曲 碩
(中鐵十六局集團有限公司,北京 100018)
外墻保溫材料主要包括無機保溫材料和有機保溫材料兩大類[1],有機材料保溫性能好,但高溫下容易分解燃燒[2];傳統(tǒng)無機保溫板不易燃,粘結(jié)性能好,但容易出現(xiàn)裂縫。STP 超薄真空絕熱保溫板是近年來發(fā)展起來的新型外墻保溫材料,是一種無機不燃、低熱導率、高防火性能的A 級新型墻體保溫材料,在外墻保溫系統(tǒng)中夠在安全使用的前提下獲得更好的保溫效果[3]。
北京曹妃甸職教城中瑞護理職業(yè)技術(shù)學院工程位于河北省唐山市曹妃甸,總建筑面積為287319 m2,共計38棟單體樓。該項目外墻保溫均采用STP 超薄真空絕熱保溫板,面積約10 萬m2。
1)構(gòu)造原理
STP 超薄保溫板是高阻隔復(fù)合膜形成的阻隔袋中填充無機纖維芯材,經(jīng)過超強抽真空獲得的板材,構(gòu)造見圖1。芯材一般是微孔性無機材料和多種添加物的混合體,同時為了減少STP 保溫板在施工過程中的氣體滲入[4],在芯材中添加了吸氣劑,當有少量空氣進入內(nèi)部真空結(jié)構(gòu),吸氣劑能夠吸收掉這部分空氣,改善STP 超薄真空板的真空度,延長使用壽命,在較長的時間內(nèi)保持穩(wěn)定的保溫性能。STP 保溫外墻基層墻體示意圖如圖2所示。
圖1 STP 板構(gòu)造示意圖
圖2 基層墻體構(gòu)造示意圖
2)STP 板保溫原理
STP 保溫板的主要是有無機芯材與高阻隔復(fù)合膜通過超強真空處理、科學的封裝技術(shù)制成,見圖3。
圖3 STP 超薄絕熱板保溫原理
熱量傳遞主要有對流、輻射、傳導三種形式,STP 超薄真空絕熱保溫板能夠同時對三種熱傳導起到阻隔作用。STP 板芯材通過科學調(diào)配,屬于熱的不良導體,阻隔了熱的傳導,而且阻隔袋內(nèi)的超真空狀態(tài)能夠消除熱的對流傳導作用,鋁箔則能夠反射熱輻射,通過這三種作用全面抑制熱的傳導,從而獲得優(yōu)良的保溫性能。
1)基層清理
外墻保溫施工之前首先要清理主體結(jié)構(gòu)墻面和結(jié)構(gòu)上的灰漿以及灰塵和雜物,如果墻面存在缺陷,可用水泥砂漿找平,保證外墻平整度符合保溫施工要求。
2)放樣畫線
按照STP 板生產(chǎn)廠家提供的排版圖、工程施工圖紙,結(jié)合保溫施工現(xiàn)場實際情況繪制排版圖,定位橫向縱向基準線,保證基準線的精度。
3)拌制粘結(jié)砂漿
根據(jù)設(shè)計配合比現(xiàn)場拌制粘結(jié)砂漿,每次拌制之后都應(yīng)該視環(huán)境溫度,在1.5h ~4h 之內(nèi)全部用完。
4)STP 板鋪貼
按照排版圖和基準線開始STP 板粘貼,按照從下向上、水平依次粘貼的施工順序,采用上下錯縫的方式進行粘貼,首先粘貼陰陽角,使用涂料飾面的外墻需要采用點框法進行粘貼施工[5],要求粘接面積至少達到40%,采用飾面磚飾面形式的外墻要全部貼滿。單張STP 板粘貼要盡量均勻擠壓,板縫要謹慎處理,確保其嚴密對齊,不能出現(xiàn)錯縫,對齊之后填補填縫專用?;⒅楸厣皾{,精細施工避免過大壓力造成保溫板漏氣失效,要求保溫砂漿填縫要和板面高度相等,提高保溫板面的平整度。
5)砂漿抹面/鋪貼耐堿網(wǎng)格布
STP 板鋪貼技術(shù),首道抹面膠漿涂抹,涂抹厚度在3mm ~4mm 左右,寬度長度和耐堿網(wǎng)格布尺寸相當,涂抹結(jié)束之后立即使用鐵抹子壓入耐堿網(wǎng)格布,耐堿網(wǎng)格布應(yīng)該事先剪裁好,長度不能超過3m,剪掉網(wǎng)格布包邊,網(wǎng)格布之間搭接寬度至少50mm。窗洞口等特殊位置要做特殊處理,在45°方向鋪貼一道尺寸400X300mm 的網(wǎng)格布,陰陽角位置要采用壓槎搭接的形式,陰角至少搭接50mm,陽角搭接寬度不能小于200mm。
網(wǎng)格布的鋪貼施工要求盡量平整,不能出現(xiàn)褶皺,要達到100%的砂漿飽滿度,陰陽角位置要格外注意保持網(wǎng)格布的水平度與垂直度和方正度。首層墻面要采用雙層耐堿網(wǎng)格布鋪貼方案,第一層網(wǎng)格布為對接形式,接縫要避開陰陽角位置[6],至少和陰陽角保持200mm 距離,第一層網(wǎng)格布施工結(jié)束之后開始第二層施工,采用對接方案,要保證兩層之間砂漿度達到100%,不能出現(xiàn)干貼。
圖4 STP 外墻保溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6)外涂料飾面施工
在抹面膠漿層表面干燥之后立即進行面層施工,采取從上至下的施工順序,刮板批刮,第一遍表干再刮第二遍,壓實,磨光。施工中要注意避免漏底、漏刮,不能留接縫,確保表面全部覆蓋。施工結(jié)束,獲得如下保溫結(jié)構(gòu),見圖4。
STP 超薄真空絕熱保溫板在施工技術(shù)、保溫、防火、自重、厚度、抗列等材料性能等方面相較于傳統(tǒng)的外墻保溫材料[7],其技術(shù)優(yōu)點如下:
1)具有更高的保溫性能:STP 超薄真空絕熱保溫板有著極低的熱導系數(shù)和優(yōu)異的防火與保溫性能,采用納米軌粉類材料和玻璃纖維材料等無機材料作為芯材,通過真空技術(shù)將存在絕熱空間內(nèi)的氣體清除,起到了良好的熱屏蔽作用,安全性高。
2)防火性能優(yōu)異:有機保溫材料往往面臨著高溫易分解和易燃的問題,但是STP 超薄真空絕熱保溫板作為無機保溫材料可從建筑源頭杜絕火災(zāi)隱患的發(fā)生,其防火等級為A 級,阻燃性理想,滿足建筑消防性能要求。STP防火超薄絕熱保溫板在芯材上選取了無機不燃材料,且是孔徑極小的隙性隔熱材料,阻止了熱對流和熱傳導,保證了外保溫系統(tǒng)不受火焰危害[8]。
3)自重輕、厚度小:STP 超薄真空絕熱保溫板重量更輕,每平方米重量少于4 公斤,安裝施工方便[9];施工操作工藝簡便快捷,勞動強度低;材料本身安全無毒,是一種綠色環(huán)保的建筑保溫材料,滿足人們居住、工作環(huán)境安全需求。
4)更高的抗裂抗脫落性能:STP 板和粘結(jié)砂漿、抹面砂漿之間能夠形成更加牢固的粘接結(jié)構(gòu),粘合度更高,不容易脫落,因此相比于傳統(tǒng)的外墻保溫材料,STP 板更不容易出現(xiàn)開裂、滲水以及脫落等病害,使用年限與建筑物同壽命。
5)更好的安全性能:STP 保溫板單位面積質(zhì)量很小,粘接之后安全系數(shù)很高,并且保溫板厚度小,從而能夠減少外墻總厚度,進而增加建筑容積率,增加實際建筑使用面積,大大增加外墻施工的安全性,同時減輕了屋面結(jié)構(gòu)荷載,施工工藝簡單,可控性高。同時材料使用厚度薄最大限度降低高層建筑使用時的負風壓,增強了結(jié)構(gòu)整體的安全性。
1)無法現(xiàn)場裁切,進場材料均為模塊編號化。STP板對真空度要求高,無法進行現(xiàn)場裁切,容易造成真空腔漏氣,造成板材保溫失效[10]。
為了加快施工進度同時避免保溫板失效,要在保溫板切割結(jié)束之后妥善保管,輕拿輕放,避免造成真空腔破壞,施工時,在STP 板材表面均勻涂抹第一道抹面膠漿,膠漿干硬至可觸碰時進行第二道抹面膠漿工序[11],減少空鼓隱患。
2)施工受天氣因素影響大
STP 板施工受環(huán)境影響較大,不能在風、雨、雪、大霧天氣下施工,不能在5℃以下施工,不宜在高溫強光照射下施工,容易因為不良施工環(huán)境造成進度停滯,而且STP 板材鋪貼施工結(jié)束之后至少要養(yǎng)護12h,接縫處理結(jié)束之后還要靜置12h 再涂抹抹面膠漿,抹面施工結(jié)束再養(yǎng)護24h,施工環(huán)境不良養(yǎng)護時間還要適當延長。
為了加快STP 保溫板施工進度,縮短工期,要選擇合適的天氣條件下進行施工,避開雨季和冬期施工,為了縮短養(yǎng)護時間,可在水泥砂漿中添加早強劑,盡快開始后續(xù)施工,同時通過保溫板的合理鋪貼減少接縫量,加快施工進度。
STP 超薄真空絕熱保溫板是一種新型的建筑外墻保溫材料,有著優(yōu)秀的保溫效果和穩(wěn)定可靠的結(jié)構(gòu)形式[12],同時具有超薄、質(zhì)輕、防火不燃、綠色環(huán)保的優(yōu)點。雖然在施工工藝和標準化方面還有待提高,但是憑借其優(yōu)良的保溫防火性能,在建筑外墻保溫中的應(yīng)用能夠滿足建筑保溫和防火性能需求,是一種綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的優(yōu)秀保溫材料。通過項目實際應(yīng)用,取得顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。具有推廣性應(yīng)用價值。