裝配式施工知識(shí)分享：淺談建筑外墻節(jié)能保溫材料及其檢測(cè)技術(shù)

編輯推薦：裝配式建筑入門(建筑工程基礎(chǔ)知識(shí))

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1 國內(nèi)外節(jié)能保溫材料的發(fā)展

國外保溫材料工業(yè)已經(jīng)有很長的歷史,建筑節(jié)能通過保溫材料來實(shí)現(xiàn)的占絕大多數(shù),如美國從1987年以來建筑保溫材料占所有保溫材料的81%左右,瑞典及芬蘭等西歐國家80%以上的巖棉制品用于建筑節(jié)能。我國的建筑保溫材料工業(yè)發(fā)展相對(duì)較晚,但自20世紀(jì)70年代后期的迅猛發(fā)展以來,建筑保溫材料產(chǎn)品品種己達(dá)30類,幾千個(gè)規(guī)格尺寸,適用溫度范圍在-180℃～1350℃。己基本形成符合我國國情的保溫材料行業(yè)和保溫材料技術(shù)體系,成為國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和人民生活服務(wù)的重要行業(yè)。

21世紀(jì),能源短缺仍然制約著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,為完成“十一五”規(guī)劃和2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃,在建筑上采用保溫材料進(jìn)行保溫,是最有效的節(jié)能,其效果也是最為顯著的。目前國外保溫材料發(fā)展的趨勢(shì)是提高現(xiàn)有保溫材料產(chǎn)品性能、改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和降低生產(chǎn)成本,如聚氬酯泡沫塑料向無氟里昂發(fā)光及提高阻燃性方向發(fā)展;硅酸鈣保溫材料向超輕質(zhì)全憎水方向發(fā)展;纖維素絕熱制品向解決阻燃劑硼酸鹽的滲透問題強(qiáng)度方向發(fā)展,以及提高各種保溫材料使用壽命,從而節(jié)約原材料及生產(chǎn)的能源。

保溫材料生產(chǎn)是需要大力發(fā)展的一門新興的綜合利用的節(jié)能材料工業(yè),國家在政策和稅收上應(yīng)給予支持。國家應(yīng)對(duì)節(jié)能產(chǎn)品進(jìn)行階段性的減免稅收,以利行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步,國家科技部應(yīng)撥專項(xiàng)資金進(jìn)行節(jié)能產(chǎn)品的基礎(chǔ)科學(xué)研究。

2 外墻節(jié)能保溫材料

2.1 保溫隔熱材料

保溫隔熱材料必須具有大的熱阻和小的導(dǎo)熱系數(shù)。另外,保溫絕熱材料還必須有一定的力學(xué)性能,能抵抗定的沖擊荷載,具有與使用環(huán)境相一致的機(jī)械強(qiáng)度。其粘結(jié)性能要好,還得有小的收縮率及與環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。常用的外墻保溫隔熱材料有以下材料。

(1)模塑聚苯乙烯泡沫板:聚苯乙烯泡沫塑料是由可發(fā)性聚乙烯珠粒徑加熱預(yù)發(fā)泡后在模具中加熱成型而制成的內(nèi)部具有無數(shù)封閉微孔的材料,英文縮寫EPS。其表觀密度小,導(dǎo)熱系數(shù)小,吸水率低,隔音性能好、機(jī)械強(qiáng)度高,而且尺寸精度高,結(jié)構(gòu)均勻。因此在外墻保溫中其占有率很高。

(2)擠塑聚苯乙烯泡沫板:以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分,添加少量添加劑,通過加熱擠塑成型而制的德具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料,英文縮寫XPS。此種材料有良好的抗?jié)?防潮性能和高抗壓、抗沖擊能力,并具有吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)都很低的優(yōu)點(diǎn)。因此近一段時(shí)期有應(yīng)用量加大的趨勢(shì)。

(3)硬質(zhì)聚氨酯防水保溫材料:硬質(zhì)聚氨酯泡 沫 塑 料 是 以 異 氰 酸 酯 (MDI)和 多 元 醇(polyo1)兩組份液體為主要原料,在發(fā)泡劑、催化劑、改性劑、抗老化劑等多種助劑的作用下,按照特定比例均勻混合、高壓噴涂、現(xiàn)場(chǎng)無氟發(fā)泡形成的高分子聚物新型防水保溫材料。擁有連續(xù)致密的表層及閉孔率高達(dá)95%以上的互聯(lián)壁高強(qiáng)度蜂窩結(jié)構(gòu)。是一種集防水,保溫隔熱于一體的新型材料。作屋面防水保溫效果良好。該產(chǎn)品性能優(yōu)良、工藝成熟,綜合性價(jià)比方面比傳統(tǒng)的保溫材料具有優(yōu)勢(shì),達(dá)到了良好的防水保溫效果。

(4)膠粉聚苯顆粒保溫砂漿:膠粉聚苯顆粒保溫砂漿由膠粉聚苯顆粒輕骨料+聚合物膠粉組成,是復(fù)合聚苯顆粒外墻保溫系統(tǒng)中的主要保溫材料。復(fù)合聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)是一種在現(xiàn)場(chǎng)成型的保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)由界面層+膠粉聚苯顆粒保溫層+招面砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)格布+外飾面層構(gòu)成,集墻體保溫、裝飾功能于一體,且適用范圍廣、材料配套齊全,工藝簡便、合理,能滿足我國大部分地區(qū)不同氣候條件下的建筑節(jié)能要求。

2.2 膠粘劑及抹面膠漿

膠粘劑是外墻保溫系統(tǒng)的核心材料之一,起著連接墻面和保溫層的作用,其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)外墻保溫系統(tǒng)的耐水、抗裂、耐候、耐久性。產(chǎn)品形式有兩種:一種是在工廠生產(chǎn)的液狀膠粘劑,在施工現(xiàn)場(chǎng)按使用說明加入一定比例的水泥或由廠商提供的干粉料,攪拌均勻即可使用。另一種是在工廠里預(yù)混合好的干粉狀膠粘劑,在施工現(xiàn)場(chǎng)只需要按使用說明加入一定比例的拌合用水,攪拌均勻即可使用。

聚合物抹面膠漿,由水泥基或其他無機(jī)膠接材料、高分子聚合物和填料以及其他外加劑等配制而成,用作外保溫系統(tǒng)的粘結(jié)劑和抹面砂漿。常用的有界面劑和抗裂砂漿等。

2.3 增強(qiáng)網(wǎng)

鋪設(shè)在抹面膠漿內(nèi),增強(qiáng)抹面層的抗裂和抗沖擊性能。飾面層做涂料時(shí),采用耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布;飾面層粘貼飾面磚時(shí),采用鍍鋅電焊網(wǎng)。

3 節(jié)能保溫檢測(cè)技術(shù)

近年來,我國建筑節(jié)能工作發(fā)展迅速,為了使保溫節(jié)能建筑達(dá)到節(jié)能的要求,國家和各地方政府相繼出臺(tái)了多種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,建筑節(jié)能檢測(cè)也逐漸為人們所重視,并成為建筑工程驗(yàn)收所不可缺少的依據(jù)。尤其是2007年10月1日實(shí)施的《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50411-2007,對(duì)建筑外墻節(jié)能保溫材料進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)工作有指導(dǎo)性的意義。

3.1 GB50411-2007 標(biāo)準(zhǔn)中墻體保溫材料的檢測(cè)項(xiàng)目

(1)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)、密度、抗壓強(qiáng)度或壓縮強(qiáng)度。

(2)粘結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度。

(3)增強(qiáng)網(wǎng)的力學(xué)性能、抗腐蝕性能。

3.2 保溫材料檢測(cè)中的問題

(1)從國家標(biāo)準(zhǔn)到地方標(biāo),其檢測(cè)參數(shù)和判定指標(biāo)不盡相同,在實(shí)際操作中難于把握。比如聚苯乙烯泡沫塑料的檢測(cè)項(xiàng)目,在地方性標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》DBJ01-97-2005,復(fù)檢項(xiàng)目有5項(xiàng),即表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)、尺寸穩(wěn)定性、抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度,但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,檢測(cè)項(xiàng)目會(huì)出現(xiàn)缺項(xiàng)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《絕熱用模塑聚苯乙烯塑料)GB/T10801.1—2002中,聚苯乙烯泡沫塑料物理性能檢測(cè)就缺少抗拉強(qiáng)度這一指標(biāo),在《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》JG149-2003標(biāo)準(zhǔn)中給出了判定標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法,考慮到聚苯乙烯泡沫塑料抗拉應(yīng)變涉及整個(gè)保溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使用和安全功能,抗拉強(qiáng)度對(duì)于聚苯乙烯泡沫塑料來說,也是非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)。所以在判定時(shí)只能將《絕熱用模塑聚苯乙烯塑料》GB/T10801.1—2002與結(jié)合起來判定,才能滿足檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)量(只限于II類板)。

(2)國家、地方、行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法多種多樣,檢測(cè)方法的選擇不容易確定。比如增強(qiáng)網(wǎng)中耐堿網(wǎng)格布的耐堿斷裂強(qiáng)力檢測(cè),在《增強(qiáng)用玻璃纖維網(wǎng)格布 第二部分:聚合物基外墻外保溫用玻璃纖維網(wǎng)布》(JC561.2-2006)、《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》(JG158-2004)、《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》(JG149-2003)、《耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布》(JC/T841-1999)、《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ144-2004)等標(biāo)準(zhǔn)中都闡述了其檢測(cè)方法,但是,各種檢測(cè)方法在試件的制備過程、試驗(yàn)周期等有所不同,如果在選擇檢測(cè)方法時(shí),不明確產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求、外墻外保溫系統(tǒng)類型,很容易選產(chǎn)生混亂,選錯(cuò)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)節(jié)能保溫的檢測(cè)設(shè)備并不完善。例如進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)時(shí),大部分檢測(cè)室采用的是基于穩(wěn)態(tài)法的平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定,平板導(dǎo)熱儀應(yīng)配備應(yīng)施加恒定壓緊力的裝置,以改善試件與板的熱接觸或在板問保持一個(gè)準(zhǔn)確的間距。測(cè)定絕熱材料時(shí),施加的壓力一般不大于2.5kPa。但實(shí)際情況是,目前多數(shù)儀器均不配備可顯示恒定壓緊力的裝置,試驗(yàn)者無從判斷夾緊力大小。夾緊力不同,則導(dǎo)致試件尤其是可壓縮試件測(cè)定狀態(tài)的厚度不同,給試驗(yàn)結(jié)果帶來誤差。

(4)墻體節(jié)能保溫材料試驗(yàn)報(bào)告形式無固定格式,導(dǎo)致檢測(cè)公司出具的試驗(yàn)報(bào)告各種各樣,信息不夠全面,規(guī)范性較差。常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目如水泥、砂石、鋼筋等在《建設(shè)工程檢測(cè)試驗(yàn)管理規(guī)程》DB11/T386-2006中規(guī)定了試驗(yàn)報(bào)告的模式,在使用工程管理軟件出具試驗(yàn)報(bào)告時(shí),模式固定,便于管理。而在節(jié)能保溫檢測(cè)項(xiàng)目中,從GB50411-2007國家標(biāo)準(zhǔn)到DBJ01-97-2005北 京 市 地 方 標(biāo) 準(zhǔn) 以 及 JG149-2003、JG158-2004行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都沒有給出標(biāo)準(zhǔn)模式,工程管理軟件只給出了通用材料檢測(cè)報(bào)告,其信息及格式不能滿足使用的要求,從而導(dǎo)致了多種多樣的試驗(yàn)報(bào)告的模式的出現(xiàn)。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。以上內(nèi)容就是“裝配式施工知識(shí)分享：淺談建筑外墻節(jié)能保溫材料及其檢測(cè)技術(shù)”，更多裝配式新發(fā)展新資訊，歡迎繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校裝配式建筑行業(yè)頻道!環(huán)球網(wǎng)校為大家提供 免費(fèi)預(yù)約短信提醒服務(wù)和裝配式精華考點(diǎn)/課程講義，點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載即可獲取。