保温防火系统耐候性试验方法》(JG/T 429—2014)中的标准要求。

5 结束语

本文选用摆锤法生产的岩棉板，在研究中采用先进的岩棉板钢丝网锚固技术、保温层抗裂技术、内外层一体化设计及施工技术成功地用在岩棉板外墙外保温防火结构系统及外墙大理石贴面工程，工程竣工后进行传热系数、耐候性试验均达到了相关标准规定的要求。高耐火性的岩棉外墙外保温防火结构系统在节能建筑、绿色建筑的应用更加广泛，并且能提高其建筑物防火性能，将外墙外保温防火系统的使用年限达到或者接近50年，使得外保温防火结构系统不但具有良好的保温性能、而且能够与墙体具有防火等级相同、耐久性与墙体使用寿命相同。

[ID:009621]