寒區(qū)高層住宅STP板外墻保溫施工質量關鍵細節(jié)控制

【摘要】針對“雙碳”目標節(jié)能減排的迫切需求，特別是在以傳統(tǒng)能源消耗為主的地區(qū)，煤炭消耗導致的大氣污染、全球氣溫上升及碳排放超標問題尤為突出。建筑圍護結構節(jié)能成為關鍵，其中真空絕熱板作為高效保溫材料的應用恰逢其時，對實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。然而，真空絕熱板施工難度大，技術針對性強。文中以寒區(qū)使用STP板外墻外保溫系統(tǒng)的高層住宅外墻為例，進行觀測與分析，詳細探討真空絕熱板質量控制的關鍵細節(jié)，通過精細化管理和優(yōu)化質量技術控制措施，有效解決STP板在寒區(qū)外墻保溫系統(tǒng)中的質量控制難題。

【關鍵詞】超低能耗建筑；外墻保溫；質量控制；真空絕熱板

【中圖分類號】TU761.1 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）10-0126-04

0 引言

外保溫節(jié)能設計的首要難關是確保墻體、屋頂?shù)葒o結構能達成當?shù)爻湍芎慕ㄖ膰栏駱藴?，緊跟“雙碳”目標。圍護結構的整體規(guī)劃，直接關聯(lián)著人工效率及防潮防濕效能。北美等地已明確將超低能耗建筑列為重要發(fā)展藍圖，并配套出臺了相關政策與規(guī)范[1]。針對超低能耗建筑的外保溫技術，研究者們聚焦于材料、構造、施工工藝及性能測試，成功打造出多款適應各種氣候條件的超低能耗外保溫解決方案。我國在超低能耗建筑領域，特別是在外保溫材料的甄選與施工質量的把控上，取得了令人矚目的成就。

真空隔熱板的施工頗具挑戰(zhàn)性，其技術要求極為明確且具體。本文選取在嚴寒地帶采用STP板作為外墻外部保溫系統(tǒng)的高層住宅作為實例，深入剖析了真空隔熱板質量控制中的核心環(huán)節(jié)，旨為這一技術的廣泛應用貢獻技術參考。

1 圍護結構墻體材料選擇

1.1 工程概況

真空絕熱板簡稱STP板，是一種超薄型保溫材料。這種保溫板導熱系數(shù)極低，依據(jù)黑龍江省地方標準DB23/T 2473—2019《黑龍江省建筑外墻用真空絕熱板（STP）應用技術規(guī)程》將STP板分為兩種型號。Ⅰ型板導熱系數(shù)＜0.004 W/（m .K），Ⅱ型板導熱系數(shù)≤0.008 W/（m .K）。其他資料顯示STP板導熱系數(shù)甚至＜0.002 5 W/（m .K），保溫效果十分優(yōu)異。STP板的使用厚度往往僅為傳統(tǒng)外墻外保溫材料的1/2～1/6，甚至可達到1/10以上。以Ⅱ型STP板為例，其保溫效果相當于XPS板、EPS的4倍～6倍，是PU板的3倍左右。不僅超薄，而且能達到優(yōu)秀的保溫節(jié)能效果。在黑龍江省地區(qū)的建筑一般只需要20～30 mm厚的STP板就能達到75％的節(jié)能要求。作為燃燒性能A級的保溫材料，其防火效果極佳，廣泛應用于各類公共建筑與住宅建筑當中，在施工和使用階段可有效控制火災隱患，其性能指標符合國家相關要求，如表1、表2所示[2]。

墻體的節(jié)能措施有外保溫、內(nèi)保溫、夾芯保溫，外保溫節(jié)能效果最佳。案例工程以STP板外墻外保溫系統(tǒng)為主，系統(tǒng)包括找平層、基面黏結層、STP板保溫層、保溫過渡層、飾面裝飾層等。另外，STP板單位質量輕，粘貼過程簡單，施工工序便捷，可以極大地縮短工期，而竣工后不易脫落，安全性高，真空絕熱板外墻保溫體系見圖1。

1.2 施工流程

以某高層住宅建筑為例。建筑結構形式為混凝土剪力墻結構為主，主體為地上28層，地下為不采暖車庫，建筑面積超6萬 m2。外墻為剪力墻+輕集料混凝土空心砌塊。剪力墻外墻各層厚200 mm；內(nèi)墻墻厚為200/100 mm。樓板、屋面板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。建筑類別為一類，防火等級為一級。真空絕熱板外墻外保溫施工流程見圖2。

2 施工操作要點

2.1 基層處理細節(jié)控制

高層住宅基墻作為結構支撐與外圍護結構的重要組成部分。安全穩(wěn)固后，首先清潔基墻表面，使基墻表面干凈、整潔且順直、平展，不能有泛堿、空鼓、碎裂、粉化等不良表象出現(xiàn)。如果施工中不慎使墻體表面有妨礙下一道工序的黏著物，如油劑、污物、脫模殘留物等，先做表面清潔工作，之后用水泥砂漿找平。墻體有空鼓、突出和松動現(xiàn)象發(fā)生，先行除去此部分再用砂漿找平[3]。

水泥砂漿找平層厚20 mm。找平層與墻基黏結牢靠，不能出現(xiàn)脫落、開裂、空鼓等現(xiàn)象，表面掃毛不收光。保證表面清潔且平整順直。基層表面有特殊因素出現(xiàn)影響STP板上墻（例如吸水率高于極值）時，利用界面劑等措施處理表面

雖然本建筑的外墻選用剪力墻+輕集料混凝土空心砌塊，但因為一些其他因素選用了混凝土墻體。

2.2 黏結砂漿的施工細節(jié)控制

黏結砂漿在施工現(xiàn)場配制，且符合一定的配合比 （一般為水：砂漿=1：4～1：5質量比）。設專人崗配制和管理黏結砂漿，每次適量配制，避免使用不及時而浪費。一般合理使用時間在3 h內(nèi)，或不同條件下嚴格按使用說明書要求。

噴涂STP板黏結砂漿時使用專業(yè)的砂漿噴涂機來完成操作，經(jīng)培訓合格后的專業(yè)人員進行砂漿噴涂機的使用和管控，安裝、調(diào)試、使用、保護設備遵循使用手冊。黏結砂漿的厚度宜在3～5 mm之間，經(jīng)砂漿噴涂機勻速置于墻上，且用抹刀由下到上勻和抹成鋸齒狀。噴涂黏結砂漿中保護好完成的部分，對濺落出的黏結砂漿進行及時清理。

2.3 STP板粘貼細節(jié)控制

沿高層住宅水平垂直線粘貼STP板，陰陽角粘貼好后在整體墻面上錯縫粘貼STP板。粘貼時，按壓壓實，板間相互壓邊，對壓出的黏結砂漿及時清除。隨貼隨檢查保溫板材的板面平整度和豎向垂直度，用2 m長靠尺檢查，滿粘且粘貼面積不低于90%。在粘貼STP板期間，用橡皮錘輕輕敲擊和固定，嚴格控制板面不翹曲。

2.4 保溫漿料噴涂控制

在粘貼完STP板，待STP板與基層之間牢靠之后，使用漿料噴涂機噴涂均勻保溫漿料，形成保溫過渡層。均勻噴涂后，將噴涂好的保溫漿料用抹刀抹平，隨時檢查其平整度。待24 h保溫漿料凝結后，進行下一道工序。在施工現(xiàn)場不適合噴涂保溫漿料或黏結砂漿時，采用原有施工工藝進行施工。

2.5 抹面膠漿的環(huán)節(jié)把控

在保溫漿料基面上表面均勻涂滿第一遍2～3 mm厚抹面膠漿之后，立刻將耐堿網(wǎng)布壓到抹面膠漿里，微顯耐堿網(wǎng)布輪廓，抹壓過程中防止出現(xiàn)褶皺或其他問題。待第一道抹面膠漿初凝后，進行涂抹第二道膠漿，厚度在1～2 mm之間，使耐堿網(wǎng)布完全沒入膠漿之中。避免抹面膠漿來回涂抹揉搓，形成空鼓。

住宅首層要增加一層耐堿網(wǎng)布作為增強網(wǎng)。住宅首層的抹面膠漿的施工為“三漿兩網(wǎng)”，為對接的接縫方式。建筑物陰陽角加設一層耐堿網(wǎng)布，要保證各側搭接寬度不小于200 mm。門窗洞口的四周設增強網(wǎng)。

在住宅的女兒墻、預留洞口、勒腳、陽臺、變形縫等終端部位進行翻包處理，耐堿網(wǎng)布翻包100 mm以上。在窗口、陰陽角用護角條保護比較合適，尤以窗上口適用PVC鷹嘴。

抹面膠漿的施工間歇在自然處斷開，便于后面再施工時連續(xù)搭接。施工時，在連續(xù)墻面上遇到必須停止的情況，要留有臺階形槎，留槎間距150 mm左右。抹面膠漿層施工后，待24 h養(yǎng)護后，再進行后續(xù)施工。

2.6 成品保護細節(jié)

住宅建筑的STP板外墻外保溫系統(tǒng)施工完畢后，在拆除腳手架的時候，避免磕碰墻面和利刃劃傷。在墻體附近要避免高溫作業(yè)，如電氣焊等。在進行其他施工作業(yè)時，不要污損、破壞墻面。

3 質量控制的關鍵細節(jié)

3.1 STP板板縫處理

對于本工程外墻STP板拼接部位而言，或者是壓邊的位置處，縫隙寬度≤8 mm，就要使用保溫漿料進行填充后找平，或者不壓入任何砂漿，直接空腔封閉。8 mm＜STP板板縫≤20 mm時，采用PE棒填塞處理，靜待12 h后方可進行后續(xù)施工。PE棒的材料為聚乙烯類物質發(fā)泡混合其他助劑而成，連續(xù)發(fā)泡后每立方米有幾百萬個密閉氣泡的閉孔型材料。PE棒材料穩(wěn)定，質輕、柔軟、堅韌、吸水率低，作為STP板外墻外保溫系統(tǒng)的填縫材料非常合適。

8 mm＜STP板板縫≤20 mm時，采用PE棒填塞處理，這種方法是有局限性的。當基層墻體為加氣混凝土和燒結多孔磚時，采用PE棒填塞處理，施工當中適用度不高。尤其是加氣混凝土墻體，填塞PE棒幾乎不會改善其保溫效果，要想通過增加保溫材料來改善保溫效果的話，成本又會大幅度提高，不利于大范圍推廣。采用PE棒處理對于輕集料混凝土基墻，不同部位差異變化不大。

板縫寬度≤8 mm，填充滿保溫漿料后，同樣不適用于加氣混凝土和燒結多孔磚基墻，特別是加氣混凝土基墻，基本處于受凍狀態(tài)，但非常適合鋼筋混凝土墻體。

板縫寬度≤8 mm，封閉空腔后，不適用于加氣混凝土、燒結多孔磚和燒結空心磚基墻。對于輕集料混凝土基墻，不同部位差異影響不大，但非常適合鋼筋混凝土墻體。

綜上所述，工程在嚴寒地區(qū)使用STP板外墻外保溫系統(tǒng)的情況下，不太適宜選用加氣混凝土和燒結多孔磚作為基墻[4]，而燒結空心磚又不適合縫寬8 mm空腔封閉的情況，再結合加氣混凝土、燒結多孔磚和燒結空心磚的材料特性，所以本工程的外墻選擇鋼筋混凝土剪力墻+輕集料混凝土空心砌塊。

在空調(diào)機擱板、挑檐、女兒墻內(nèi)側、門窗洞口四周側邊等位置處，在滿足相關標準的情況下使用保溫漿料或是其他高效保溫材料進行施工。其中要特別提及裝飾線角。對于本工程的外墻裝飾線角而言，根據(jù)設計要求確定其位置，再來確定用來固定裝飾線角的錨栓的位置。錨栓預先設置在STP板與板之間的縫隙，板縫寬度按工程具體情況設計，之前根據(jù)線角位置進行線角上下位置的STP板的排板見圖3。

3.2 STP板的真空絕熱封閉膜與錨栓標識防護件的使用

本住宅建筑使用的STP板是由芯材、高阻氣薄膜兩部分組成的，阻氣膜內(nèi)是高真空環(huán)境。進行工藝設計時針對芯材和阻氣膜分別設計，同時考慮芯材和阻氣膜封皮的封裝工藝[5]。芯材生產(chǎn)工藝包括粉料制備和芯材的裝袋壓制成型等。阻氣膜采用多層復合阻氣膜，其具有高阻氣性能、高阻水性、耐候性等特點。這兩個關鍵部分都比較害怕劃傷、破壞，一旦芯材與阻氣膜被破壞，保溫材料的保溫性能就會大幅降低，所以施工過程中要尤為注意施工細節(jié)控制，防止STP板被破壞，禁止鋒銳器具與STP板發(fā)生磕碰、按壓，施工中STP板損壞需及時替換處理。STP板不可在現(xiàn)場進行裁切，需提前在工廠加工。住宅外墻保溫施工之前，要先進行排版設計，宜使用BIM等信息技術進行排版模擬，待排版設計后按設計要求在外墻面上彈線，彈出STP板的排列圖。根據(jù)工程具體情況，按要求加工異形板材。

安裝錨栓時，先確定其位置安裝錨栓位置的標識件。按排版設計在之前設置錨栓位置標識件的地方鉆孔，之后安裝錨栓。避免使用任何工具在STP板上直接鉆出孔洞，破壞STP板。錨栓的有效錨固深度在不同墻體的要求是不一樣的，在混凝土墻體上其有效錨固深度為不低于35 mm，在其他墻體的有效錨固深度為55 mm以上。如果外墻選擇多孔磚等砌體墻作為基墻可采用帶有回擰功能的錨固件。高層部位沒有按照設計和規(guī)程設置出相應數(shù)量的錨固件，保溫板極易形成裂縫和脫落，所以應根據(jù)相關標準及設計要求計算錨栓數(shù)量，預先布設錨栓位置，并設置錨栓位置標識件見圖4（a）。固定線角的錨栓位置也預設錨栓位置標識件，其具體位置和間距按線角要求或具體設計設置。在錨栓位置標識件處鉆孔再用錨栓來固定裝飾線角見圖4（b）。

3.3 施工中出現(xiàn)的質量問題及防治措施。

為了保證STP板外墻外保溫系統(tǒng)各個組成材料相互之間具有良好的兼容性，應選擇具備足夠生產(chǎn)能力、供貨能力的供應商提供系統(tǒng)各組成材料。這樣可降低STP板出現(xiàn)空鼓、脫落現(xiàn)象的概率，可大量避免保溫層剝落等質量事故。STP板和各組成材料的質量必須滿足設計與施工要求，以及相關標準和檢測要求。必須對進場材料復檢，尤其要針對STP板做好漏氣校驗，發(fā)現(xiàn)空鼓應及時處理替換。STP板必須有相關的檢測報告，確保滿足相關標準和設計要求。STP板與基層墻體、找平層要連接可靠，保溫墻表面堅實平整、干燥，嚴格控制開裂、空鼓、松動、泛堿、粉化、起皮、爆灰等缺陷發(fā)生。

在施工前，對STP外墻外保溫系統(tǒng)工程進行專項設計并組織圖紙會審，針對外墻外保溫構造細部位置，尤其是在防水密封的設計上，有不足之處可進行深化細部構造的二次設計。在外門窗洞口、女兒墻、陽臺、雨棚、防火隔離帶等特殊部位以及保溫系統(tǒng)的終端位置，必須做好細部的防水密封工程，以此來避免水滲入保溫層和基層，在冬季出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象[6]。

防治措施主要包括如下幾點。①及時清除外墻基層的油污、脫模劑等妨礙黏結的附著物；②STP板不露天堆放。在露天條件下，板材易變形，發(fā)生翹曲等缺陷，對整個系統(tǒng)平整度和附著力都會造成不良影響。由專人對STP板進行管理，放入倉庫存放，并做好防潮防火措施。夏季施工對STP板存放時進行遮陽措施，施工時避免陽光直射，完工后注意養(yǎng)護；③第一遍抹面膠漿施工后，沒有初凝時就進行了第二遍抹面膠漿的施工作業(yè)，出現(xiàn)收縮裂縫，所以一定要待第一遍抹面膠漿初凝后方可進行后續(xù)施工；④在門窗洞口等部位預先做好增貼措施，采用300 mm×200 mm的附加耐堿玻纖網(wǎng)格做好加強處理；⑤黏結砂漿與抹面膠漿嚴格按照材料的配合比進行配制，并控制好加水比例。

4 結語

本工程的外墻外保溫系統(tǒng)在使用STP板時有一定局限性。例如不能在現(xiàn)場隨意切割、不能在施工期間對板面鉆孔、不能嚴重磕碰板面，以及每道工序施工前要做好詳細計劃等。但其優(yōu)良的保溫和防火性能完全符合當下節(jié)能降耗、安全防火的大趨勢和本工程的實際需要，今后需相關從業(yè)人員不斷改良STP板自身性能，去除不利影響，使STP板的應用前景能夠更加廣闊。

參考文獻

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[4] 白悅，闞安康，朱文兵，等.真空絕熱板邊緣熱橋效應數(shù)值分析及實驗研究[J].低溫與超導，2020，48（1）：62-67.

[5] 馮長偉，蘇晉鵬，金志華.真空絕熱板外墻保溫系統(tǒng)性能研究[J].混凝土與水泥制品，2016（5）：74-76.

[6] 中國建筑科學研究院.民用建筑熱工設計規(guī)范：GB 50176—2016[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2017.

[作者簡介]曹森（1987—），男，哈爾濱人，高級建筑師，研究方向：建筑節(jié)能、建筑標準設計。