墙体保温系统用钢丝网架复合保温板标准修订关键技术研究及应用

鞠丽 符敬慧 刘亚丹 杨静

(中国绝热节能材料协会，北京 100831)

2015年国务院发布了《国务院办公厅关于加强节能标准化工作的意见》 （国办发〔2015〕16号），该文明确提出要加强重点领域节能标准制修订工作，其中特别提到了要加快建材行业节能标准。近些年由国家发改委牵头，联合工信部等多部委在各个行业展开节能降耗工作。其中重要的手段就是通过健全节能政策法规、完善标准体系、强化节能监管、推动节能技术改造，企业能效水平持续提升。《“十三五”节能减排综合工作方案》提出到2020年，全国万元国内生产总值能耗比2015年下降15%，能源消费总量控制在50亿t标准煤以内。

随着国家加速提升建筑节能技术要求，行业加大了对建筑墙体自保温系统的研发力度。近几年研发并推出的各类型墙体保温系统用钢丝网架复合保温板新技术和新工艺，拓展和提升了建筑墙体自保温体系的功能和性能。

根据不同的气候分区和防火等部位要求，保温芯材也从单一的模塑泡沫板，发展到岩棉板、挤塑聚苯板、石墨聚苯板等多元化芯材体系。

2010年前后，国家开始推广建筑节能与结构一体化技术，钢丝网架板的应用市场空间从单纯的作为墙体材料的保温材料，提升至具备建筑外墙维护和保温复合领域，促进了网架板在该领域的快速发展。GB/T 26540—2011《外墙外保温系统用钢丝网架模塑聚苯乙烯板》国家标准也是在该时代背景下进行编制的，具有显著中国特色和时代特点。GB/T 26540—2011自实施以来，对规范基于绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）的外墙外保温系统用钢丝网架板生产、品控、监管、推广应用取到非常重要的作用，为产品在国内和国际蓬勃发展提供了有力的标准技术支撑。在建筑保温应用市场的带动下，产品获得了极大的技术进步，产品应用范围由外墙外保温系统，扩展到建筑自保温墙体系统和非承重内隔墙系统。这些应用耐久实用、稳定可靠、施工便利，获得建筑普遍界认可，产品在国内和国际两个市场生产取到巨大成就。

随着国家经济的不断发展，建筑节能材料和应用技术快速进步，绿色墙体保温材料也不断涌现。特别是进入“十四五”时期，国家大力提倡乡村振兴战略，作为改善乡村面貌，提高民居舒适性、安全性等全方位的配套绿色建材，钢丝网架板的应用领域覆盖广泛，因此， 《外墙外保温系统用钢丝网架聚苯乙烯板》标准已不能满足目前建筑节能的需求，为了提高标准覆盖范围和应用范围，满足现有建筑墙体保温需求，所以提出修订该标准。

2020年底，国家标准化管理委员会于下达对国家标准GB/T 26540—2011《外墙外保温系统用钢丝网架模塑聚苯乙烯板》进行修订计划，修订项目名称为《墙体保温系统用钢丝网架复合保温板》 （计划号20204803—T—609）。由全国绝热材料标准化技术委员会归口。由中国绝热节能材料协会、山东龙新节能科技有限公司等单位研究整理分析GB/T 26540—2011版标准实施以来的反馈信息，结合近几年国家相关的产业政策变化、近期颁布实施的一系列节能标准要求及大量的企业实际调研、数据论证，对GB/T 26540—2011版标准的内容等方面进行了分析研究。现将GB/T 26540—2011版标准的关键修订内容阐述如下。

1 钢丝网架复合保温板范围的修订

近年来，我国的绿色高效绝热材料不断涌现，产品应用进步较快。石墨膨胀聚苯乙烯板（GEPS）利用热反射原理，导热系数由普通EPS板的0.039 W/（m·K）降低到0.033W/（m·K），大幅提升了EPS的保温性能。同时，建筑保温工程火灾的严峻形势，催生了建筑防火设计标准的提升，以岩棉为代表的A级防火保温材料迅猛发展，形成了岩棉（RW）、EPS、GEPS和绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）等为主导的建筑保温材料格局。根据生产企业、科研院所、大专院校和节能监测机构对GB/T 26540—2011版标准实施的反馈意见基础上，对本标准进行了修订，增加了保温芯材种类，由“EPS板”为绝热材料，修订为由“EPS板、XPS板、GEPS板、RW板”绝热材料。同时修订了本文件的适用范围为以工厂生产的双面或单面钢丝网架为骨架，EPS板、XPS板、GEPS板、RW板为绝热材料，用于新建、改扩建及既有建筑的墙体保温系统用钢丝网架复合保温板。其他种类的绝热材料钢丝网架板可参照执行。本次标准修订扩大了对保温材料的覆盖面，根据不同地域的气候、水文特点选用不同的保温板材（体现因地制宜的特点），符合绝热节能材料不断向高效能、绿色化发展的需要。

2 钢丝网架复合保温板中原材料的修订

修订了GB/T 26540—2011版原材料中“模塑聚苯乙烯泡沫塑料”一种保温芯材修改为多种“保温芯材”，并规定其物理力学性能，具体指标应满足表1要求。

表1 物理力学性能

根据建筑墙体保温系统对保温材料的安全性、耐久性和保温性能的要求，因此需选择物理力学性能指标好的产品，能够满足建筑良好保温效果的需要。

3 钢丝网架复合保温板性能指标要求的修订

EPS板、XPS板、GEPS板、RW板这几种常见保温芯材料的主要性能指标是行业普遍关注的焦点，如：表观密度、导热系数（25℃）、压缩强度/kPa、尺寸稳定性、体积吸水率、垂直于表面方向的抗拉强度、酸度系数、燃烧性能等级。目前市场上因低价恶性竞争，导致很多产品质量参差不齐，成本相差较多，这也是造成劣质产品长期存在。本次修订原标准6.5的“燃烧性能”为“保温芯材性能指标”，并给出更明确的数值要求，应符合表2要求，还应满足表1要求，以利于产品的质量检验或型式检验。

表2 保温芯材性能指标

4 钢丝网架复合保温板热阻的修订

热阻即表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量，数值可通过材料厚度和导热系数计算确认。对于厚度为h的保温材料来说，热阻在数值上就等于导热系数的倒数与材料厚度的积。对于各种不同的材质材料，导热系数是不同的。对于同一材料，其导热系数的数值还要取决于该材料的结构、容重等物理特性。各种不同材料的导热系数的数值相差大，热阻值相差也很大。原标准中给出几个不同厚度的材料热阻，对于目前比较复杂的保温体系保温层取值的覆盖范围较窄，因此，本次修订热阻为“钢丝网架复合保温板热阻”，其取值方法也改为“按修正系数取值”，热阻取值范围大，实用性更强。

本次标准修订给出了钢丝网架复合保温板热阻标准值计算公式，如下：

式中：

R——钢丝网架复合保温板热阻标准值，单位为平方米开尔文每瓦[（m·K）/W]；——保温芯材厚度的数值，单位为米（m）；λ——钢丝网架复合保温板导热系数，单位为瓦每米开尔文[W/（m·K）]；——保温芯材的导热系数，单位为瓦每米开尔文[W/（m·K）]；——保温芯材导热系数，FCT型取1.19；CT型或Z型取1.48。

其中，关于修正系数FCT取1.19、CT或Z取1.48的取值依据为：

a）委托试验数据

委托A、B、C 3家企业提供XPS板、GEPS板、RW板为芯材的钢丝网架复合保温板试件，每种芯材各8块，XPS芯材试件24块，GEPS芯材试件24块，RW板芯材试件24块，合计72块试件，委托有资质的第三方检测机构，做钢丝网架复合保温板热阻性能试验，获得72个热阻试验数据。

另外，调取D、E、F、G、H 5家生产企业抽检报告或型检报告，XPS板、GEPS板、RW板为芯材的钢丝网架复合保温板抽检及型式检验报告检测数据，三种芯材各五组数据，每组8个数据指标，合计120个数据。

通过试件检测（3组数据）和企业的检测报告数据（5组数据），获得同一厚度单一芯材的钢丝网架复合保温板为8个热阻值，取8个热阻值的平均值为标准文件数据依据。钢丝网架复合保温板的热阻值计算值，根据相关实验数据算出钢丝网架复合保温板的热阻值修正系数。

b）企业型式检验报告数据

收集12家企业产品型式检验报告热阻实测值与计算标准值的对比，得出修正系数值。

C）钢丝网架复合保温板的热阻值修正系数

根据热阻值的试验数据和型式检验报告数据，按照最不利原则选取热阻标准值的修正系数，非穿透型产品热阻标准值的修正系数取1.19；穿透型产品热阻标准值的修正系数取1.48。

5 应用案例

以山东省龙新节能科技有限公司（以下简称“龙新节能”）的工程项目为案例进行说明。

5.1 龙新节能养老公寓案例

龙新节能养老公寓（图1）主体为框架结构9层，外墙采用钢丝网架岩棉板（图2），岩棉板芯材厚度为120mm，满足山东省75%节能指标，装配式建筑评分符合山东省围护结构保温结构一体化指标。内墙为70mm厚钢丝网架岩棉板，满足山东省装配式建筑评价标准中内隔墙非砌筑的指标。主体封顶后，开始内外墙板的安装，采用泵送机喷工艺，3h完成1层墙材机喷（约1400m），效率高，施工效果好，节省大量人工。墙板整体性好，抗震性能好。经砂浆找平处理后的墙体，平方米重量只有约120kg，大大降低建筑荷载，减少主体结构成本，同时，增加了建筑物有效使用面积约6%，社会效益同样显著。

图1 龙新节能养老公寓

图2 外墙采用钢丝网架岩棉芯板的龙新节能养老公寓

5.2 龙新节能与香港成氏投资集团在塞内加尔推广的民居工程

山东龙新节能受香港成氏集团委托，按塞内加尔当地建筑风格，采用塞内加尔SNHLM项目TE3户型的图纸原型建造（见图3）。塞内加尔属于夏雨冬干型的热带草原气候。年平均气温29°C，最高气温可达45°C，该样板房同样适用于热带的气候环境，为人带地区人们提供了舒适的居住环境。

下面介绍该案例的样板房（TE3平面图）相关内容。该样板房（见图4）的墙体材料与屋面材料全部采用3D钢丝网架板（EPS芯材）。

图3 TE3平面图

房屋占地面积：长16.11m，宽9.66m。分两个起居室、一个客厅及一个厨房、一个餐厅，两个卫生间，功能齐全，布局合理。

图4 龙新节能的钢丝网架EPS夹芯板被应用于塞内加尔的民居工程中（样板房）

图5 龙新节能钢丝网架EPS夹芯板（样板房）施工现场

该样板房内外墙全部采用龙新产60mm厚的EPS芯材钢丝网架板（见图5），整体组装后，喷抹成型。因为墙板整体重量轻，含砂浆保护层的总重量只有110㎏/m，所以，大大降低了基础的施工要求，该工程的基础，直接采用100mm的混凝土浇筑，一次性完成了基础和室内地面工程。板材采用定尺拆分，安装周期仅需6个工作日，效率高。

该房屋施工简便，快捷，绝热节能，成本低，建筑成本不足1000元/m，整体构造设计先进、合理，绿色环保，装配式施工、快捷高效，抗震，节能，在非洲国家包括我们国内乡村振兴战略中极具推广应用价值。

6 结语

该次标准修订，目的是贯彻落实国务院“十三五”节能减排综合工作方案，完善节能标准体系，以节能标准推动产业结构调整、淘汰落后，全面提升我国建筑节能技术水平。钢丝网架复合保温板属于建筑节能产品，其应用对建筑节能有着至关重要的作用，其拓展应用为建筑保温的建造开辟了新的方式，为打造与建筑同寿命的建筑保温和建筑结构体系提供了有益的补充，对我国建筑节能的发展有重要意义，同时也为碳达峰和碳中和的目标提供了标准和材料保障。

《墙体保温系统用钢丝网架复合保温板》的标准颁布实施必将推动绝热节能材料的建筑保温部品化应用，为产品打开了市场空间，必将对行业产生较好的经济效益。

从国际市场方面来看，随着我国墙体保温系统用钢丝网架复合保温板生产工艺和装备水平日益提升，生产设备远销东南亚、中亚、北亚等“一带一路”沿线国家。钢丝网架复合保温板现浇混凝土集成技术体系也在“一带一路”沿线国家陆续得到认可和推广应用，尤其是经济欠发达地区和发展中国家的低层（3层及以下）装配式集成房屋陆续采用钢丝网架复合保温板体系，给我国建筑节能技术尤其是具有自主知识产权的国内技术产品走出国门、走向世界打开了一扇窗口，同时也为我国创新提升国内绿色建材节能集成技术体系高质量发展和促进该技术产业链上下游集群式协同进步提供了契机。在此形势下，本次标准修订不仅可以规范国内产业，而且可以提升该产业的国际竞争力。