墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板標(biāo)準(zhǔn)修訂關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

鞠麗 符敬慧 劉亞丹 楊靜

(中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會，北京 100831)

2015年國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化工作的意見》 （國辦發(fā)〔2015〕16號），該文明確提出要加強(qiáng)重點領(lǐng)域節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，其中特別提到了要加快建材行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。近些年由國家發(fā)改委牽頭，聯(lián)合工信部等多部委在各個行業(yè)展開節(jié)能降耗工作。其中重要的手段就是通過健全節(jié)能政策法規(guī)、完善標(biāo)準(zhǔn)體系、強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)管、推動節(jié)能技術(shù)改造，企業(yè)能效水平持續(xù)提升。《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》提出到2020年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%，能源消費(fèi)總量控制在50億t標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)。

隨著國家加速提升建筑節(jié)能技術(shù)要求，行業(yè)加大了對建筑墻體自保溫系統(tǒng)的研發(fā)力度。近幾年研發(fā)并推出的各類型墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板新技術(shù)和新工藝，拓展和提升了建筑墻體自保溫體系的功能和性能。

根據(jù)不同的氣候分區(qū)和防火等部位要求，保溫芯材也從單一的模塑泡沫板，發(fā)展到巖棉板、擠塑聚苯板、石墨聚苯板等多元化芯材體系。

2010年前后，國家開始推廣建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)，鋼絲網(wǎng)架板的應(yīng)用市場空間從單純的作為墻體材料的保溫材料，提升至具備建筑外墻維護(hù)和保溫復(fù)合領(lǐng)域，促進(jìn)了網(wǎng)架板在該領(lǐng)域的快速發(fā)展。GB/T 26540—2011《外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架模塑聚苯乙烯板》國家標(biāo)準(zhǔn)也是在該時代背景下進(jìn)行編制的，具有顯著中國特色和時代特點。GB/T 26540—2011自實施以來，對規(guī)范基于絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）的外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架板生產(chǎn)、品控、監(jiān)管、推廣應(yīng)用取到非常重要的作用，為產(chǎn)品在國內(nèi)和國際蓬勃發(fā)展提供了有力的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)支撐。在建筑保溫應(yīng)用市場的帶動下，產(chǎn)品獲得了極大的技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品應(yīng)用范圍由外墻外保溫系統(tǒng)，擴(kuò)展到建筑自保溫墻體系統(tǒng)和非承重內(nèi)隔墻系統(tǒng)。這些應(yīng)用耐久實用、穩(wěn)定可靠、施工便利，獲得建筑普遍界認(rèn)可，產(chǎn)品在國內(nèi)和國際兩個市場生產(chǎn)取到巨大成就。

隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑節(jié)能材料和應(yīng)用技術(shù)快速進(jìn)步，綠色墻體保溫材料也不斷涌現(xiàn)。特別是進(jìn)入“十四五”時期，國家大力提倡鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，作為改善鄉(xiāng)村面貌，提高民居舒適性、安全性等全方位的配套綠色建材，鋼絲網(wǎng)架板的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋廣泛，因此， 《外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯板》標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足目前建筑節(jié)能的需求，為了提高標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍和應(yīng)用范圍，滿足現(xiàn)有建筑墻體保溫需求，所以提出修訂該標(biāo)準(zhǔn)。

2020年底，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于下達(dá)對國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26540—2011《外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架模塑聚苯乙烯板》進(jìn)行修訂計劃，修訂項目名稱為《墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板》 （計劃號20204803—T—609）。由全國絕熱材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。由中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會、山東龍新節(jié)能科技有限公司等單位研究整理分析GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)實施以來的反饋信息，結(jié)合近幾年國家相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策變化、近期頒布實施的一系列節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求及大量的企業(yè)實際調(diào)研、數(shù)據(jù)論證，對GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容等方面進(jìn)行了分析研究?，F(xiàn)將GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵修訂內(nèi)容闡述如下。

1 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板范圍的修訂

近年來，我國的綠色高效絕熱材料不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)步較快。石墨膨脹聚苯乙烯板（GEPS）利用熱反射原理，導(dǎo)熱系數(shù)由普通EPS板的0.039 W/（m·K）降低到0.033W/（m·K），大幅提升了EPS的保溫性能。同時，建筑保溫工程火災(zāi)的嚴(yán)峻形勢，催生了建筑防火設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的提升，以巖棉為代表的A級防火保溫材料迅猛發(fā)展，形成了巖棉（RW）、EPS、GEPS和絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）等為主導(dǎo)的建筑保溫材料格局。根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、大專院校和節(jié)能監(jiān)測機(jī)構(gòu)對GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)實施的反饋意見基礎(chǔ)上，對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，增加了保溫芯材種類，由“EPS板”為絕熱材料，修訂為由“EPS板、XPS板、GEPS板、RW板”絕熱材料。同時修訂了本文件的適用范圍為以工廠生產(chǎn)的雙面或單面鋼絲網(wǎng)架為骨架，EPS板、XPS板、GEPS板、RW板為絕熱材料，用于新建、改擴(kuò)建及既有建筑的墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板。其他種類的絕熱材料鋼絲網(wǎng)架板可參照執(zhí)行。本次標(biāo)準(zhǔn)修訂擴(kuò)大了對保溫材料的覆蓋面，根據(jù)不同地域的氣候、水文特點選用不同的保溫板材（體現(xiàn)因地制宜的特點），符合絕熱節(jié)能材料不斷向高效能、綠色化發(fā)展的需要。

2 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板中原材料的修訂

修訂了GB/T 26540—2011版原材料中“模塑聚苯乙烯泡沫塑料”一種保溫芯材修改為多種“保溫芯材”，并規(guī)定其物理力學(xué)性能，具體指標(biāo)應(yīng)滿足表1要求。

表1 物理力學(xué)性能

根據(jù)建筑墻體保溫系統(tǒng)對保溫材料的安全性、耐久性和保溫性能的要求，因此需選擇物理力學(xué)性能指標(biāo)好的產(chǎn)品，能夠滿足建筑良好保溫效果的需要。

3 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板性能指標(biāo)要求的修訂

EPS板、XPS板、GEPS板、RW板這幾種常見保溫芯材料的主要性能指標(biāo)是行業(yè)普遍關(guān)注的焦點，如：表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)（25℃）、壓縮強(qiáng)度/kPa、尺寸穩(wěn)定性、體積吸水率、垂直于表面方向的抗拉強(qiáng)度、酸度系數(shù)、燃燒性能等級。目前市場上因低價惡性競爭，導(dǎo)致很多產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，成本相差較多，這也是造成劣質(zhì)產(chǎn)品長期存在。本次修訂原標(biāo)準(zhǔn)6.5的“燃燒性能”為“保溫芯材性能指標(biāo)”，并給出更明確的數(shù)值要求，應(yīng)符合表2要求，還應(yīng)滿足表1要求，以利于產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗或型式檢驗。

表2 保溫芯材性能指標(biāo)

4 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻的修訂

熱阻即表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身或其中某層材料阻抗傳熱能力的物理量，數(shù)值可通過材料厚度和導(dǎo)熱系數(shù)計算確認(rèn)。對于厚度為h的保溫材料來說，熱阻在數(shù)值上就等于導(dǎo)熱系數(shù)的倒數(shù)與材料厚度的積。對于各種不同的材質(zhì)材料，導(dǎo)熱系數(shù)是不同的。對于同一材料，其導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值還要取決于該材料的結(jié)構(gòu)、容重等物理特性。各種不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值相差大，熱阻值相差也很大。原標(biāo)準(zhǔn)中給出幾個不同厚度的材料熱阻，對于目前比較復(fù)雜的保溫體系保溫層取值的覆蓋范圍較窄，因此，本次修訂熱阻為“鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻”，其取值方法也改為“按修正系數(shù)取值”，熱阻取值范圍大，實用性更強(qiáng)。

本次標(biāo)準(zhǔn)修訂給出了鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻標(biāo)準(zhǔn)值計算公式，如下：

式中：

R——鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻標(biāo)準(zhǔn)值，單位為平方米開爾文每瓦[（m·K）/W]；——保溫芯材厚度的數(shù)值，單位為米（m）；λ——鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開爾文[W/（m·K）]；——保溫芯材的導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開爾文[W/（m·K）]；——保溫芯材導(dǎo)熱系數(shù)，F(xiàn)CT型取1.19；CT型或Z型取1.48。

其中，關(guān)于修正系數(shù)FCT取1.19、CT或Z取1.48的取值依據(jù)為：

a）委托試驗數(shù)據(jù)

委托A、B、C 3家企業(yè)提供XPS板、GEPS板、RW板為芯材的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板試件，每種芯材各8塊，XPS芯材試件24塊，GEPS芯材試件24塊，RW板芯材試件24塊，合計72塊試件，委托有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)，做鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻性能試驗，獲得72個熱阻試驗數(shù)據(jù)。

另外，調(diào)取D、E、F、G、H 5家生產(chǎn)企業(yè)抽檢報告或型檢報告，XPS板、GEPS板、RW板為芯材的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板抽檢及型式檢驗報告檢測數(shù)據(jù)，三種芯材各五組數(shù)據(jù)，每組8個數(shù)據(jù)指標(biāo)，合計120個數(shù)據(jù)。

通過試件檢測（3組數(shù)據(jù)）和企業(yè)的檢測報告數(shù)據(jù)（5組數(shù)據(jù)），獲得同一厚度單一芯材的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板為8個熱阻值，取8個熱阻值的平均值為標(biāo)準(zhǔn)文件數(shù)據(jù)依據(jù)。鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板的熱阻值計算值，根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)算出鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板的熱阻值修正系數(shù)。

b）企業(yè)型式檢驗報告數(shù)據(jù)

收集12家企業(yè)產(chǎn)品型式檢驗報告熱阻實測值與計算標(biāo)準(zhǔn)值的對比，得出修正系數(shù)值。

C）鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板的熱阻值修正系數(shù)

根據(jù)熱阻值的試驗數(shù)據(jù)和型式檢驗報告數(shù)據(jù)，按照最不利原則選取熱阻標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)，非穿透型產(chǎn)品熱阻標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)取1.19；穿透型產(chǎn)品熱阻標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)取1.48。

5 應(yīng)用案例

以山東省龍新節(jié)能科技有限公司（以下簡稱“龍新節(jié)能”）的工程項目為案例進(jìn)行說明。

5.1 龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓案例

龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓（圖1）主體為框架結(jié)構(gòu)9層，外墻采用鋼絲網(wǎng)架巖棉板（圖2），巖棉板芯材厚度為120mm，滿足山東省75%節(jié)能指標(biāo)，裝配式建筑評分符合山東省圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫結(jié)構(gòu)一體化指標(biāo)。內(nèi)墻為70mm厚鋼絲網(wǎng)架巖棉板，滿足山東省裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)隔墻非砌筑的指標(biāo)。主體封頂后，開始內(nèi)外墻板的安裝，采用泵送機(jī)噴工藝，3h完成1層墻材機(jī)噴（約1400m），效率高，施工效果好，節(jié)省大量人工。墻板整體性好，抗震性能好。經(jīng)砂漿找平處理后的墻體，平方米重量只有約120kg，大大降低建筑荷載，減少主體結(jié)構(gòu)成本，同時，增加了建筑物有效使用面積約6%，社會效益同樣顯著。

圖1 龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓

圖2 外墻采用鋼絲網(wǎng)架巖棉芯板的龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓

5.2 龍新節(jié)能與香港成氏投資集團(tuán)在塞內(nèi)加爾推廣的民居工程

山東龍新節(jié)能受香港成氏集團(tuán)委托，按塞內(nèi)加爾當(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格，采用塞內(nèi)加爾SNHLM項目TE3戶型的圖紙原型建造（見圖3）。塞內(nèi)加爾屬于夏雨冬干型的熱帶草原氣候。年平均氣溫29°C，最高氣溫可達(dá)45°C，該樣板房同樣適用于熱帶的氣候環(huán)境，為人帶地區(qū)人們提供了舒適的居住環(huán)境。

下面介紹該案例的樣板房（TE3平面圖）相關(guān)內(nèi)容。該樣板房（見圖4）的墻體材料與屋面材料全部采用3D鋼絲網(wǎng)架板（EPS芯材）。

圖3 TE3平面圖

房屋占地面積：長16.11m，寬9.66m。分兩個起居室、一個客廳及一個廚房、一個餐廳，兩個衛(wèi)生間，功能齊全，布局合理。

圖4 龍新節(jié)能的鋼絲網(wǎng)架EPS夾芯板被應(yīng)用于塞內(nèi)加爾的民居工程中（樣板房）

圖5 龍新節(jié)能鋼絲網(wǎng)架EPS夾芯板（樣板房）施工現(xiàn)場

該樣板房內(nèi)外墻全部采用龍新產(chǎn)60mm厚的EPS芯材鋼絲網(wǎng)架板（見圖5），整體組裝后，噴抹成型。因為墻板整體重量輕，含砂漿保護(hù)層的總重量只有110㎏/m，所以，大大降低了基礎(chǔ)的施工要求，該工程的基礎(chǔ)，直接采用100mm的混凝土澆筑，一次性完成了基礎(chǔ)和室內(nèi)地面工程。板材采用定尺拆分，安裝周期僅需6個工作日，效率高。

該房屋施工簡便，快捷，絕熱節(jié)能，成本低，建筑成本不足1000元/m，整體構(gòu)造設(shè)計先進(jìn)、合理，綠色環(huán)保，裝配式施工、快捷高效，抗震，節(jié)能，在非洲國家包括我們國內(nèi)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中極具推廣應(yīng)用價值。

6 結(jié)語

該次標(biāo)準(zhǔn)修訂，目的是貫徹落實國務(wù)院“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案，完善節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，以節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、淘汰落后，全面提升我國建筑節(jié)能技術(shù)水平。鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板屬于建筑節(jié)能產(chǎn)品，其應(yīng)用對建筑節(jié)能有著至關(guān)重要的作用，其拓展應(yīng)用為建筑保溫的建造開辟了新的方式，為打造與建筑同壽命的建筑保溫和建筑結(jié)構(gòu)體系提供了有益的補(bǔ)充，對我國建筑節(jié)能的發(fā)展有重要意義，同時也為碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)提供了標(biāo)準(zhǔn)和材料保障。

《墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板》的標(biāo)準(zhǔn)頒布實施必將推動絕熱節(jié)能材料的建筑保溫部品化應(yīng)用，為產(chǎn)品打開了市場空間，必將對行業(yè)產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

從國際市場方面來看，隨著我國墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板生產(chǎn)工藝和裝備水平日益提升，生產(chǎn)設(shè)備遠(yuǎn)銷東南亞、中亞、北亞等“一帶一路”沿線國家。鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板現(xiàn)澆混凝土集成技術(shù)體系也在“一帶一路”沿線國家陸續(xù)得到認(rèn)可和推廣應(yīng)用，尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和發(fā)展中國家的低層（3層及以下）裝配式集成房屋陸續(xù)采用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板體系，給我國建筑節(jié)能技術(shù)尤其是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)技術(shù)產(chǎn)品走出國門、走向世界打開了一扇窗口，同時也為我國創(chuàng)新提升國內(nèi)綠色建材節(jié)能集成技術(shù)體系高質(zhì)量發(fā)展和促進(jìn)該技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈上下游集群式協(xié)同進(jìn)步提供了契機(jī)。在此形勢下，本次標(biāo)準(zhǔn)修訂不僅可以規(guī)范國內(nèi)產(chǎn)業(yè)，而且可以提升該產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。