膠粘型外檐復(fù)合裝飾板保溫隔濕性能研究

鄧自宇，楊　龍，田志新

(1.天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300134；2.天津市建筑工程職工大學(xué)，天津 300074)

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膠粘型外檐復(fù)合裝飾板保溫隔濕性能研究

鄧自宇1，楊龍2，田志新2

(1.天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300134；2.天津市建筑工程職工大學(xué)，天津 300074)

通過對專利產(chǎn)品-膠粘型外檐復(fù)合裝飾板貼附在鋼筋混凝土、燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、普通混凝土砌塊和加氣混凝土砌塊等7種不同基層上形成的裝飾面層的保溫隔濕性能的分析，闡述了該專利產(chǎn)品的在保溫、隔濕方面的基本性能，進一步明確了該專利產(chǎn)品的推廣使用方向。

傳熱；傳濕；保溫；膠粘型；外檐復(fù)合裝飾板

一、膠粘型外檐復(fù)合裝飾板和建筑保溫隔濕方式簡介

(一)膠粘型外檐復(fù)合裝飾板簡介

膠粘型外檐復(fù)合裝飾板(以下簡稱裝飾板，專利號)是一種新型建筑外檐裝飾材料。它通過創(chuàng)新性的一體化設(shè)計，在工廠生產(chǎn)加工時就將外檐保溫層、隔濕層和裝飾面層通過膠壓復(fù)合為一個整體(隔濕層采用厚度約為 2 mm的聚乙烯泡沫軟墊；保溫層為厚度約為 2.5-5.0 mm的礦(巖)棉板；面層為厚度約0.1 mm的壁紙或涂料)，施工時直接將三種層次通過將膠粘劑直接粘貼在建筑物外檐上。施工簡便，速度快，對不同建筑基層適應(yīng)性好，粘接牢固，對施工工人勞動技能素質(zhì)沒有特殊要。該種專利技術(shù)能夠替代傳統(tǒng)建筑外檐裝飾工程中抹灰、刮膩子、面層涂布、粘貼或安裝等多道工序，實現(xiàn)建筑外檐裝修的工業(yè)化和集成化。由于實現(xiàn)了相關(guān)建材及施工程序的工廠化集成，有效降低了勞動強度，該外檐構(gòu)造做法造價合理，是一種節(jié)能環(huán)保型的現(xiàn)代新型外檐裝飾方法。

(二)建筑保溫隔濕方式簡介

建筑保溫隔濕的主要目的是提高建筑物外圍護結(jié)構(gòu)的熱阻和蒸汽阻，從而減少建筑物內(nèi)部的熱量損失，節(jié)約能源，保護居民身體健康，改善居住環(huán)境。

根據(jù)絕熱處理方法的不同，建筑保溫方式主要包括：

1.保溫層單獨設(shè)置方式。這種做法主要是用熱阻比較大的材料來做保溫層，材料可以選用板塊狀、散體材料或纖維狀材料。由于保溫層只起保溫作用，不承受建筑荷載，所以可以任意選擇保溫材料。

2.在圍護結(jié)構(gòu)中間設(shè)置封閉空氣夾層的方式來保溫。由于封閉的空氣夾層具有較大的熱阻，所以保溫效果較好?？諝鈯A層厚度一般取4-5cm為宜。同時，為提高空氣夾層的保溫能力，間層表面宜采用強反射材料，如鋁箔。當(dāng)然，為了保證保溫效果，所采用的強反射材料必須具有足夠的耐久性。

3.外圍護結(jié)構(gòu)既承重又保溫的方式。這種方式要求外圍護結(jié)構(gòu)既具有一定的強度，又具有較大的熱阻，構(gòu)造簡單，施工方便。如空心砌塊墻體、輕質(zhì)實心砌體墻體等。

4.以上幾種方式的混合。當(dāng)單獨采用上述方式中的一種滿足不了建筑物的保溫要求，或者為達到保溫要求采取相應(yīng)加強措施后會造成經(jīng)濟或者技術(shù)上的不合理時，往往可以選擇采用混合型保溫構(gòu)造。如既有實體保溫層，又付加有空氣夾層的外墻或者屋頂保溫構(gòu)造。當(dāng)然，此種方式構(gòu)造復(fù)雜，施工繁瑣，造價也相對較高。

除裝飾作用外，該專利產(chǎn)品-膠粘型外檐復(fù)合裝飾板同時具有隔濕保溫和隔聲的多重作用。其中保溫方式屬于上文所述的單獨設(shè)置保溫層的保溫方式，該保溫層設(shè)置于結(jié)構(gòu)外側(cè)，對房間的熱穩(wěn)定性有利，當(dāng)供熱不均勻時，也能保證圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不急劇下降；同時也能減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)的可能性。

建筑物隔濕方面，除了在潮濕環(huán)境中使用的建筑物外，一般建筑物不單獨設(shè)置專門的隔濕措施。一般來講，保溫層和圍護結(jié)構(gòu)本身具有的隔濕效果已經(jīng)能夠基本滿足一般工業(yè)和民用建筑在隔濕方面的使用要求。

為了更進一步明確該專利產(chǎn)品的應(yīng)用方向，適應(yīng)建筑業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展而越來越注重節(jié)能環(huán)保的趨勢，本文對膠粘型外檐復(fù)合裝飾板貼附在鋼筋混凝土、燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、混凝土普通磚、普通混凝土砌塊和加氣混凝土砌塊等不同基層(各種墻體只取一個代表厚度)上形成的裝飾面層的保溫隔濕性能進行了分析，并將將不同基層上粘貼裝飾板前后保溫隔濕性能進行了縱橫向的比較，結(jié)果表明無論將裝飾板依附于何種基層材料，粘貼裝飾板均能取得較好的保溫隔濕效果，其中，將該裝飾板應(yīng)用于雙排孔小型混凝土空心砌塊墻體和鋼筋混凝土墻體上可節(jié)能30%左右；在隔濕方面起的作用與保溫效果來講相對稍差，隔濕效果最好的是加氣混凝土砌體墻體，可提高隔濕效果13%左右。

二、建筑外檐粘貼保溫板前后保溫隔濕性能計算過程簡介

(一)計算參數(shù)的選取

下文以本專利產(chǎn)品應(yīng)用于天津地區(qū)建筑物外檐外表面為例，研究膠粘型建筑外檐復(fù)合裝飾板粘貼于燒結(jié)普通磚砌體基層、鋼筋混凝土外墻基層、燒結(jié)多孔磚砌體基層、蒸壓灰砂磚砌體基層、混凝土普通磚砌體基層、雙排孔小型混凝土砌塊砌體基層、加氣混凝土砌塊砌體基層等不同墻體材料的外墻外表面時的保溫隔濕性能。

假設(shè)采暖期室內(nèi)平均氣溫ti=180C，室內(nèi)平均相對濕度φi=60%，采暖期室外平均氣溫te=-90C，平均相對濕度φe=67%，各層材料及其保溫隔濕性能計算參數(shù)見表1(面層厚度過小，對保溫性能影響可以忽略不計，故未列出)

表1　各層材料及其保溫隔濕性能計算參數(shù)

(二)粘貼裝飾板前后墻體保溫隔濕性能計算結(jié)果

1.各種墻體基層粘貼外檐裝飾板前保溫隔濕性能的計算結(jié)果見下表2

表2　粘貼裝飾板前各種墻體保溫隔濕性能計算結(jié)果

2.各種墻體基層粘貼外檐裝飾板前保溫隔濕性能的計算結(jié)果見下表3

表3　粘貼裝飾板后各種墻體保溫隔濕性能計算結(jié)果

三、各種不同基層墻體上粘貼裝飾板前后保溫隔濕性能的比較

(一)墻體內(nèi)表面溫度的比較

粘貼裝飾板前后墻體內(nèi)表面溫度的計算結(jié)果比較見下圖1，

圖1　粘貼裝飾板前后墻體內(nèi)表面溫度的比較

通過上圖可以看出，粘貼裝飾板后，在所有墻體材料上均能使室內(nèi)墻面溫度得到一定程度的提高，提升比例從1%到56%不等，溫度提升最多的是雙排孔小型混凝土空心砌塊墻體，其次是鋼筋混凝土墻體，提升比例分別為56%和50%，溫度沒有明顯變化的是加氣混凝土砌塊墻體，其它幾種墻體提升比例接近，都在10%左右。墻體內(nèi)表面溫度的提高有助于減少墻面對于人體造成的冷輻射的感覺，提高室內(nèi)空間使用舒適度，提升建筑物保溫效果。

(二)通過外墻的熱流強度的比較

外墻熱流強度是衡量采暖空間熱量流失速度的重要指標(biāo)，熱流強度越小，代表建筑物熱量損失越小，保溫效果越好，采暖效率越高，越能夠節(jié)約能源。粘貼裝飾板前后通過外墻的熱流強度的計算結(jié)果比較見下圖2，通過上圖可以看出，粘貼裝飾板后，在所有墻體材料上均能使建筑物外墻的熱流強度得到一定程度的降低，降低幅度從8%到30%不等，熱流強度降低最多的仍然是雙排孔小型混凝土空心砌塊墻體，其次是鋼筋混凝土墻體，降低幅度分別為30%和29%，熱流強度降低幅度最小的同樣也是加氣混凝土砌塊墻體，大約降低8%；其它幾種墻體熱流強度降低幅度接近，都在20%左右?？梢?，通過在外墻外表面粘貼膠粘型外檐復(fù)合裝飾板，可以有效提高建筑物外圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力，節(jié)約能源，降低能耗，有利于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

圖2　粘貼裝飾板前后通過外墻的熱流強度的比較

(三)墻體蒸汽滲透強度的比較

粘貼裝飾板前后墻體蒸汽滲透強度的計算結(jié)果比較見下圖3，

圖3　粘貼裝飾板前后墻體蒸汽滲透強度的比較

通過上圖可以看出，粘貼裝飾板后，在所有墻體材料上均能使墻體的蒸汽滲透強度得到一定程度的降低，降低幅度從1%到13%不等，蒸汽滲透強度降低幅度最大的是加氣混凝土砌塊砌體，其次是燒結(jié)多孔磚砌體，降低幅度分別為13%和11%，其它幾種墻體蒸汽滲透強度降低不明顯，降低幅度都在2%左右。墻體蒸汽滲透強度的降低可以避免內(nèi)墻面形成冷凝水和受潮，提高室內(nèi)墻面裝飾的使用壽命，提升建筑物隔濕效果。

四、結(jié)論與展望

綜上所述，本專利產(chǎn)品——膠粘型建筑外墻復(fù)合裝飾板，對于天津地區(qū)各種不同結(jié)構(gòu)建筑墻體在保溫方面能起到明顯的作用，應(yīng)用于雙排孔小型混凝土空心砌塊墻體和鋼筋混凝土墻體上可節(jié)能30%左右；在隔濕方面起的作用相對一般，隔濕效果最好的是加氣混凝土砌體墻體，可提高隔濕效果13%左右。上述三種墻體也是目前建筑行業(yè)廣泛使用的外墻形式，由此可見，本專利產(chǎn)品擁有廣闊的推廣使用空間。

另外，從造價角度來看，由于本專利產(chǎn)品實現(xiàn)了工廠化的集中生產(chǎn)和現(xiàn)場的快速膠粘施工，造價甚至低于傳統(tǒng)的外墻面漆的簡易裝飾方式。

通過本文的計算和分析，可以進一步明確本專利產(chǎn)品推廣應(yīng)用的方向，即大量使用雙排孔小型空心砌塊的混凝土砌塊剪力墻結(jié)構(gòu)、大量使用鋼筋混凝土外墻的高層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)和大量使用加氣混凝土砌塊墻體用作填充墻的排架和框架結(jié)構(gòu)，適用范圍相當(dāng)廣泛。通過本專利產(chǎn)品的使用，可以促進天津地區(qū)乃至北方冬季采暖地區(qū)墻體節(jié)能改造的效果，完成中央下達的節(jié)能減排任務(wù)，提高建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。

[1]邢雙軍.建筑物理[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2010.

[2]張學(xué)學(xué).熱工基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]李艷，汪兆軍.高層建筑外墻保溫的施工技術(shù)[J].建筑·規(guī)劃·設(shè)計,2007,(03).

[4]田志新，楊龍，鄧自宇.膠粘型建筑內(nèi)墻頂棚復(fù)合裝飾板保溫性能研究[J].天津建設(shè)科技，2012，(01).

[5]唐天芬,何舸,王敏容.江門地區(qū)既有住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能潛力分析[J].五邑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2014，(11).

[6]王慶軒，石云興，屈鐵軍，劉偉，倪坤.自保溫砌塊墻體在夏熱冬冷地區(qū)的傳熱性能研究[J].施工技術(shù)，2014，(12).

Research on Thermal and Wet Insulation Performance of Adhesive Type Composite Eave Decoration Board

DENG Zi-yu1, YANG Long2, TIAN Zhi-xin2

(1.TianjinUrbanConstructionManagement&VocationTechnologyCollege,Tianjin300134;2.TianjinStaffandWorkersUniversityofConstructionEngineering,Tianjin300074)

Through the analysis on thermal and wet insulation performance formed by patented product adhesive type composite eave decoration board applied in reinforced concrete, fired common brick, fired perforated brick, autoclaved sand-lime brick, concrete common brick, common concrete block, and aerated concrete block, 7 different base courses, this paper expounds the basic performance of this patented product in thermal insulation and wet insulation, and further specify the popularization and use direction of such product.

Heat transfer; moisture transfer; thermal insulation; adhesive type; and composite eave decoration board

2015-12-08

鄧自宇(1983-)，男，漢族，天津市人，天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，工學(xué)碩士，主要從事建筑結(jié)構(gòu)抗震研究；楊龍(1981-)，男，漢族，天津市人，天津市建筑工程職工大學(xué)，講師，工學(xué)碩士，主要從事橋梁檢測研究；田志新(1963-)，男，漢族，天津市人，天津市建筑工程職工大學(xué)，副教授，主要從事暖通研究。

TU53

A

1673-582X(2016)06-0103-05