超細(xì)無機(jī)纖維在外墻保溫中的應(yīng)用及施工

陳建輝

(福建六建集團(tuán)有限公司 福建福州 350014)

0 引言

隨著全球不斷變暖趨勢，對建筑節(jié)能提出了越來越高的要求，保溫材料不可或缺，并隨之逐漸成為建筑行業(yè)關(guān)注的焦點。良好的保溫材料和施工工藝能夠有效減少建筑物的冷熱消耗，通過阻隔或者減少建筑物內(nèi)外的能量傳遞，有效降低能量損失，實現(xiàn)節(jié)能降耗目的。超細(xì)無機(jī)纖維是一種新型外墻保溫材料，和傳統(tǒng)的膨化微珠保溫砂漿、巖棉板保溫材料等材料相比，具有施工方便、對異形曲面等復(fù)雜結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強、隔熱效果更佳等明顯優(yōu)勢。本文結(jié)合外墻超細(xì)無機(jī)纖維保溫在福州海峽圖書館項目中的應(yīng)用，介紹該材料的特點，探討其施工控制要點等。

1 項目概況

福州海峽圖書館位于福州市臺江區(qū)北江濱CBD商務(wù)區(qū)，項目定位為一級大型公共圖書館，總建筑面積約58 005 m2，地下1層，地上11層，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑外墻采用玻璃幕墻和石材幕墻相結(jié)合裝飾，美觀大方、樸素莊重。在該項目石材幕墻內(nèi)的外墻外表面上及樓層結(jié)構(gòu)梁的外表面處，采用超細(xì)無機(jī)纖維保溫，施工面積約9000 m2。具體裝飾方案為：(1)基層墻體；(2)墻面噴30mm厚無機(jī)纖維保溫層；(3)噴保護(hù)漿；(4)噴保護(hù)膜；(5)安裝石材幕墻面層。超細(xì)無機(jī)纖維保溫材料性能要求：干密度≥38 kg/m3，粘結(jié)強度≥1.7 kPa;導(dǎo)熱系數(shù)≤0.035 W/(m·K)。

2 超細(xì)無機(jī)纖維材料工藝范圍及優(yōu)勢

超細(xì)無機(jī)纖維，主要包括玻璃棉、巖棉等以礦物質(zhì)為原料制成的無機(jī)化學(xué)纖維，屬A級不然材料, 無毒無味的無機(jī)產(chǎn)品, 抗菌不霉變, 環(huán)保健康。超細(xì)無機(jī)纖維耐久性良好，性能穩(wěn)定, 有效性遠(yuǎn)超建筑工程保溫5年的質(zhì)量保證期，耐酸堿能力強, 不存在老化現(xiàn)象，且絕緣性能良好。

在建筑保溫施工中,超細(xì)無機(jī)纖維一般是通過噴涂達(dá)到使用效果，主要是使用專門的設(shè)備將該材料混合相關(guān)的配套材料進(jìn)行噴涂，噴涂完之后，待其干燥凝固，再進(jìn)行相應(yīng)修整，使之成為一塊完整的、類似于地毯的保溫絕熱層。

2.1 適用范圍

超細(xì)無機(jī)纖維廣泛適用于工業(yè)和民用各類建筑的保溫節(jié)能，可有效適用于建筑物普通平整部位及復(fù)雜部位等異形表面，同時可噴涂黏貼于混凝土、金屬、木材、玻璃等各類基層表面；對有主次龍骨布設(shè)的金屬或石材幕墻內(nèi)側(cè)的外墻外保溫，也具有良好的適用性能[1]。

2.2 主要應(yīng)用優(yōu)勢

(1)保溫性能優(yōu)越

超細(xì)無機(jī)纖維保溫絕熱性能優(yōu)秀，與常見的外墻保溫材料?；⒅楸厣皾{、巖棉板等相比，主要優(yōu)勢：一是，導(dǎo)熱系數(shù)小，其導(dǎo)熱系數(shù)低至≤0.035W/(m·K)；二是，無拼縫、無裂縫。該材料在進(jìn)行噴涂之后，與已施工的保溫纖維之間會形成天然致密的連接，從而形成一塊整體的絕熱層，以此有效阻斷熱橋，保證建筑保溫性[2]。

(2)基層適應(yīng)性極強

在裝飾曲面、折面、不規(guī)則面等異形基層時，傳統(tǒng)的保溫材料施工難度大，同時又存在拼縫多的缺點。超細(xì)無機(jī)纖維材料采用噴涂工藝，能夠在混凝土、鋼材、木材等多種基層材料的表面上直接噴涂，因此對基層的形狀等要求較低，適應(yīng)性較強(圖1)。

圖1 外保溫大樣圖

(3)施工效率高

該材料主要使用方法是噴涂法，施工過程能發(fā)揮較高的機(jī)械化，提高施工效率。同時，與抹灰、面磚鋪貼、石材干掛等工序相比較而言，施工效率明顯更高，可通過穿插流水施工，明顯加快外墻的整體施工進(jìn)度。常見勞動力配置，每組工人中共4人，其中噴涂作業(yè)工2人，碎棉工1人，膠液配制工1人。具體的配置按照現(xiàn)場情況分配。當(dāng)超細(xì)無機(jī)纖維保溫層厚度為3 cm時，根據(jù)實際操作條件不同，每組平均工作量約50～150 m2/d。

3 施工工藝流程及操作要點

具體的施工流程：準(zhǔn)備→基層處理→預(yù)噴膠→纖維噴涂施工→表面處理→成品保護(hù)→現(xiàn)場清理→驗收。

3.1 施工準(zhǔn)備

(1)做好專項施工方案的審批。

(2)當(dāng)外幕墻高度>50m時，需根據(jù)建設(shè)部有關(guān)規(guī)定組織專家論證，在修改完畢，方案獲批后方可組織施工。

(3)在施工機(jī)械方面，施工前應(yīng)檢查施工專用機(jī)械是否完好，電線電纜有無破損拖地現(xiàn)場，并查看棉管、膠管等管道是否暢通，噴漿壓力是否足夠。

(4)在原材料檢驗方面，原材料應(yīng)按有關(guān)規(guī)定完成進(jìn)場的復(fù)檢。纖維棉外觀要求干燥無結(jié)塊,粘接劑應(yīng)在保質(zhì)期內(nèi)，沒有出現(xiàn)分層發(fā)泡現(xiàn)象。

(5)在前道工序準(zhǔn)備方面，基層應(yīng)完成工序驗收并符合隱蔽要求，盡量減少噴涂完工后在基面鉆孔與剔鑿，表面應(yīng)除塵。

(6)外腳手架應(yīng)鋪設(shè)作業(yè)腳手板，吊籃需經(jīng)驗收合格方可投入使用。

3.2 基面處理

基面處理要清潔對其表面灰塵等物質(zhì)，一般情況下采用氣槍或清水處理；特別要對幕墻龍骨、門窗及各種設(shè)備、管線和非噴涂部位做好防護(hù)遮擋,尤其是通風(fēng)管線、暖通系統(tǒng)應(yīng)做好防護(hù)工作。同時，在基面上做好厚度標(biāo)記，并考慮噴涂完成后的表面滾壓會減少厚度，將厚度標(biāo)記設(shè)定高于設(shè)計要求厚度約5 mm～10 mm。厚度標(biāo)記的做法可靈活選擇，如拉設(shè)控制線、預(yù)粘無機(jī)纖維標(biāo)塊、黏貼臨時可拆卸吸盤或膠釘?shù)取?/p>

3.3 預(yù)噴膠

噴涂施工中，應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)特種水基環(huán)保粘結(jié)劑的配置，按照相應(yīng)的使用說明，采用有著刻度的容器進(jìn)行原液的稀釋，一般使用的容器為200L的塑料容器，保證膠液連續(xù)均勻。同時，嚴(yán)格按噴涂膠使用說明配制(常見比例為1∶8～1∶10)。施工過程要保證膠體濃度，不能任意加水稀釋。并且還要保證攪拌器一直處于工作狀態(tài)，持續(xù)均勻地攪拌。配置量應(yīng)滿足施工面積需求，不宜超量，且隨用隨配,避免膠液凍結(jié)失效。

完成基面處理后，即可預(yù)噴膠。噴膠要保證膠體均勻地涂抹到表面，完成后即可進(jìn)行超細(xì)無機(jī)纖維的噴涂工作。

3.4 纖維噴涂

施工環(huán)節(jié)要保證該材料在料箱內(nèi)的充足；將之填入到噴涂機(jī)應(yīng)即打撒材料。施工時的機(jī)器操作，要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作說明進(jìn)行調(diào)試，以保證相應(yīng)的噴涂速度及纖維噴涂的穩(wěn)定。使之能夠達(dá)到相應(yīng)的工藝要求。

保證礦物綿以及膠液的穩(wěn)定供應(yīng)，是兩者能夠在槍口充分的混合。自身粘接強度好, 進(jìn)行高壓霧化噴涂時,可使每一根纖維被黏結(jié)劑均勻包裹, 互相粘連。對于該噴涂工藝的厚度要求一般要超出預(yù)設(shè)值5 mm以上。

噴涂無機(jī)纖維連續(xù)作業(yè)，應(yīng)勻速往復(fù)式噴涂，表面飽滿不留間隙。 噴涂應(yīng)均勻連續(xù)進(jìn)行，并且保證噴嘴在施工范圍內(nèi)的直線運動。為了保證施工能夠做到材料噴涂的壓實力以及回彈力要求，要保持噴嘴與施工面的距離。噴槍施工角度宜與基層保持一定角度，當(dāng)機(jī)器使用說明未明確時，通常為60°～90°，距離基面通常為400 mm～600 mm。

3.5 表面處理

表面處理程序：噴涂結(jié)束→表面壓平→噴射保護(hù)漿液和保護(hù)層。

因施工完成后，超細(xì)纖維會存在一定的回彈，且表面并不平整，故在噴涂產(chǎn)品表面干燥約0.5 h后,可使用毛滾、鋁輥、壓板、靠尺等工具對表面進(jìn)行壓平與整形；整形后產(chǎn)品表面，應(yīng)兩次噴涂粘接劑面涂層作為保護(hù)漿液和保護(hù)層,既增強表面強度，同時也有一定的防水防塵作用。

3.6 成品保護(hù)

在完成噴涂之后等待干燥凝固時段，對于成品要做好相應(yīng)的保護(hù)。雨天要進(jìn)行相應(yīng)的遮蓋，出現(xiàn)相應(yīng)的碰撞破損時候，要進(jìn)行相應(yīng)的修補；對易出現(xiàn)碰撞的部位，要對其進(jìn)行防護(hù)材料的鋪設(shè)。一般情況下，干燥凝固時間與其厚度等有著極其密切的關(guān)系，大致時間在1d～3d[3]。

3.7 環(huán)境保護(hù)措施

在人員防護(hù)方面，因超細(xì)無機(jī)纖維對于敏感人群易出現(xiàn)皮膚瘙癢等情況，應(yīng)要求工人務(wù)必做好防護(hù)工作，盡量減少纖維與身體的直接接觸，同時采取佩戴防塵口罩等防護(hù)措施。

在材料飄散控制方面，因施工過程一般會出現(xiàn)相應(yīng)的纖維飄散等現(xiàn)象，一方面要采用吊籃施工，即在吊籃四周布設(shè)密目網(wǎng)，通過圍護(hù)減少纖維飄灑；另一方面做好“落手清”工作，即在工序完成之后及時做好相應(yīng)的清理，保證施工現(xiàn)場的整潔。

3.8 驗收

超細(xì)無機(jī)纖維保溫施工完成后，要對表面觀感、保溫層厚度、粘結(jié)強度等進(jìn)行驗收，方可進(jìn)入下一道工序。

4 材料與設(shè)備及其質(zhì)量保證措施

4.1 主要材料名稱、規(guī)格、主要技術(shù)指標(biāo)

超細(xì)無機(jī)纖維棉以及相應(yīng)的專用粘結(jié)劑；技術(shù)指標(biāo)采用《礦物棉噴涂絕熱層》配套的相關(guān)規(guī)定和要求。

4.2 主要施工機(jī)械

專用的噴棉機(jī)、噴槍、高壓膠泵等。使用的相關(guān)工具：厚度尺、測厚針滾燙等。不同品牌噴涂機(jī)設(shè)備參數(shù)大同小異。

4.3 質(zhì)量保證措施

施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300、《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50411的要求，并且參照《外墻外保溫技術(shù)規(guī)程》JGJ144的相關(guān)要求。在檢驗時候根據(jù)施工段的面積進(jìn)行分批檢驗，其中，500 m2～1000 m2的，作為一個檢驗批；500 m2以下的作為一個檢驗批。

原材料控制上，超細(xì)無機(jī)纖維材料進(jìn)場時應(yīng)檢查出廠合格證、性能檢測報告或型式檢驗報告，并對導(dǎo)熱系數(shù)、密度、粘結(jié)強度、燃燒性能等進(jìn)行復(fù)驗。復(fù)驗結(jié)果要滿足相應(yīng)的檢驗要求。粘結(jié)劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證并在產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi)；抽查需無分層發(fā)泡和變質(zhì)變色情況。

施工前，應(yīng)通過樣板的施工，確定纖維棉和粘結(jié)劑的供應(yīng)量，還有機(jī)械的膠泵壓力，并取得監(jiān)理單位認(rèn)可。清理施工面上的各種污漬，清潔效果要達(dá)到相應(yīng)規(guī)范要求；清理結(jié)束后要進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)噴膠，保證涂層和施工面直接的粘接強度。在材料噴涂前，要對其厚度進(jìn)行標(biāo)記，一般情況下，厚度預(yù)設(shè)值要大約在5 mm～10 mm間，而常見的外墻保溫層厚度則要在50 mm之下。

施工過程要嚴(yán)格按照相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行把關(guān)。當(dāng)機(jī)械無明確說明時，噴槍距離墻面宜為50 cm左右，角度宜與基層表面呈60°～90°。進(jìn)行噴涂時候，要保證噴涂速度均勻，并且往復(fù)運動，單次噴涂的厚度要在25 mm之下，一直噴涂至相應(yīng)的厚度要求。

噴涂結(jié)束后，進(jìn)行30 min的干燥，然后采用相應(yīng)的壓板等工具對其表面進(jìn)行修整。修整完成后，加噴粘膠層保證其強度，并且還能發(fā)揮一定的防水防塵效果。等待干燥期間，要實施有效的保護(hù)措施，防止雨水沖刷以及碰撞出現(xiàn)。

厚度檢測上，采用鉆芯法檢查保溫層施工厚度是否滿足設(shè)計要求。

5 結(jié)論

從福州海峽圖書館的保溫層應(yīng)用情況看，超細(xì)無機(jī)纖維保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)明顯低于傳統(tǒng)保溫材料，具有更好的保溫性能。施工便利性方面，存在施工效率高，表層適應(yīng)能力強、無拼接縫等明顯優(yōu)勢。綜上，超細(xì)無機(jī)纖維保溫應(yīng)用效果良好，值得進(jìn)一步推廣。