保溫裝飾一體板性能及施工工藝對(duì)比分析

胡玲霞，李志禎，趙瀟武，王林強(qiáng)

（1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與材料工程學(xué)院，浙江 金華 321000；2.浙江大森建筑節(jié)能科技有限公司，浙江 金華 321000；3.金華市科技情報(bào)研究所，浙江 金華 321000）

保溫裝飾一體板性能及施工工藝對(duì)比分析

胡玲霞1，李志禎1，趙瀟武2，王林強(qiáng)3

（1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與材料工程學(xué)院，浙江 金華 321000；2.浙江大森建筑節(jié)能科技有限公司，浙江 金華 321000；3.金華市科技情報(bào)研究所，浙江 金華 321000）

針對(duì)市場(chǎng)上不同類型保溫裝飾一體板，從保溫芯材、飾面板、飾面涂層、施工工藝4個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。結(jié)果表明，以真空STP板為保溫芯材的保溫裝飾一體板，既可保證保溫性能，又可控制防火等級(jí)和自重；發(fā)泡聚氨酯對(duì)鋁板的粘結(jié)強(qiáng)度較高；以氟碳漆為涂層的裝飾一體板耐人工老化性能相對(duì)優(yōu)異；無(wú)機(jī)纖維板作為飾面板能滿足多種涂飾效果；錨粘結(jié)合體系的施工方法可保證外保溫系統(tǒng)整體安全性。

保溫裝飾一體板；保溫芯材；保溫層；飾面板；施工工藝

0 引言

隨著對(duì)建筑保溫節(jié)能要求的不斷提高，外墻保溫的作用已不僅僅是停留在節(jié)能保溫的要求上面，并且更加具有耐用美觀，輕質(zhì)高強(qiáng)以及安裝方便等的功能[1]。保溫裝飾一體板是一種融裝飾、節(jié)能、防火、防水、環(huán)保等功能為一體的一種新型建筑材料，其最重要的特點(diǎn)是把傳統(tǒng)的必須在現(xiàn)場(chǎng)施工的工藝部分改為在工廠完成，實(shí)現(xiàn)了工廠生產(chǎn)機(jī)械化，徹底消除了作業(yè)環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)工人帶來(lái)的不確定性，最終實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?jī)?yōu)越而且穩(wěn)定。它具有質(zhì)量批次穩(wěn)定、產(chǎn)能提升、不受施工環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。保溫板的類型多種多樣，組成材料決定了保溫板的性能，通過(guò)對(duì)新型材料的研究和應(yīng)用，保溫板研究已成為外墻保溫技術(shù)體系發(fā)展的一個(gè)重要方面[4]，目前市場(chǎng)上的保溫裝飾一體板的構(gòu)造如圖1所示。

圖1 保溫裝飾一體板保溫系統(tǒng)構(gòu)示意

保溫層：根據(jù)保溫芯材的不同可分為巖棉、硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、模塑聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保溫板。

飾面板：根據(jù)裝飾板的不同可分為漆面板和非漆面板。漆面板型：面板可以為鋁板、鋼板、鋁塑復(fù)合板、無(wú)機(jī)纖維板；非漆面板型：面板可以為天然薄石材、墻磚、陶板等，此類材料裝飾性能與傳統(tǒng)幕墻相似。

飾面涂層：根據(jù)飾面板涂層的不同可分為氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆等。

鑒于構(gòu)造上的特點(diǎn)，市場(chǎng)上保溫裝飾一體板類型眾多，不同的組合性能差異較大。因此，本文將市場(chǎng)上現(xiàn)有各類組合裝飾一體板，從保溫芯材、飾面板、飾面涂層、施工工藝4個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，分析其優(yōu)劣。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

保溫芯層材料：巖棉、硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、膨脹聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保溫板。

裝飾板材料：鋁板、鋁塑復(fù)合板、無(wú)機(jī)纖維板、薄石材。

飾面涂層材料：氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆。

1.2 性能測(cè)試方法

（1）導(dǎo)熱系數(shù)按GB/T 10294—2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定防護(hù)熱板法》進(jìn)行測(cè)定；

（2）表觀密度按GB/T 6343《泡沫塑料及橡膠表觀密度的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；

（3）拉伸粘結(jié)強(qiáng)度按JG/T 287—2013《保溫裝飾外墻外保溫系統(tǒng)材料》進(jìn)行測(cè)定；

（4）防火等級(jí)按GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同保溫芯材性能對(duì)比

保溫芯材是保溫裝飾一體板的主體，其性能直接決定保溫板的物理力學(xué)性能、熱工性能、燃燒性能等級(jí)。對(duì)目前市面上常用的芯材：硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、膨脹聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保溫板、巖棉，從導(dǎo)熱系數(shù)、面密度、燃燒性能等級(jí)3項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 導(dǎo)熱系數(shù)、面密度、燃燒性能等級(jí)指標(biāo)對(duì)比

從表1可以看出，建筑真空STP板的保溫性能最佳。這是由于熱傳遞是高溫區(qū)通過(guò)各種介質(zhì)向低溫區(qū)傳播，以達(dá)到熱平衡。而真空則是將一固定空間內(nèi)的各種介質(zhì)隔離排出，處在真空環(huán)境下的熱源，因?yàn)闆](méi)有可供熱量傳遞的介質(zhì)而無(wú)法進(jìn)行熱傳播，所以真空STP板是上述建筑保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)最低的保溫芯材。

從面密度指標(biāo)看，巖棉、酚醛保溫板相對(duì)較重。巖棉生產(chǎn)需對(duì)原材料進(jìn)行重熔、纖維化，這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣，并消耗大量能源，屬高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)。并且?guī)r棉自身存在層間抗拉強(qiáng)度低、吸水率高等缺陷。酚醛保溫板受生產(chǎn)技術(shù)的制約，國(guó)產(chǎn)的酚醛樹(shù)酯板表面強(qiáng)度非常低，不利于保證其粘結(jié)的可靠性。而且酚醛板又存在比較脆、易粉化等缺陷。

從燃燒性能等級(jí)來(lái)看，巖棉、酚醛保溫板、真空STP板均為A級(jí)。綜合性能比較，保溫裝飾一體板保溫芯材選擇真空STP板，既保證保溫性能，又能控制燃燒性能等級(jí)和自重。

2.2 保溫層與裝飾板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)比

保溫芯材與裝飾板之間的結(jié)合力直接影響裝飾板保溫系統(tǒng)的耐久性、安全性。浙江省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DB 33/1069—2010《聚氨酯硬泡保溫裝飾一體板外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定，保溫層與裝飾板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)≥0.15 MPa，目前市場(chǎng)上裝飾板大多采用鋁板，測(cè)試對(duì)比了不同保溫層對(duì)鋁板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同保溫層對(duì)鋁板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)比

從表2可以看出，硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯對(duì)鋁板的粘結(jié)強(qiáng)度較高，基本大于0.15 MPa。分析：巖棉、膨脹聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保溫板作為保溫層生產(chǎn)裝飾一體板時(shí)，一般保溫層與鋁板都采用粘結(jié)工藝，該工藝的粘結(jié)強(qiáng)度取決于粘結(jié)劑的質(zhì)量。聚氨酯硬泡體除可采用該工藝與鋁板進(jìn)行粘結(jié)外，還可采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑、現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡工藝。此工藝對(duì)設(shè)備、溫度控制、聚氨酯雙組份配比等控制相對(duì)要高，生產(chǎn)過(guò)程控制也非常嚴(yán)格。因聚氨酯雙組份的滲透和交聯(lián)作用，聚氨酯硬泡體與鋁板的粘結(jié)強(qiáng)度比粘貼工藝都要好。

2.3 不同飾面涂層性能對(duì)比

采用鋁板、鋁塑復(fù)合板、無(wú)機(jī)纖維板，飾面板表層一般都涂有各類涂層，常見(jiàn)的有氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆等。對(duì)外墻保溫系統(tǒng)起到裝飾、美化作用。涂層質(zhì)量的好壞直接影響系統(tǒng)的耐候性和裝飾效果。對(duì)涂層從耐酸性、耐堿性、耐人工老化性3方面進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同飾面涂層性能對(duì)比

由表3可見(jiàn)，氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆耐酸性、耐堿性都通過(guò)測(cè)試，但耐人工老化性有較大的差異，氟碳漆相對(duì)于聚氨酯漆具有良好的耐候性，這主要是氟碳漆中引入了氟原子，高鍵能的C—F鍵比一般的有機(jī)聚合物中的C—C鍵鍵能要高得多，耐候性更優(yōu)異。水包水型多彩涂料為純水性涂料，符合環(huán)保要求。但因成膜物質(zhì)使用改性水性樹(shù)脂，相對(duì)溶劑型的氟碳樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂，耐候性相對(duì)就弱。

2.4 不同裝飾板性能對(duì)比

裝飾板的質(zhì)量決定了保溫裝飾一體板的力學(xué)性能、耐候性能，并起到保護(hù)芯材的作用。目前市場(chǎng)上一體板常用的裝飾板有：鋁板、鋁塑復(fù)合板、薄石材和無(wú)機(jī)纖維板。從裝飾效果、自重、安全性、價(jià)格4個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同裝飾板性能對(duì)比

從表4可見(jiàn)，鋁板、鋁塑復(fù)合板的優(yōu)點(diǎn)：自重輕、安全性好，但不同厚度鋁板價(jià)格相差較大，打價(jià)格戰(zhàn)時(shí)易魚目混珠。薄石材的優(yōu)點(diǎn)：色彩自然、豪華，但缺點(diǎn)也非常明顯：自身重、價(jià)格高、安全性一般。無(wú)機(jī)纖維板優(yōu)點(diǎn)：能滿足多種涂飾效果，如氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆，價(jià)格低，缺點(diǎn)：自身重，但生產(chǎn)時(shí)可以通過(guò)控制密度來(lái)解決自重問(wèn)題。

2.5 施工工藝的對(duì)比

外墻保溫裝飾一體板安裝施工方法在一定程度上主要有3種：一是粘貼體系；二是干掛體系；三是錨粘體系。在目前工程應(yīng)用中，主要以錨粘結(jié)合體系施工方法為主。

2.5.1 粘貼體系

施工工藝流程：基層檢查→處理→彈線、掛線→配制粘結(jié)砂漿→排板→粘貼裝飾板→嵌縫處理、硅酮建筑密封膠勾縫→表面清理→交付驗(yàn)收。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單，類似于貼墻面磚。缺點(diǎn)：局限于自重較輕的裝飾一體板，并因粘結(jié)砂漿的質(zhì)量或粘結(jié)面積不足易引起裝飾一體板與基層分離或剝落現(xiàn)象。

2.5.2 干掛體系

外墻干掛包括無(wú)龍骨外墻干掛和有龍骨外墻干掛。

（1）無(wú)龍骨外墻干掛施工工藝流程：清理和處理基面→掛線和分格化線→錨固保溫板→拼縫填充和打膠→清理表面→檢查、交付使用。優(yōu)點(diǎn)：施工方便、成本相比有龍骨干掛低。缺點(diǎn)：整體性、平整度、牢固度相對(duì)有龍骨干掛要稍差。

（2）有龍骨干掛施工工藝流程：預(yù)埋或現(xiàn)場(chǎng)錨固角鋼→安裝龍骨架→安裝保溫板→泡沫填充和打膠→清理表面→檢查、交付使用。優(yōu)點(diǎn)：施工方便，整體性美觀，并能做各種造型。缺點(diǎn)：龍骨架如達(dá)不到國(guó)家抗腐蝕性、抗酸堿性等安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在濕氣、風(fēng)化、雨淋的自然環(huán)境條件下，龍骨架和掛件開(kāi)始腐蝕，易引起保溫裝飾一體板脫落事件。

2.5.3 錨粘體系

施工工藝流程：基層檢查→處理→彈線、掛線→配制粘結(jié)砂漿→粘貼裝飾板→機(jī)械固定件固定→特殊部位處理→嵌縫處理、硅酮建筑密封膠勾縫→表面清理→交付驗(yàn)收。

與粘貼體系相比，機(jī)械固定件固定消除了保溫裝飾一體板分層剝離的現(xiàn)象，提高保溫裝飾一體板的整體安全性。使用錨固件，緊扣飾面層，除粘結(jié)層再次將保溫裝飾一體板與墻體牢固地連接在一起。這種復(fù)式固定模式，為高層建筑的外立面裝飾提供了保障。這也是目前裝飾一體板主要以錨粘結(jié)合體系施工方法為主的主要原因。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）以真空STP板為保溫芯材的保溫裝飾一體板，既可保證保溫性能，又可控制防火等級(jí)和自重。

（2）發(fā)泡聚氨酯對(duì)鋁板的粘結(jié)強(qiáng)度較高，并且現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡工藝比粘貼工藝的粘結(jié)強(qiáng)度要更高。

（3）氟碳漆涂層的裝飾板耐人工老化性相對(duì)優(yōu)異。

（4）鋁板、鋁塑復(fù)合板自重輕、安全性好；無(wú)機(jī)纖維板能滿足多種涂飾效果。

（5）為消除保溫裝飾一體板分層剝離的現(xiàn)象，提高保溫裝飾一體板的整體安全性，目前裝飾一體板施工工藝主要以錨粘結(jié)合體系為主。

[1]朱治紅.淺述外墻保溫裝飾一體板的質(zhì)量控制[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（25）：373-374.

[2]汪俊波，王樹(shù)敏，沙廣寧.保溫裝飾一體板發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].住宅科技，2012（8）：39-40.

[3]孟新瑞，楊立峰.聚氨酯硬泡保溫裝飾一體板的特點(diǎn)及施工[J].山西建筑，2011，37（31）：175-176.

[4]周思禹，劉思佳，董燕雯，等.外墻保溫板的組成材料及研究[J].山西建筑，2013，39（35）：202-203.

The comparative study on property and construction process of insulation decorative integration board

HU Lingxia1，LI Zhizhen1，ZHAO Xiaowu2，WANG Linqiang3
（1.School of Pharmaceutics and Material Engineering，JinHua Polytechnic College，Jinhua 321000，China；2.Zhejiang Dasen Building Energy Conservation Technology Co.Ltd.，Jinhua 321000，China；3.Institute of Science and Technology Intelligence of Jinhua Municipality，Jinhua 321000，China）

In view of the different types of insulation decorative integration board on the market，comparison test carried out from the thermal insulation material，decorative board，decorative coating，and construction process.Results show that the decorative integration board consists of thermal insulation materials as vacuum STP plate both can ensure thermal insulation performance and control fire rating and weight.The bond strength is high when the foamed polyurethane bond at aluminum.The coating with fluorocarbon had excellent ageing resistance.Inorganic fiber board as decorative panel can meet a variety of decorative effect.The construction process for anchor combined systems can ensure the overall security of external insulation system.

thermal insulation decorative integration board，thermal insulation material，thermal insulation layer，decorative board，construction process

TU55

A

1001-702X（2016）12-0104-03

浙江省科技廳公益性技術(shù)應(yīng)用研究計(jì)劃項(xiàng)目（2015C31144）

2016-05-14

胡玲霞，女，1968年生，浙江金華人，副教授，高級(jí)工程師，研究方向：建筑保溫材料。