摘要:摘要:近年來,建筑行業的節能降耗問題一直是困擾該行業發展的重點課題,相關外墻保溫的施工應用技術標準和涂料涂裝的技術規程層出不窮。我國十四五規劃綱要對建筑外墻保溫在
摘要:近年來,建筑行業的節能降耗問題一直是困擾該行業發展的重點課題,相關外墻保溫的施工應用技術標準和涂料涂裝的技術規程層出不窮。我國“十四五規劃綱要”對建筑外墻保溫在節能環保和防火安全等方面提出了更高標準的要求,因此,傳統的外墻保溫和建筑材料的使用已經不能滿足節能建筑發展需要,迫切需要探索新型材料在該領域的應用,本文在充分滿足我國建筑行業的節能降耗要求的同時,也對和行業標準制定的精準化、靶向性和施工落地性提出了更高的要求。
關鍵詞:外墻保溫,復合材料,纖維增強保溫板,泡沫玻璃保溫板,氣凝膠技術
1引言
根據能源局的統計,“十三五”期間,我國超越美國成為世界第一大能源消耗國,單位GDP能耗是發達平均值的3倍多,建筑能耗在總能耗的比重已接近27.5%,因此,在產能一定的情況下,降低單位能耗、提高城市新建建筑的節能標準要求,將會成為實現節能減排總目標的重要手段。2傳統建筑外墻保溫技術近半個多世紀以來,特別是世界石油危機以后,以德國為代表歐洲等發達,建筑外墻外保溫系統得到了長足發展。其基本施工體系是以薄抹灰EPS/SEPS/巖棉(垂直纖維)體系為基礎,采用膠結劑或者錨栓以及兩種方式組合的施工工藝。

2.1薄抹灰外墻外保溫系統(Externalthermalinsulationcompositesystems)
主要有巖棉板外墻外保溫系統和EPS膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統兩種類型。(1)巖棉板外墻外保溫系統。主要以經擺錘法生產的憎水型巖棉板為保溫隔熱層材料,采用粘、釘結合工藝與基層墻體連接固定,并由抹面膠漿和增強用玻纖網布復合而成的抹面層以及裝飾砂漿飾面層或涂料構成的A級不燃型建筑節能保溫系統。該系統構造主要包括:粘結層、保溫層、保護層、飾面層及配件。粘結層由粘結砂漿構成,保溫層通常使用聚苯顆粒保溫砂漿、膨脹聚苯乙烯泡沫保溫板(EPS)、擠塑型聚苯乙烯保溫板(XPS)3種材料中任意一種構成,保護層由耐堿網格布、熱鍍鋅鋼絲網、錨固件、抹面砂漿組合構成,飾面層采用飾面砂漿、裝飾灰漿等輕質功能性涂層或有良好透氣性的水性外墻涂料[1]。(2)EPS膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統。該系統是國內外目前使用最普遍、技術上相對最為成熟的外保溫系統。主要采用EPS/SEPS聚苯乙烯泡沫塑料板作為建筑物的外保溫材料,當建筑主體結構完成后,將苯板用專用粘結砂漿按要求粘貼上墻,如有特殊加固要求,可使用塑料膨脹螺釘加以錨固。然后在苯板表面抹聚合物水泥砂漿,其中壓入耐堿涂塑玻纖網格布加強以形成抗裂砂漿保護層,最后為膩子和涂料或者鍍鋅鋼絲網和專用瓷磚粘結劑、勾縫劑的裝飾面層[2]。
2.2傳統外墻保溫系統的優缺點分析
目前廣泛應用的外墻保溫系統主要由保溫砂漿、保溫巖棉、XPS聚苯乙烯擠塑板等有機材料構成,導熱系數低、透氣性好、燃燒性能級別高、性價比高,應用廣泛。但同時業內人士指出,這些材料往往在耐水性、阻燃性以及強度等指標有不同的缺陷,導致開裂、空鼓、脫落等現象頻頻發生。另外,對施工工序把關不嚴,把界面劑、膠粘劑、抹面膠漿、錨栓、網格布、膩子等界定為輔助材料,將其質量和耗量進行“打骨折”式的處理,導致保溫卻不阻燃、阻燃又不能滿足更高標準的節能建筑保溫要求,這些問題成為外墻保溫行業的難點痛點,制約著行業的發展。
3建筑節能要求的提升對保溫行業帶來的新的機遇和挑戰
為達到新建建筑65%的節能目標,我國先后出臺了JGJ26-95《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》、DBJ01—97—2005《居住建筑節能保溫工程施工質量驗收規程》、GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》和GB50016-2014《建筑設計防火規范》等多部強制性標準。對建筑外墻薄抹灰外保溫系統的使用進行了嚴格的規定,從此,在國內掀起了建筑外墻薄抹灰無機外保溫系統應用的熱潮,漿料外保溫、板材外保溫、有機外保溫、無機外保溫,各種改性類“A級”外保溫;現場涂膜上墻施工、粘錨結合施工、結構與保溫一體化施工等各種施工上墻方式層出不窮。建筑科學研究院能源與環境檢測中心專業總工程師楊玉忠指出,近兩三年,有關外墻節能和保溫領域的標準變化非常大,隨著建筑節能的要求提升,對建筑保溫層的厚度就相應增加,比如:近零能耗建筑對外墻保溫的要求相當于從現在60mm~80mm厚提高到200mm以上。這給外墻外保溫的施工質量帶來更高的安全隱患。隨之而來從問題是,外墻保溫層越來越重,施工工藝提升不足,保溫節能與安裝牢固之間不可避免的出現沖突。有業內人士指出:“現在的外墻保溫層每個平方米接近20公斤,固定的要求也會加高,但很多工人在現場習慣于原來比較簡易的操作,難免發生一些局部固定不是很到位的情況。”
4運用新型復合材料、構建外墻自保溫體系或成為解決問題的關鍵
4.1復合材料的出現及發展
最早的復合材料出現于上世紀中葉,是一類工程材料,為現代技術提供了新的前景。一般而言,復合材料分為填充式和增強型兩種方式構成,將兩種或兩種以上具有不同性質和不同組分之間邊界的組分組成的材料都可以稱為復合材料,它幾乎以某種形式滲透進各個行業。
4.2復合材料的主要優點及應用優勢
相比以水泥、粉煤灰、礦渣、建筑垃圾等為原料的普通墻材產品,復合材料在保溫、耐燃、強度、模量重量比和定制性能等各個方面均呈現出巨大優勢。先進的復合材料表現出理想的動態特性,并具有高抗蠕變性和良好的阻尼特性,這些功能可以將系統的重量減少多達20%到30%。
5幾種新型復合材料在構建節能綠色環保建材方面的應用展望
5.1纖維增強保溫板(Fiberreinforcedthermalinsulationboard)
該材料是近年來開發的一種新型墻體外保溫建材,通過強而硬的增強材料與較弱、硬度較低的基體之間的牢固結合來實現其大部分有益特性。主要原料為阻燃發泡材料、粘結劑及和各種改性劑等,采用科學配方,利用先進生產工藝,經模壓或拉擠等專業自動化流水線一次壓制成型,再經蒸汽養護和自然養護而成[3]。
5.2泡沫玻璃保溫板(Foamglassthermalinsulationboard)
該材料是一種新型的保溫、隔燃、吸聲材料。主要是由碎玻璃、發泡劑、改性添加劑和發泡促進劑等經過細粉碎和均勻混合后,再經過高溫熔化,發泡、退火而制成的無機非金屬玻璃材料。它是由大量直徑為1~2毫米的均勻氣泡結構組成的,其中吸聲泡沫玻璃保溫板為50%以上開孔氣泡,絕熱泡沫玻璃為75%以上的閉孔氣泡,制品密度范圍160~220kg/m3,可以根據使用的要求,通過生產技術參數的變更進行調整。
結語
標準是一系列標準化活動的產物,任何保溫系統或保溫材料都有優點、缺陷或不足。在實際應用中,要結合當地氣候條件、資源條件,在施工中克服和解決。其中,材料質量及施工質量是構建整個建筑節能產業鏈的兩個核心要素,二者缺一不可。打造相對低成本且能保證系統安全的外墻外保溫系統,特別是復合性材料的廣泛應用,無論對標準制定者、應用者還是監管者都提出了更高的要求。例如:基層或保溫板界面的處理、粘結面積率及粘結方式、排版達減少板縫及板縫分散且分布狀況、錨栓錨固位置及數量、抹面膠漿和網格布復合抹面層厚度、系統中網格布數量及放置位置、涂料涂裝找平層等諸多細節問題,需要在制定標準時進一步細化、量化。目前,政府最有力的管理方式是“禁止使用”,以禁促管,強調追責,但僅靠政府職能部門的“監管”是無法有效根治保溫行業群雄逐鹿的現狀。在未出臺強硬的質量責任要求并輔以重典治理的情況下,建筑產業鏈中的龍頭單位從業者自覺地提高認知,停止以偷工減料、低價中標為目地的惡性循環,提高相關標準的“標靶準確性”和施工落地性,減少相關標準解讀誤差,行業才能做到“可持續健康發展”。除此之外,政府層面應積極探索完善裝配式建筑發展配套支持政策,大力發展裝配式混凝土建筑和鋼結構建筑,鼓勵主體結構豎向構件圍護墻采用墻體、保溫、隔熱、裝飾一體化;推進裝配式建筑評價標準,規范評價過程管理;健全項目設計、部品部件生產、施工等全過程管理體系,確保裝配式建筑標準落實和工程質量安全。
參考文獻
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