建筑用岩棉板的春天来了

  目前,深入开展建筑节能工作已是人们的共识,但节能材料的防火安全难题同样困扰着行业的发展,笔者就目前的节能隔热材料情况、岩棉板在建筑领域的使用情况、如何改进岩棉板的应用工艺,扩大岩棉板的使用量,达到节能、防火双保险浅谈分析如下:   一、目前在用的主要保温隔热材料介绍:   保温隔热材料的分类,大体分为有机材料、无机材料和复合材料。不同的保温材料性能各异,价格也千差万别。我们暂按各种材料的保温性能即导热系数的高低进行依次排序,列表如下:   强度和保温性能难满足现有要求   通过上表可见,在建筑节能领域,膨胀聚苯板的用量最大,施工工艺相对成熟,但受到其B级防火等级的限制,在防火要求高的建筑被禁止使用。岩棉板作为防火性能和保温隔热性能都优良的材料逐渐步入主旋律,尤其是近几年国内岩棉板生产技术的改进,岩棉板产品的性能得到了大幅度的提高,产品性价比不断提高。   二、目前岩棉板的质量状况:   岩棉是一种优质高效的保温材料,它具有良好的保温隔热、隔声和吸声性能,与传统保温材料相比,具有密度小、导热系数低、不燃烧、防火无毒、适用范围广、化学性能稳定、使用周期长等优点,是国内外公认的理想保温材料。在欧美的建筑市场中大量使用了岩棉制品,美国岩矿棉占70%,德国超过22米的建筑外保温几乎全部采用岩棉保温材料。但在我国,岩棉作为建筑保温材料的使用率还很低,在建筑领域的应用现状,主要应用与幕墙建筑的绝热材料使用以及作为防火隔离带使用。市场占有率不高的主要原因是国内的产品质量不高,吸湿率、抗拉强度、短期吸水量等性能与国外产品有差距,更重要的岩棉板作为外墙保温材料的施工工艺迟迟没有大的突破。   近几年经过广大科研专家的努力,岩棉板的产品性能得到了大幅度提高,经过改进后的岩棉保温材料,其各项技术指标,例如酸度系数为2.0,抗拉强度为13.8KPa,导热系数为0.040W/(m·k),已经能够达到节能工程的使用要求,解决了岩棉大规模用于高等级防火外墙外保温的产品技术难题,成为兼备保温和防火功能的理想的保温材料,是未来保温材料发展的主流趋势,将具有很好的市场应用前景。   三、材料质量解决了,如何应用呢?   新的《建筑设计防火规范》要求,设置人员密集场所的建筑,外保温材料应为A级;大于100米的住宅建筑,外保温材料应为A级;除上述建筑以外的其他建筑,大于50米时,外保温材料应为A级;以及幕墙建筑大于24米时,外保温材料应为A级;此政策显示当人员密集、楼层较高的建筑,国家对其采用的保温材料的防火等级越高,即岩棉材料的应用空间也就越大。   目前,大部分省市都出台了岩棉板用于外保温的技术规程,提出了岩棉板的施工工艺主要有两种,一是岩棉板薄抹灰工艺,一种是岩棉板复合胶粉聚苯颗粒工艺,这两种工艺都是采用后粘贴锚固的方式,将岩棉材料复合到既有外墙的表面,存在很大的风险和缺陷。主要有:   1、无论是薄抹灰工艺还是复合工艺都难解决岩棉板抗拉强度低的问题,岩棉板的两侧施工前都喷涂界面砂浆,仅能解决岩棉板表面层与胶黏剂(或胶粉砂浆或抹面抗裂砂浆)的结合力问题,改变不了岩棉本身材料的抗拉强度不足问题。包括这两种工艺,对于锚栓的设置都要求在第一遍网格布施工完成后进行,缘由都在于此。即便如此,保温层与基层墙体的结合力、装饰层与保温层的结合力,现场检测中很难到达设计指标要求,现实和理想之间还是存在很大差距。   2、高层建筑要求采用A级材料,但高层建筑外保温结构所需要承受的自身重量、风荷载都大,实际应用中,采用上述两种施工工艺的风险太大,即安全性和耐久性有待时间验证,实际应用的实例太少。   四、采用钢丝网架岩棉板体系可有效解决上述存在的技术问题,给岩棉材料在建筑节能领域的应用带来春天!   我们经过多年的研究和实践,大量推广应用的后机械固定钢丝网架岩棉板、现浇混凝土钢丝网架岩棉板外保温系统和钢丝网架岩棉板围护结构自保温系统,技术先进合理,生产和应用技术的难点已经取得重大突破。配套采用的钢丝网架岩棉板的组装焊接机,生产效率高,完全满足市场应用需求。   1、机械锚固钢丝网架岩棉板外保温系统,防火等级达到A级,满足新的《建筑设计防火规范》A级要求,施工工艺与原粘贴工艺最大的不同是将在施工现场操作的热镀锌电焊网工序改为在工厂机械化预制,将岩棉板在出厂前单面或双面经自动化焊接设备复合上镀锌网片,界面处理后,直接将钢丝网架板通过粘结锚固的方式固定在建筑物外墙上,其优点主要体现在以下几个方面:   (1)钢丝网架岩棉板与墙体的结合力主要通过机械固定件来实现,固定件是通过连接固定钢丝网片来达到固定岩棉板的效果,结合力更好,更安全更牢固。成功克服岩棉板自身分层拉拔强度低的不足。   (2)通过机械化设备焊接网片,减少了现场施工的工序,降低的工人的劳动强度,生产效率更高。   (3)工厂生产的标准化产品,减少了现场施工的随意性,工程质量更有保证。   本工艺可大量应用于:   (1)既有建筑的节能改造,可灵活的与原有瓷砖墙体、涂料饰面墙体等多种墙面结合,更安全更快捷。笔者建议,各地在开展建筑节能改造的施工过程中更应该加强对材料的防火等级要求,原因在于改造的工程都是人员已经入住的项目,人员密度大。建筑火灾大都发生在施工阶段,一旦发生意外,产生的人员和财产损失太大。   (2)外墙内保温工程。尤其是人员密集场所的建筑,用火、燃油等存在火灾危险性的场所以及疏散楼梯间、避难间、避难走道等场所或部位。   (3)设置人员密集场所的建筑外保温。   (4)配合钢丝网架岩棉板现浇混凝土结构做维护填充墙部位的复合保温。   2、现浇混凝土岩棉板外保温系统,其核心产品为钢丝网架岩棉板,斜插入岩棉板的腹丝穿透板面,外漏30--50mm长,在施工时,将预制好的钢丝网架岩棉板放置在建筑外模板的内侧,主体钢筋网的外侧,混凝土浇筑时,将网架板同时连接在混凝土的外侧,保温随建筑物主体同时施工,结构和保温一体化一次完成,施工方便、工期短,实现保温板与混凝土墙体无缝连接,安全牢固,达到与主体建筑物同寿命。既解决了外保温的防火问题,又解决了保温的安全问题,永不脱落。简单施工工艺介绍如下:   (1)绑扎外墙钢筋骨架→安装外墙钢丝网架岩棉板→安装混凝土外模板及临时支撑→安装门窗洞口支撑→固定拉结片和内外墙各种支撑→安装外墙内模板→搭建混凝土临时浇筑台→混凝土浇筑→模板拆除及混凝土养护→钢丝网架板板缝连接,洞口网片加固→颗粒砂浆找平层施工→面层抗裂砂浆复合网格布防护层施工→装饰层施工   (2)操作要点:在主体钢筋绑扎完好,验收合格后,开始外侧网架岩棉板的安装,安装时应按不少于6个/平方米的数量在网架板外侧绑扎水泥垫块,水泥垫块梅花形分布。再设置墙体厚度钢筋支撑,支撑的总长度应为设计墙体厚度加上保温板厚度。   (3)混凝土浇筑时,振动棒应直上直下振捣,尽量避免接触保温板,分层浇筑分层振捣,达到强度后拆除模板。外模板的拆除非常方便,可大大提高模板的周转次数。   (4)钢筋混凝土外墙与钢丝网架岩棉板一次浇筑成型,相对比后固定工艺节省工期,连接更牢固、更安全,造价更低。是岩棉板用于建筑节能事业的一次成功的技术突破。   3、钢丝网架岩棉板围护结构自保温系统,可选择采用的钢丝网架机制板材,芯材厚度最大可达200mm厚(目前已经可实现自动化生产),完全可满足不同地区建筑节能指标要求,节省了砌体层、且不需再重复增加复合保温层,同样达到结构与保温一体化,防火和保温兼备。网架岩棉板两侧的保护层既可采用自密实混凝土浇筑,也可采用喷射技术,在安装完成的板材墙体两侧喷射不同厚度的细石混凝土或其他微骨料砂浆,构成防火保温墙体。相对比其他砌块类自保温材料,有着巨大的优势:   (1)整体结构性更好,抗震性能优良。   (2)配合混凝土现场浇筑一体化系统使用,可实现外层网片全覆盖、整体连接,保温层的抗裂抗渗性能更好。   (3)施工方便快捷,自重轻,可大大降低建筑物负载。减少主体钢筋使用量,降低总造价。   我国的建筑节能事业,走过了艰辛的历程,回头看看发生在身边的建筑火灾,触目惊心;外保温层脱落伤到人、砸到车、砸到物品的事例,接连不断。建筑节能已经到了变革的关键时期。国家新的防火设计规范要求,在设计采用B级隔热材料时对外窗的耐火极限同时做出了规定,势必会增加门窗的工程投入,为降低造价,开发商们会不断的探寻既安全又省钱的新路子,这对我们来说既是挑战也是机遇。投入一种安全节能、高性价比的、满足建筑设计防火规范的产品,必然会得到市场的拥护,带来巨大的商机。
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