STP真空絕熱板建筑外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

趙 潤(rùn) 俐

(山西省建筑節(jié)能監(jiān)管中心，山西 太原 030013)

1 概述

我國(guó)近年來(lái)每年新增建筑面積約30億m2，接近全球年建筑總量的1/2，全國(guó)現(xiàn)有建筑面積已經(jīng)達(dá)到了近600億m2。單位面積采暖能耗接近發(fā)達(dá)國(guó)家的2倍～3倍，建筑能耗巨大。中國(guó)房地產(chǎn)研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)顧云昌日前表示，中國(guó)現(xiàn)在每年新建的房屋面積占到世界總量的50%，而建筑能耗占到中國(guó)全社會(huì)能耗總量的40%[1]。

無(wú)論是新建建筑還是對(duì)原有建筑節(jié)能改造，都需要大量的保溫材料，尤其是現(xiàn)有建筑節(jié)能改造對(duì)薄抹灰外墻，要求使用A級(jí)防火保溫材料需求更大。國(guó)家對(duì)原有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，可為住戶(hù)提供一個(gè)舒適健康安全的室內(nèi)環(huán)境，是我國(guó)近階段建筑節(jié)能改造的發(fā)展趨勢(shì)，前景十分廣闊。

隨著國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提高，傳統(tǒng)保溫材料及其應(yīng)用方式已經(jīng)不能很好的滿(mǎn)足節(jié)能保溫的需求，特別是達(dá)到75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。

目前，應(yīng)用到建筑工程中的外保溫材料產(chǎn)品種類(lèi)繁多，工藝做法各不相同，每種產(chǎn)品都有優(yōu)缺點(diǎn)。但從整體上看，存在的缺陷不少，暴露出的質(zhì)量問(wèn)題較多。常規(guī)的保溫材料如擠塑板、聚氨酯類(lèi)產(chǎn)品，雖然有較好的保溫節(jié)能效果，但防火等級(jí)差，容易著火。巖棉材料雖然防火等級(jí)高，但厚度大容易滲水造成脫落，同時(shí)施工難度大。特別是執(zhí)行75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后，二者因厚度加大等因素更難適應(yīng)市場(chǎng)。

STP真空絕熱板是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型保溫材料，20世紀(jì)發(fā)源于德國(guó)，開(kāi)始用于國(guó)防和工業(yè)方面，隨著社會(huì)對(duì)建筑節(jié)能發(fā)展開(kāi)始用于建筑外墻保溫。德國(guó)科隆大學(xué)教學(xué)樓外墻保溫應(yīng)用已經(jīng)40多年依然完好。

國(guó)際上目前生產(chǎn)的有德國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)，2010年起我國(guó)開(kāi)始在工程上使用。由于該材料超薄、環(huán)保、高效、節(jié)能等特點(diǎn)逐步用在建筑外墻保溫。該材料可以說(shuō)是目前世界較為先進(jìn)的保溫材料，在北京、雄安新區(qū)、天津、河北、山東、河南、西北、東北已有大量工程使用，近兩年山西也開(kāi)始引用。

國(guó)內(nèi)已有青島、河北、江蘇、安徽、福建等地生產(chǎn)，目前處于供不應(yīng)求。

隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，促使建筑節(jié)能技術(shù)不斷進(jìn)步，建筑節(jié)能新技術(shù)的研究與應(yīng)用成為建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在北京、雄安新區(qū)節(jié)能要求達(dá)到80%，山西開(kāi)始實(shí)行75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。STP真空絕熱板因超薄，保溫效果好，防火等級(jí)為A級(jí)，施工工藝安全可靠,是目前綜合優(yōu)勢(shì)較多的薄抹灰和一體板外墻保溫材料。STP真空絕熱板同時(shí)延伸用到裝配式建筑、被動(dòng)式建筑和冷鏈工程。

STP真空絕熱板現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 37608—2019真空絕熱板、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 438—2014建筑用真空絕熱板和行業(yè)技術(shù)規(guī)程，JGJ/T 416—2017 建筑用真空絕熱板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，部分省地方標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院建筑產(chǎn)品選用專(zhuān)項(xiàng)圖集。

2 STP真空絕熱板特性

2.1 技術(shù)性能

STP真空絕熱板是目前市場(chǎng)能真正達(dá)到“絕熱”，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.01 W/(m·K)以下，目前用在建筑外墻保溫導(dǎo)熱系數(shù)可以做在0.004 W/(m·K)～0.008 W/(m·K)。而其是唯一防火和導(dǎo)熱系數(shù)互不影響的保溫材料，二者相對(duì)獨(dú)立，其他保溫材料要提高防火等級(jí)導(dǎo)熱系數(shù)也隨之提高。

2.2 材料構(gòu)成

STP真空絕熱板由芯材和外包裝組成，芯材由無(wú)機(jī)氣相納米二氧化硅高彈性模量的粉體和無(wú)機(jī)纖維等材料組成。

外包裝采用玻璃纖維布、尼龍、鋁箔、PE等多種材料，經(jīng)熱復(fù)合工藝加工形成高阻薄膜復(fù)合布，包裹密封內(nèi)部芯材的特殊材料。玻璃纖維網(wǎng)布耐酸耐堿，鋁箔可以有效輻射70%～90%熱能量[2]，能有效避免空氣對(duì)流和輻射傳遞，降低芯材的導(dǎo)熱系數(shù)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備抽真空形成超薄厚度的保溫板。

2.3 STP真空絕熱板與其他保溫材料性能對(duì)比

STP真空絕熱板與其他保溫材料性能對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 STP真空絕熱板與其他保溫材料性能對(duì)比

3 工程案例

1)臨汾市某小區(qū)建設(shè)高層住宅兩棟，1號(hào)樓層高25層，2號(hào)樓層高24層，總建筑面積58 131.31 m2，結(jié)構(gòu)形式為框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套建筑有地下車(chē)庫(kù)，幼兒園和商業(yè)；保溫總建筑面積30 080 m2。2018年設(shè)計(jì)，保溫執(zhí)行65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。采用STP真空絕熱板，板厚度15 mm，導(dǎo)熱系數(shù)0.008 W/(m·K),防火等級(jí)A級(jí)。

2)STP真空絕熱板外墻保溫系統(tǒng)構(gòu)造見(jiàn)圖1。

4 施工要點(diǎn)

1)基層處理。

剔除基層墻體凸起、空鼓、酥松及不利于粘貼的部分，并進(jìn)行修補(bǔ)。

2)墻面找平。

在修補(bǔ)好的基層，抹3 mm～5 mm粘結(jié)砂漿，并水泥砂漿找平。

3)劃線(xiàn)排版。

根據(jù)圖紙和墻面核實(shí)做排版來(lái)確定保溫板幾何尺寸，彈出保溫板的排列圖線(xiàn)。

4)提前處理。

對(duì)陽(yáng)角、陰角及門(mén)窗洞口的邊角處應(yīng)做加強(qiáng)處理。

5)粘貼真空絕熱板。

真空絕熱板的粘貼技術(shù)在保溫體系中起著至關(guān)重要作用。根據(jù)排列圖粘貼真空板，粘結(jié)砂漿壓實(shí)厚度應(yīng)控制在3 mm～5 mm，粘貼工序由下至上，按水平線(xiàn)進(jìn)行施工。粘貼時(shí)應(yīng)均勻擠壓，用橡膠錘輕輕敲平，嚴(yán)格控制板面平整度及垂直度。沒(méi)有特殊要求保溫板不需要打釘子，但嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)選用粘結(jié)砂漿和抹面膠漿以及玻纖網(wǎng)布，見(jiàn)施工圖2。

6)抹復(fù)合漿料。

為增加加強(qiáng)防脫落保安全施工措施，防止漏氣和提高使用壽命，在板上增加一道3 mm～5 mm保溫漿料，并壓入耐堿玻纖網(wǎng)。

7)抹面膠漿(壓入耐堿玻纖網(wǎng))。

抹面膠漿施工間歇應(yīng)在自然斷開(kāi)處，以方便后續(xù)施工的搭接。在連續(xù)墻面上如需停頓，第二道抹面膠漿不應(yīng)完全覆蓋已鋪好的耐堿玻纖網(wǎng)，需與耐堿玻纖網(wǎng)、第一道抹面膠漿形成臺(tái)階形坡茬，留茬間距不小于150 mm；抹面膠漿和耐堿玻纖網(wǎng)布鋪設(shè)完畢后，不得擾動(dòng)，靜置養(yǎng)護(hù)不少于24 h，才可進(jìn)行下一道工序的施工。

8)飾面施工。

飾面層宜優(yōu)先選用涂料，當(dāng)采用飾面磚時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，采用粘錨結(jié)合的固定方式，每平方米錨栓不應(yīng)少于4個(gè)，其安全性必須符合設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 執(zhí)行65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

本工程為執(zhí)行節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)，如果外墻保溫材料采用巖棉板，根據(jù)巖棉導(dǎo)熱系數(shù)板厚需要80 mm，采用STP真空絕熱板僅需做15 mm厚。這樣巖棉板比STP真空絕熱板厚多出65 mm。其中1號(hào)樓可增加套內(nèi)面積412.5 m2，2號(hào)樓可增加套內(nèi)面積312 m2，兩棟樓合計(jì)增加套內(nèi)面積725 m2，每平方米銷(xiāo)售價(jià)5 000元，可節(jié)約資金362.5萬(wàn)元。

5.2 執(zhí)行75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

按現(xiàn)行節(jié)能75%標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，外墻外保溫選用A級(jí)防火材料，巖棉導(dǎo)熱系數(shù)0.045 W/(m·K)，巖棉厚需要130 mm;STP真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)0.008 W/(m·K)，厚度需要20 mm，這樣巖棉板比STP真空絕熱板增加厚度110 mm，兩棟樓合計(jì)增加套內(nèi)面積約1 380 m2，每平方米銷(xiāo)售價(jià)5 000元，可節(jié)約資金690萬(wàn)元。

6 結(jié)語(yǔ)

1)隨著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提高到75%，外墻保溫材料防火等級(jí)為A級(jí)的保溫板厚度需要不斷增加，過(guò)厚的保溫材料，不僅會(huì)影響整個(gè)保溫系統(tǒng)外墻的安全，而且會(huì)增加公攤面積，提高容積率，減少室內(nèi)面積。

2)要滿(mǎn)足75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，130 mm厚重的巖棉施工難度大，長(zhǎng)期會(huì)因?yàn)榱芽p浸水存在脫落隱患。而STP真空絕熱板，由于超薄重量輕，吸水率極低，不容易脫落。施工增加一道復(fù)合保溫砂漿完全保護(hù)不會(huì)漏氣。

3)減少公攤面積，提高容積率，使套內(nèi)面積可增加10%，各項(xiàng)性能優(yōu)勢(shì)明顯。材料優(yōu)越的特性及經(jīng)濟(jì)性，使該保溫體系在新建和改建工程中具有顯著的節(jié)能效果。