高層建筑外墻保溫材料的選用與特性

■ 張明輝 嘉興經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)消防救援大隊(duì)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，第二產(chǎn)業(yè)尤其是建筑行業(yè)需要耗用大量的不可再生資源。建筑外墻屬于外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是建筑保溫節(jié)能的關(guān)鍵所在，在強(qiáng)調(diào)建筑保溫性和節(jié)能性的今天，建筑外墻保溫材料的選擇成為了建筑工程項(xiàng)目的重點(diǎn)內(nèi)容。

一、高層建筑外墻外保溫的優(yōu)勢

建筑保溫是減少建筑物室內(nèi)熱量向室外散發(fā)的措施，對創(chuàng)造適宜的室內(nèi)熱環(huán)境和節(jié)約能源有重要作用。高層建筑外墻的保溫材料具有以下優(yōu)勢：（1）覆蓋范圍較廣，不僅可以用于新建筑項(xiàng)目建設(shè)，而且可以投入到改造舊房項(xiàng)目之中。（2）維護(hù)主體結(jié)構(gòu)，增加建筑使用年限。（3）基本上能杜絕“熱橋”效應(yīng)的發(fā)生。（4）能有效減少墻體潮濕現(xiàn)象，增強(qiáng)墻體的保溫性能。（5）維持好室內(nèi)的溫度。（6）有助于增強(qiáng)墻體的防水性和氣密度。（7）有助于改善室內(nèi)熱環(huán)境。

二、外墻保溫節(jié)能的分類

（一）無機(jī)防火保溫板

此種保溫板通過無機(jī)材料制作而成，它的特性是不易燃、節(jié)能、隔音強(qiáng)等。由珍珠巖保溫板、發(fā)泡玻璃保溫板、泡沫混凝土保溫板等組成。其生產(chǎn)過程具有典型的節(jié)能特征，有助于保護(hù)環(huán)境，而且運(yùn)輸材料、儲(chǔ)存時(shí)的安全性較高。它的主要原料是粉塵灰和水泥，具備不燃的特性，這也意味著無機(jī)防火保溫板能夠在保證保溫效果的基礎(chǔ)上，滿足建筑物的防火需要[1]。

（二）聚苯板

高層建筑的防水保護(hù)層主要是聚苯板，聚苯板是由一種揮發(fā)性發(fā)泡劑的可揮發(fā)顆粒構(gòu)成。由擠塑聚苯板（XPS）和膨脹聚苯板（ESP）組成。聚苯板的密度很低、重量輕，吸水效能優(yōu)質(zhì)，投入低，加工快，是如今運(yùn)用最多的材料。鑒于聚苯板氧指數(shù)巨低，若觸碰明火極易引發(fā)燃燒，所以人們更加關(guān)注聚苯板的阻燃效果[2]。

（三）巖棉板

巖棉材料自身的性能出眾，早期主要用于外墻的保溫層建設(shè)。巖棉材料主要由輝綠巖和玄武巖構(gòu)成，加工制作過程中可以根據(jù)制作性能、指標(biāo)的不同而額外添加其他材料，并給予加壓強(qiáng)吹后創(chuàng)造纖維狀態(tài)。隨著生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，巖棉材料近年來呈現(xiàn)出了多樣化的發(fā)展趨勢，能夠滿足不同的建設(shè)需求。需要注意的是，巖棉材料對于酸度系數(shù)有著較高的要求，若巖棉材料自身的酸度系數(shù)較低，則其機(jī)械強(qiáng)度無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求，且較低的酸度系數(shù)會(huì)在材料老化之后進(jìn)一步影響到材料的強(qiáng)度[3]。

三、保溫材料的選用依據(jù)

（一）機(jī)械強(qiáng)度

保溫材料的機(jī)械強(qiáng)度尤為關(guān)鍵，其能保證材料不受到外力損壞，同時(shí)保障了施工的安全。

（二）吸水性

保溫材料的吸水性是前期選擇的重點(diǎn)內(nèi)容，因?yàn)椴牧衔院髸?huì)弱化絕熱效能，而且吸水率越高，腐蝕金屬越強(qiáng)。因此，吸水率過高會(huì)直接影響到保溫材料的實(shí)際性能。

（三）耐熱性

保溫材料要有高的耐熱性，溫度過高會(huì)損壞材料，這也是選用材料時(shí)作為評(píng)判的依據(jù)。此外，選擇保溫材料時(shí)需要充分考慮建筑工程項(xiàng)目所在區(qū)域的環(huán)境特征，環(huán)境溫度不同，材料要求不同[4]。

（四）導(dǎo)熱系數(shù)

絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，性能越佳，如果材料有保冷功能，導(dǎo)熱系數(shù)要求更高。在—些比較寒冷的地方，室內(nèi)外溫差大，房屋內(nèi)部溫度較高，熱量由室內(nèi)向室外傳播的速度很快，從而降低了室內(nèi)溫度。若使用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料，會(huì)阻止熱量進(jìn)一步流失，從而達(dá)到保持室內(nèi)溫度的效果。除此之外，建筑材料越密實(shí)，越容易向外傳遞熱量，所以重量較輕的多孔材料能產(chǎn)生較好的保溫效能[5]。

四、高層建筑外墻保溫節(jié)能的施工要點(diǎn)

（一）結(jié)構(gòu)層和保溫層的施工同步進(jìn)行

高層建筑面積越大，保溫材料需求量越多。實(shí)踐表明，結(jié)構(gòu)層和保溫層的同步施工不僅可以保證保溫材料的應(yīng)用效果，且易于操作，施工時(shí)間也能夠控制在預(yù)期范圍之內(nèi)。

（二）保護(hù)層和外表層之間的關(guān)系處理

外表層鑲瓷磚要關(guān)注其質(zhì)量和匹配度是否符合要求，也要檢測其抗凍和抗風(fēng)能力、防水能力以及在氣候變化時(shí)是否有耐候作用，這不僅利于保暖，且能夠保證外觀視覺效果。

（三）施工前的控制和監(jiān)督

高層建筑保溫節(jié)能，要關(guān)注施工的質(zhì)量、材料的質(zhì)量、施工工序和方法。在制定高層建筑外墻保溫節(jié)能的施工方案時(shí)，難免會(huì)遇到設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況不匹配、建筑方案不標(biāo)準(zhǔn)以及針對性差等情況。具體表現(xiàn)為在施工過程中施工的處理不夠規(guī)范、建材的復(fù)驗(yàn)過程不夠具體、檢測方案沒有原則性等情況。這就要求在施工前加強(qiáng)對施工方案設(shè)計(jì)的控制與監(jiān)督，確保施工方案具有可行性。

五、施工提議

（一）增強(qiáng)防火意識(shí)

在普通施工操作時(shí)，工作人員普遍安全意識(shí)不強(qiáng)，防火意識(shí)差。防火是進(jìn)行建筑外墻保溫材料施工的關(guān)鍵內(nèi)容，其直接關(guān)乎建筑企業(yè)與施工人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全，所以施工單位必須增強(qiáng)施工人員的防火意識(shí)，就崗位安全知識(shí)和技能做好安全培訓(xùn)。易燃易爆物品要妥善安置，不可隨意扔放，并定期進(jìn)行檢查，其放置區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁出現(xiàn)明火，同時(shí)嚴(yán)格要求施工人員不得使用不安全設(shè)備進(jìn)行操作。除此之外，施工現(xiàn)場必須配備一定的滅火工具，以確保在火災(zāi)發(fā)生后能及時(shí)采取有效的控制措施。

（二）科學(xué)管理施工流程

第一，配備保溫和防火功能的材料，尤其是門窗材料要格外關(guān)注防火保溫功能。外墻上層覆蓋時(shí)，運(yùn)用水泥、石灰等進(jìn)行密封，防止出現(xiàn)縫隙。抹灰操作時(shí)，五十層以下的外墻要使用聚苯板抹灰系統(tǒng)，這也利于一次性澆筑。對于五十層以上的房屋，要運(yùn)用聚苯顆粒材料，利于保溫和防火。第二，在外墻施工中要關(guān)注管道的布置問題，尤其在出現(xiàn)天然氣管道的地方，鑒于天然氣易燃，必須考慮到外墻施工對天然氣管道的影響，如果不得已要觸碰，應(yīng)使用巖棉材料進(jìn)行保護(hù)。第三，應(yīng)當(dāng)遵守保溫材料的應(yīng)用規(guī)則，切記不可為了節(jié)約資金使用劣質(zhì)材料。

（三）合理制作施工漿料

施工時(shí)要選用符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的施工漿料，嚴(yán)格把關(guān)施工材料數(shù)量與質(zhì)量。生產(chǎn)保溫漿料時(shí)，要嚴(yán)控?cái)嚢杌旌闲Ч?，確保其質(zhì)量合格。外墻保溫工作具有復(fù)雜、系統(tǒng)性，應(yīng)分層次開展抹灰操作。

六、結(jié)語

綜上所述，市面上出現(xiàn)的形形色色的保溫節(jié)能材料，促進(jìn)了我國保溫技術(shù)的歷史性飛躍和進(jìn)一步發(fā)展，也促進(jìn)了建筑行業(yè)的開拓創(chuàng)新。在高層建筑外墻中科學(xué)合理選用保溫材料，能夠以最少的經(jīng)濟(jì)成本獲得最好的建筑節(jié)能效果。施工單位應(yīng)當(dāng)客觀了解保溫節(jié)能材料的特性，并結(jié)合工程特點(diǎn)合理使用。由此可見，探討高層建筑外墻節(jié)能材料的選用意義重大。