目前，深入開展建筑節(jié)能工作已是人們的共識(shí)，但節(jié)能材料的防火安全難題同樣困擾著行業(yè)的發(fā)展，筆者就目前的節(jié)能隔熱材料情況、巖棉板在建筑領(lǐng)域的使用情況、如何改進(jìn)巖棉板的應(yīng)用工藝，擴(kuò)大巖棉板的使用量，達(dá)到節(jié)能、防火雙保險(xiǎn)淺談分析如下：
一、目前在用的主要保溫隔熱材料介紹：
保溫隔熱材料的分類，大體分為有機(jī)材料、無機(jī)材料和復(fù)合材料。不同的保溫材料性能各異，價(jià)格也千差萬別。我們暫按各種材料的保溫性能即導(dǎo)熱系數(shù)的高低進(jìn)行依次排序，列表如下：
序號(hào) | 材料名稱 | 導(dǎo)熱系數(shù) W/(m·k) | 分類 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
1 | 真空絕熱板 | 0.008 | 復(fù)合 | zui低的導(dǎo)熱系數(shù) | 1、真空度難保持 2、施工難度太大 |
2 | 氣凝膠保溫材料 | 0.02 | 復(fù)合 | 被稱為世界上zui輕的固體，導(dǎo)熱系數(shù)低，防火不燃 | 1、太貴，現(xiàn)主要用于航天、冶金等。 2、用于建筑保溫尚處于實(shí)驗(yàn)室階段 |
3 | 發(fā)泡聚氨酯 | 0.024 | 有機(jī) | 絕熱和防水功能都優(yōu)良 | 聚氨酯板尺寸穩(wěn)定性差、防火差 |
4 | 擠塑聚苯板 | 0.028~ 0.030 | 有機(jī) | 抗壓、導(dǎo)熱系數(shù)低 | 生產(chǎn)過程破壞臭氧層，變形 |
5 | 酚醛板 | 0.032 | 有機(jī) | 國外應(yīng)用多，國內(nèi)技術(shù)尚待發(fā)展 | 易粉化、機(jī)械強(qiáng)度低，脆性 |
6 | 石墨聚苯板 | 0.033 | 有機(jī) | 的有機(jī)材料 | 防火達(dá)不到A級(jí) |
7 | 真金板 | 0.036 | 有機(jī) | 改性聚苯板 | 防火達(dá)不到A級(jí) |
8 | 膨脹聚苯板 | 0.039 | 有機(jī) | 市場用量zui大、工藝成熟 | 防火達(dá)不到A級(jí) |
9 | 巖棉板 | 0.040 | 無機(jī) | 防火、保溫兼?zhèn)?/span> | 多用于幕墻，其他應(yīng)用工藝待開發(fā) |
10 | 泡沫玻璃 | 0.045~ 0.062 | 無機(jī) | 利廢、強(qiáng)度性能好 | 價(jià)格太高，保溫性能差 |
11 | 聚苯顆粒保溫砂漿 | 0.058 | 復(fù)合 | 應(yīng)用早，范圍廣 | 保溫和強(qiáng)度難兼顧，保溫性能差 |
12 | 發(fā)泡水泥板 | 0.065~ 0.070 | 無機(jī) | 防火好 | 強(qiáng)度和保溫性能難滿足現(xiàn)有要求 |
通過上表可見，在建筑節(jié)能領(lǐng)域，膨脹聚苯板的用量zui大，施工工藝相對(duì)成熟，但受到其B級(jí)防火等級(jí)的限制，在防火要求高的建筑被禁止使用。巖棉板作為防火性能和保溫隔熱性能都優(yōu)良的材料逐漸步入主旋律，尤其是近幾年國內(nèi)巖棉板生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，巖棉板產(chǎn)品的性能得到了大幅度的提高，產(chǎn)品性價(jià)比不斷提高。
二、目前巖棉板的質(zhì)量狀況：
巖棉是一種的保溫材料，它具有良好的保溫隔熱、隔聲和吸聲性能，與傳統(tǒng)保溫材料相比，具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃燒、防火無毒、適用范圍廣、化學(xué)性能穩(wěn)定、使用周期長等優(yōu)點(diǎn)，是國內(nèi)外*的理想保溫材料。在歐美的建筑市場中大量使用了巖棉制品，美國巖礦棉占70%，德國超過22米的建筑外保溫幾乎全部采用巖棉保溫材料。但在我國，巖棉作為建筑保溫材料的使用率還很低，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，主要應(yīng)用與幕墻建筑的絕熱材料使用以及作為防火隔離帶使用。*不高的主要原因是國內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量不高，吸濕率、抗拉強(qiáng)度、短期吸水量等性能與國外產(chǎn)品有差距，更重要的巖棉板作為外墻保溫材料的施工工藝遲遲沒有大的突破。
近幾年經(jīng)過廣大科研專家的努力，巖棉板的產(chǎn)品性能得到了大幅度提高，經(jīng)過改進(jìn)后的巖棉保溫材料，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，例如酸度系數(shù)為2.0，抗拉強(qiáng)度為13.8KPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.040W/(m·k)，已經(jīng)能夠達(dá)到節(jié)能工程的使用要求，解決了巖棉大規(guī)模用于高等級(jí)防火外墻外保溫的產(chǎn)品技術(shù)難題，成為兼?zhèn)浔睾头阑鸸δ艿睦硐氲谋夭牧希俏磥肀夭牧习l(fā)展的主流趨勢，將具有很好的市場應(yīng)用前景。
三、材料質(zhì)量解決了，如何應(yīng)用呢？
新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，設(shè)置人員密集場所的建筑，外保溫材料應(yīng)為*；大于100米的住宅建筑，外保溫材料應(yīng)為*；除上述建筑以外的其他建筑，大于50米時(shí)，外保溫材料應(yīng)為*；以及幕墻建筑大于24米時(shí)，外保溫材料應(yīng)為*；此政策顯示當(dāng)人員密集、樓層較高的建筑，國家對(duì)其采用的保溫材料的防火等級(jí)越高，即巖棉材料的應(yīng)用空間也就越大。
目前，大部分省市都出臺(tái)了巖棉板用于外保溫的技術(shù)規(guī)程，提出了巖棉板的施工工藝主要有兩種，一是巖棉板薄抹灰工藝，一種是巖棉板復(fù)合膠粉聚苯顆粒工藝，這兩種工藝都是采用后粘貼錨固的方式，將巖棉材料復(fù)合到既有外墻的表面，存在很大的風(fēng)險(xiǎn)和缺陷。主要有：
1、無論是薄抹灰工藝還是復(fù)合工藝都難解決巖棉板抗拉強(qiáng)度低的問題，巖棉板的兩側(cè)施工前都噴涂界面砂漿，僅能解決巖棉板表面層與膠黏劑（或膠粉砂漿或抹面抗裂砂漿）的結(jié)合力問題，改變不了巖棉本身材料的抗拉強(qiáng)度不足問題。包括這兩種工藝，對(duì)于錨栓的設(shè)置都要求在*遍網(wǎng)格布施工完成后進(jìn)行，緣由都在于此。即便如此，保溫層與基層墻體的結(jié)合力、裝飾層與保溫層的結(jié)合力，現(xiàn)場檢測中很難到達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，現(xiàn)實(shí)和理想之間還是存在很大差距。
2、高層建筑要求采用*材料，但高層建筑外保溫結(jié)構(gòu)所需要承受的自身重量、風(fēng)荷載都大，實(shí)際應(yīng)用中，采用上述兩種施工工藝的風(fēng)險(xiǎn)太大，即安全性和耐久性有待時(shí)間驗(yàn)證，實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例太少。
四、采用鋼絲網(wǎng)架巖棉板體系可有效解決上述存在的技術(shù)問題，給巖棉材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用帶來春天！
我們經(jīng)過多年的研究和實(shí)踐，大量推廣應(yīng)用的后機(jī)械固定鋼絲網(wǎng)架巖棉板、現(xiàn)澆混凝土鋼絲網(wǎng)架巖棉板外保溫系統(tǒng)和鋼絲網(wǎng)架巖棉板圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫系統(tǒng)，技術(shù)*合理，生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)的難點(diǎn)已經(jīng)取得重大突破。配套采用的鋼絲網(wǎng)架巖棉板的組裝焊接機(jī)，生產(chǎn)效率高，*市場應(yīng)用需求。
1、機(jī)械錨固鋼絲網(wǎng)架巖棉板外保溫系統(tǒng)，防火等級(jí)達(dá)到*，滿足新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》*要求，施工工藝與原粘貼工藝zui大的不同是將在施工現(xiàn)場操作的熱鍍鋅電焊網(wǎng)工序改為在工廠機(jī)械化預(yù)制，將巖棉板在出廠前單面或雙面經(jīng)自動(dòng)化焊接設(shè)備復(fù)合上鍍鋅網(wǎng)片，界面處理后，直接將鋼絲網(wǎng)架板通過粘結(jié)錨固的方式固定在建筑物外墻上，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
?。?）鋼絲網(wǎng)架巖棉板與墻體的結(jié)合力主要通過機(jī)械固定件來實(shí)現(xiàn)，固定件是通過連接固定鋼絲網(wǎng)片來達(dá)到固定巖棉板的效果，結(jié)合力更好，更安全更牢固。成功克服巖棉板自身分層拉拔強(qiáng)度低的不足。
?。?）通過機(jī)械化設(shè)備焊接網(wǎng)片，減少了現(xiàn)場施工的工序，降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率更高。
?。?）工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，減少了現(xiàn)場施工的隨意性，工程質(zhì)量更有保證。
本工藝可大量應(yīng)用于：
（1）既有建筑的節(jié)能改造，可靈活的與原有瓷磚墻體、涂料飾面墻體等多種墻面結(jié)合，更安全更快捷。筆者建議，各地在開展建筑節(jié)能改造的施工過程中更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)材料的防火等級(jí)要求，原因在于改造的工程都是人員已經(jīng)入住的項(xiàng)目，人員密度大。建筑火災(zāi)大都發(fā)生在施工階段，一旦發(fā)生意外，產(chǎn)生的人員和財(cái)產(chǎn)損失太大。
?。?）外墻內(nèi)保溫工程。尤其是人員密集場所的建筑，用火、燃油等存在火災(zāi)危險(xiǎn)性的場所以及疏散樓梯間、避難間、避難走道等場所或部位。
?。?）設(shè)置人員密集場所的建筑外保溫。
?。?）配合鋼絲網(wǎng)架巖棉板現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)做維護(hù)填充墻部位的復(fù)合保溫。
2、現(xiàn)澆混凝土巖棉板外保溫系統(tǒng)，其核心產(chǎn)品為鋼絲網(wǎng)架巖棉板，斜插入巖棉板的腹絲穿透板面，外漏30--50mm長，在施工時(shí)，將預(yù)制好的鋼絲網(wǎng)架巖棉板放置在建筑外模板的內(nèi)側(cè)，主體鋼筋網(wǎng)的外側(cè)，混凝土澆筑時(shí)，將網(wǎng)架板同時(shí)連接在混凝土的外側(cè)，保溫隨建筑物主體同時(shí)施工，結(jié)構(gòu)和保溫一體化一次完成，施工方便、工期短，實(shí)現(xiàn)保溫板與混凝土墻體無縫連接，安全牢固，達(dá)到與主體建筑物同壽命。既解決了外保溫的防火問題，又解決了保溫的安全問題，脫落。簡單施工工藝介紹如下：
?。?）綁扎外墻鋼筋骨架→安裝外墻鋼絲網(wǎng)架巖棉板→安裝混凝土外模板及臨時(shí)支撐→安裝門窗洞口支撐→固定拉結(jié)片和內(nèi)外墻各種支撐→安裝外墻內(nèi)模板→搭建混凝土臨時(shí)澆筑臺(tái)→混凝土澆筑→模板拆除及混凝土養(yǎng)護(hù)→鋼絲網(wǎng)架板板縫連接，洞口網(wǎng)片加固→顆粒砂漿找平層施工→面層抗裂砂漿復(fù)合網(wǎng)格布防護(hù)層施工→裝飾層施工
（2）操作要點(diǎn)：在主體鋼筋綁扎完好，驗(yàn)收合格后，開始外側(cè)網(wǎng)架巖棉板的安裝，安裝時(shí)應(yīng)按不少于6個(gè)/平方米的數(shù)量在網(wǎng)架板外側(cè)綁扎水泥墊塊，水泥墊塊梅花形分布。再設(shè)置墻體厚度鋼筋支撐，支撐的總長度應(yīng)為設(shè)計(jì)墻體厚度加上保溫板厚度。
?。?）混凝土澆筑時(shí)，振動(dòng)棒應(yīng)直上直下振搗，盡量避免接觸保溫板，分層澆筑分層振搗，達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板。外模板的拆除非常方便，可大大提高模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)。
?。?）鋼筋混凝土外墻與鋼絲網(wǎng)架巖棉板一次澆筑成型，相對(duì)比后固定工藝節(jié)省工期，連接更牢固、更安全，造價(jià)更低。是巖棉板用于建筑節(jié)能事業(yè)的一次成功的技術(shù)突破。
3、鋼絲網(wǎng)架巖棉板圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫系統(tǒng)，可選擇采用的鋼絲網(wǎng)架機(jī)制板材，芯材厚度zui大可達(dá)200mm厚（目前已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)），*可滿足不同地區(qū)建筑節(jié)能指標(biāo)要求，節(jié)省了砌體層、且不需再重復(fù)增加復(fù)合保溫層，同樣達(dá)到結(jié)構(gòu)與保溫一體化，防火和保溫兼?zhèn)?。網(wǎng)架巖棉板兩側(cè)的保護(hù)層既可采用自密實(shí)混凝土澆筑，也可采用噴射技術(shù)，在安裝完成的板材墻體兩側(cè)噴射不同厚度的細(xì)石混凝土或其他微骨料砂漿，構(gòu)成防火保溫墻體。相對(duì)比其他砌塊類自保溫材料，有著巨大的優(yōu)勢：
?。?）整體結(jié)構(gòu)性更好，抗震性能優(yōu)良。
?。?）配合混凝土現(xiàn)場澆筑一體化系統(tǒng)使用，可實(shí)現(xiàn)外層網(wǎng)片全覆蓋、整體連接，保溫層的抗裂抗?jié)B性能更好。
?。?）施工方便快捷，自重輕，可大大降低建筑物負(fù)載。減少主體鋼筋使用量，降低總造價(jià)。
我國的建筑節(jié)能事業(yè)，走過了艱辛的歷程，回頭看看發(fā)生在身邊的建筑火災(zāi)，觸目驚心；外保溫層脫落傷到人、砸到車、砸到物品的事例，接連不斷。建筑節(jié)能已經(jīng)到了變革的關(guān)鍵時(shí)期。國家新的防火設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在設(shè)計(jì)采用B級(jí)隔熱材料時(shí)對(duì)外窗的耐火極限同時(shí)做出了規(guī)定，勢必會(huì)增加門窗的工程投入，為降低造價(jià)，開發(fā)商們會(huì)不斷的探尋既安全又省錢的新路子，這對(duì)我們來說既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。投入一種安全節(jié)能、高性價(jià)比的、滿足建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的產(chǎn)品，必然會(huì)得到市場的擁護(hù)，帶來巨大的商機(jī)。
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