一體化金屬圍護系統(tǒng)應(yīng)用于燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)項目

史成宇

（華能太原東山燃機熱電有限責(zé)任公司，山西太原 030043）

0 引言

隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，金屬絕熱夾芯板在工業(yè)廠房建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，芯材采用A級防火材料巖棉或玻璃棉，實踐證明其隔聲降噪、保溫節(jié)能、安裝快捷，工業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量有保障，但是基材鋼板厚度較薄，為（0.4～0.8）mm，面外剛度小，在運輸、安裝、使用過程中容易受到外力作用發(fā)生變形，影響美觀。中國華能集團近期在建供熱電廠處于市中心區(qū)內(nèi)，為有效改善設(shè)備噪聲及外露管道的觀感，提出了“后工業(yè)化”要求，使電廠在外觀無法明顯辨別是工業(yè)廠房。防水保溫裝飾一體化金屬圍護系統(tǒng)對電廠進行形象化設(shè)計需要改變以往廠房立面平整呆板的造型，一體化金屬外墻系統(tǒng)和傳統(tǒng)金屬絕熱夾芯板配合布置達到了良好的外觀效果。

1 工程概況

華能太原東山燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)工程廠址位于太原市區(qū)東約3 km、杏花嶺區(qū)馬道坡、府東街東沿路北側(cè)、淖馬村東北側(cè)約300 m處。建設(shè)一套2臺F級燃機組成“二拖一”的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組，環(huán)保設(shè)施同步建設(shè)。本工程是大型燃?xì)庠羝?lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)產(chǎn)項目，是貫徹落實省委省政府“氣化山西、健康山西”的具體體現(xiàn)。全廠建筑外墻采用防水保溫裝飾一體化金屬墻面系統(tǒng)與降噪墻體配合使用。對于有效解決太原市供熱熱源、促進太原市集中供熱2～3 a全覆蓋、完成“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)、進一步改善太原市環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)“藍天白云之城”具有重要的意義。建成后全景如圖1所示。

圖1 華能太原東山電廠實景

2 一體化金屬圍護系統(tǒng)的設(shè)計原理

2.1 系統(tǒng)構(gòu)造

防水保溫裝飾一體化金屬圍護系統(tǒng)由金屬板外板（鋼平板）+龍骨層（檁條）+內(nèi)背襯墻（水泥基材料或降噪材料）構(gòu)成，根據(jù)建筑主體結(jié)構(gòu)類型不同，內(nèi)背襯墻可為金屬巖棉夾芯板，輕質(zhì)砌體，也可為水泥板，降噪吸聲材料，華能太原東山電廠采用了與鋼結(jié)構(gòu)相配套的聚氨酯封邊巖棉夾芯板為面層，龍骨層增加吸音巖棉板，龍骨層外加水泥板，內(nèi)部采用降噪穿孔吸音鋁板，如圖2和圖3所示。

2.2 防水設(shè)計原理

圍護系統(tǒng)發(fā)生滲漏需要具備3個條件：縫隙、水和有使水通過縫隙等通道進入圍護系統(tǒng)內(nèi)部。這3個要素如果缺少一項，墻體滲漏就不會發(fā)生，然而縫隙和水是天然存在的，是不可逆的，只有在維護系統(tǒng)的縫隙做好封閉處理，消除水通過縫隙進入墻體內(nèi)部，才能消除滲漏。

圖2 金屬絕熱夾芯板

圖3 金屬板面層

防水保溫裝飾一體化金屬外墻圍護系統(tǒng)在設(shè)計時采用疏導(dǎo)水原理，外墻板型號均采用帶企口設(shè)計，墻板安裝采用水平體系，改變了原垂直體系的設(shè)計，隔絕了水進入龍骨層的通道，在裝飾線位置，下部板材的企口高于上層板材的底面，使絕大部分降水直接流出，增加了一道防水保護，保證外部降水不能通過板材進入龍骨層。該系統(tǒng)構(gòu)造簡潔、明確。利用該原理進行設(shè)計在目前金屬墻體應(yīng)用中被視為耐候要求高的建筑封閉的最好方法。

組裝式外墻圍護系統(tǒng)是分層組合的系統(tǒng)，采用能擋雨的外層圍護結(jié)構(gòu)，能防止雨水侵入的保溫龍骨層以及其他功能的內(nèi)墻板。防水主要是依靠外部墻板來擔(dān)當(dāng)，當(dāng)降雨時，最外側(cè)防水層的面板阻擋了絕大部分的雨水，水平板縫內(nèi)的水由于墻板采用企口設(shè)計，不會深入墻體內(nèi)部，豎向板縫極少深入的水，將從板底排水孔導(dǎo)出。龍骨層是個開放的空間，空氣在其中自然流動，所有由冷凝水或毛細(xì)作用形成的內(nèi)部水汽會很快地?fù)]發(fā)掉從而使墻面系統(tǒng)長期保持干燥，極大增強了系統(tǒng)的耐久性。

2.3 保溫設(shè)計原理

一體化金屬外墻圍護系統(tǒng)的保溫層主要是由定制的復(fù)合巖棉夾芯板提供。工廠化巖棉夾芯板是金屬組裝式墻體主要采用的型材，充分利用工廠化建設(shè)，可避免現(xiàn)場組裝過程中的工作量，減少施工現(xiàn)場高空多層單板、保溫材料、單板的組裝，利用自動化連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備復(fù)合成的輕質(zhì)金屬基材的新型建筑板材，板材兩側(cè)聚氨酯封邊防止水汽浸入到保溫層內(nèi)，既保證了墻體的安裝美觀，又保證了安裝速度，在夾芯板的企口處增加保溫填充物，板材外側(cè)增加防水密封材料，任何部位無金屬面層直接接觸，避免“冷橋”現(xiàn)象的發(fā)生。

此外，一體化金屬外墻系統(tǒng)的龍骨層是開放性的，金屬板面層在太陽輻射作用下溫度升高，加熱空腔內(nèi)空氣，在氣壓差的作用下形成“煙囪效應(yīng)”，空氣自然流動，帶走大量熱量，阻斷了熱量的傳遞路徑，對整個外墻圍護系統(tǒng)來說，其熱傳遞性很低，這就降低了建筑物的冷卻能耗。與傳統(tǒng)建筑保溫做法相比較，在全生命周期內(nèi)的能耗上，建設(shè)速度上均有很大改善，一體化金屬外墻圍護系統(tǒng)采用工廠化制造，對近期施工現(xiàn)場的綠色施工、節(jié)能環(huán)保收效顯著。

2.4 裝飾設(shè)計原理

外墻圍護系統(tǒng)的復(fù)合外墻板面層材料為鍍鋅鋼材，表面為氟碳涂層。鋼板材料相對于鋁板硬度高、造價低，在建筑設(shè)計年限內(nèi)，其耐久性與鋁板相差無幾。

金面板面層采用工廠化壓板工藝，一次壓折成型，外墻整板面無拼接出現(xiàn)，整體效果良好，無滲漏現(xiàn)象發(fā)生。相鄰板的固定在上部企口部位使用自攻螺釘固定，下部采用公母肋對插連接，在環(huán)境溫度發(fā)生變化時，可以自由伸縮，有效防止板材拉裂，從該處漏水。隱藏式螺釘固定方式，從外墻系統(tǒng)外側(cè)看不到螺釘，避免了過去安裝螺釘不整齊、排列不規(guī)范現(xiàn)象，外觀效果美觀，通過提前外觀設(shè)計，兼顧使用功能，外墻系統(tǒng)的面層可以任意組合，也可與其他材料的墻板復(fù)合使用，極大的拓展了該墻板的應(yīng)用，如圖4所示。

3 應(yīng)用優(yōu)勢

防水保溫裝飾一體化金屬圍護系統(tǒng)是傳統(tǒng)工廠復(fù)合夾芯板系統(tǒng)的升級，改變了后者枯燥的平面感，給人耳目一新的感覺，成為華能集團“去工業(yè)化”典型工程，行走在廠區(qū)內(nèi)，不能直觀感受到這是一座發(fā)電廠，而像是一座公共建筑。2014年建設(shè)完畢后，經(jīng)過3 a考驗，廠內(nèi)應(yīng)用的防水保溫裝飾一體化外墻系統(tǒng)的墻面，未出現(xiàn)漏水情況，眾多電廠建設(shè)團隊前來考察，反響較好。

圖4 一體化墻面系統(tǒng)裝飾效果

4 結(jié)語

金屬外墻圍護系統(tǒng)是鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑外衣，具有優(yōu)異的防水、保溫、隔熱、隔聲性能。防水保溫一體化復(fù)合外墻系統(tǒng)利用工廠化復(fù)合墻板技術(shù)，實現(xiàn)了新的防水模式，避免了漏水隱患，其龍骨層的構(gòu)造可以有效通風(fēng)，避免水氣堆積，增加了圍護系統(tǒng)的耐候性，同過該系統(tǒng)的應(yīng)用，華能太原東山燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)項目獲得了2017年度建筑防水行業(yè)科學(xué)技術(shù)獎——工程技術(shù)獎（金禹獎）銀獎，并在華能系統(tǒng)內(nèi)得到了推廣。