目前，深入開(kāi)展建筑節(jié)能工作已是人們的共識(shí)，但節(jié)能材料的防火安全難題同樣困擾著行業(yè)的發(fā)展，筆者就目前的節(jié)能隔熱材料情況、巖棉板在建筑領(lǐng)域的使用情況、如何改進(jìn)巖棉板的應(yīng)用工藝，擴(kuò)大巖棉板的使用量，達(dá)到節(jié)能、防火雙保險(xiǎn)淺談分析如下：
一、目前在用的主要保溫隔熱材料介紹：
保溫隔熱材料的分類，大體分為有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和復(fù)合材料。不同的保溫材料性能各異，價(jià)格也千差萬(wàn)別。我們暫按各種材料的保溫性能即導(dǎo)熱系數(shù)的高低進(jìn)行依次排序，列表如下：
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序號(hào) |
材料名稱 |
導(dǎo)熱系數(shù) W/(m·k) |
分類 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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1 |
真空絕熱板 |
0.008 |
復(fù)合 |
最低的導(dǎo)熱系數(shù) |
1、真空度難保持 2、施工難度太大 |
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2 |
氣凝膠保溫材料 |
0.02 |
復(fù)合 |
被稱為世界上最輕的固體，導(dǎo)熱系數(shù)低，防火不燃 |
1、太貴，現(xiàn)主要用于航空航天、冶金等。 2、用于建筑保溫尚處于實(shí)驗(yàn)室階段 |
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3 |
發(fā)泡聚氨酯 |
0.024 |
有機(jī) |
絕熱和防水功能都優(yōu)良 |
聚氨酯板尺寸穩(wěn)定性差、防火差 |
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4 |
擠塑聚苯板 |
0.028~ 0.030 |
有機(jī) |
抗壓、導(dǎo)熱系數(shù)低 |
生產(chǎn)過(guò)程破壞臭氧層，變形 |
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5 |
酚醛板 |
0.032 |
有機(jī) |
國(guó)外應(yīng)用多，國(guó)內(nèi)技術(shù)尚待發(fā)展 |
易粉化、機(jī)械強(qiáng)度低，脆性 |
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6 |
石墨聚苯板 |
0.033 |
有機(jī) |
性價(jià)比最高的有機(jī)材料 |
防火達(dá)不到A級(jí) |
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7 |
真金板 |
0.036 |
有機(jī) |
改性聚苯板 |
防火達(dá)不到A級(jí) |
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8 |
膨脹聚苯板 |
0.039 |
有機(jī) |
市場(chǎng)用量最大、工藝成熟 |
防火達(dá)不到A級(jí) |
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9 |
巖棉板 |
0.040 |
無(wú)機(jī) |
防火、保溫兼?zhèn)?/span> |
多用于幕墻，其他應(yīng)用工藝待開(kāi)發(fā) |
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10 |
泡沫玻璃 |
0.045~ 0.062 |
無(wú)機(jī) |
利廢、強(qiáng)度性能好 |
價(jià)格太高，保溫性能差 |
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11 |
聚苯顆粒保溫砂漿 |
0.058 |
復(fù)合 |
應(yīng)用早，范圍廣 |
保溫和強(qiáng)度難兼顧，保溫性能差 |
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12 |
發(fā)泡水泥板 |
0.065~ 0.070 |
無(wú)機(jī) |
防火好 |
強(qiáng)度和保溫性能難滿足現(xiàn)有要求 |
通過(guò)上表可見(jiàn)，在建筑節(jié)能領(lǐng)域，膨脹聚苯板的用量最大，施工工藝相對(duì)成熟，但受到其B級(jí)防火等級(jí)的限制，在防火要求高的建筑被禁止使用。巖棉板作為防火性能和保溫隔熱性能都優(yōu)良的材料逐漸步入主旋律，尤其是近幾年國(guó)內(nèi)巖棉板生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，巖棉板產(chǎn)品的性能得到了大幅度的提高，產(chǎn)品性價(jià)比不斷提高。
二、目前巖棉板的質(zhì)量狀況：
巖棉是一種優(yōu)質(zhì)高效的保溫材料，它具有良好的保溫隔熱、隔聲和吸聲性能，與傳統(tǒng)保溫材料相比，具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃燒、防火無(wú)毒、適用范圍廣、化學(xué)性能穩(wěn)定、使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的理想保溫材料。在歐美的建筑市場(chǎng)中大量使用了巖棉制品，美國(guó)巖礦棉占70%，德國(guó)超過(guò)22米的建筑外保溫幾乎全部采用巖棉保溫材料。但在我國(guó)，巖棉作為建筑保溫材料的使用率還很低，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，主要應(yīng)用與幕墻建筑的絕熱材料使用以及作為防火隔離帶使用。市場(chǎng)占有率不高的主要原因是國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量不高，吸濕率、抗拉強(qiáng)度、短期吸水量等性能與國(guó)外產(chǎn)品有差距，更重要的巖棉板作為外墻保溫材料的施工工藝遲遲沒(méi)有大的突破。
近幾年經(jīng)過(guò)廣大科研專家的努力，巖棉板的產(chǎn)品性能得到了大幅度提高，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的巖棉保溫材料，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，例如酸度系數(shù)為2.0，抗拉強(qiáng)度為13.8KPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.040W/(m·k)，已經(jīng)能夠達(dá)到節(jié)能工程的使用要求，解決了巖棉大規(guī)模用于高等級(jí)防火外墻外保溫的產(chǎn)品技術(shù)難題，成為兼?zhèn)浔睾头阑鸸δ艿睦硐氲谋夭牧希俏磥?lái)保溫材料發(fā)展的主流趨勢(shì)，將具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
三、材料質(zhì)量解決了，如何應(yīng)用呢？
新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求，設(shè)置人員密集場(chǎng)所的建筑，外保溫材料應(yīng)為A級(jí)；大于100米的住宅建筑，外保溫材料應(yīng)為A級(jí)；除上述建筑以外的其他建筑，大于50米時(shí)，外保溫材料應(yīng)為A級(jí)；以及幕墻建筑大于24米時(shí)，外保溫材料應(yīng)為A級(jí)；此政策顯示當(dāng)人員密集、樓層較高的建筑，國(guó)家對(duì)其采用的保溫材料的防火等級(jí)越高，即巖棉材料的應(yīng)用空間也就越大。
目前，大部分省市都出臺(tái)了巖棉板用于外保溫的技術(shù)規(guī)程，提出了巖棉板的施工工藝主要有兩種，一是巖棉板薄抹灰工藝，一種是巖棉板復(fù)合膠粉聚苯顆粒工藝，這兩種工藝都是采用后粘貼錨固的方式，將巖棉材料復(fù)合到既有外墻的表面，存在很大的風(fēng)險(xiǎn)和缺陷。主要有：
1、無(wú)論是薄抹灰工藝還是復(fù)合工藝都難解決巖棉板抗拉強(qiáng)度低的問(wèn)題，巖棉板的兩側(cè)施工前都噴涂界面砂漿，僅能解決巖棉板表面層與膠黏劑（或膠粉砂漿或抹面抗裂砂漿）的結(jié)合力問(wèn)題，改變不了巖棉本身材料的抗拉強(qiáng)度不足問(wèn)題。包括這兩種工藝，對(duì)于錨栓的設(shè)置都要求在第一遍網(wǎng)格布施工完成后進(jìn)行，緣由都在于此。即便如此，保溫層與基層墻體的結(jié)合力、裝飾層與保溫層的結(jié)合力，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中很難到達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，現(xiàn)實(shí)和理想之間還是存在很大差距。
2、高層建筑要求采用A級(jí)材料，但高層建筑外保溫結(jié)構(gòu)所需要承受的自身重量、風(fēng)荷載都大，實(shí)際應(yīng)用中，采用上述兩種施工工藝的風(fēng)險(xiǎn)太大，即安全性和耐久性有待時(shí)間驗(yàn)證，實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例太少。
四、采用鋼絲網(wǎng)架巖棉板體系可有效解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，給巖棉材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)春天！
我們經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，大量推廣應(yīng)用的后機(jī)械固定鋼絲網(wǎng)架巖棉板、現(xiàn)澆混凝土鋼絲網(wǎng)架巖棉板外保溫系統(tǒng)和鋼絲網(wǎng)架巖棉板圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)合理，生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)的難點(diǎn)已經(jīng)取得重大突破。配套采用的鋼絲網(wǎng)架巖棉板的組裝焊接機(jī)，生產(chǎn)效率高，完全滿足市場(chǎng)應(yīng)用需求。
1、機(jī)械錨固鋼絲網(wǎng)架巖棉板外保溫系統(tǒng)，防火等級(jí)達(dá)到A級(jí)，滿足新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》A級(jí)要求，施工工藝與原粘貼工藝最大的不同是將在施工現(xiàn)場(chǎng)操作的熱鍍鋅電焊網(wǎng)工序改為在工廠機(jī)械化預(yù)制，將巖棉板在出廠前單面或雙面經(jīng)自動(dòng)化焊接設(shè)備復(fù)合上鍍鋅網(wǎng)片，界面處理后，直接將鋼絲網(wǎng)架板通過(guò)粘結(jié)錨固的方式固定在建筑物外墻上，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）鋼絲網(wǎng)架巖棉板與墻體的結(jié)合力主要通過(guò)機(jī)械固定件來(lái)實(shí)現(xiàn)，固定件是通過(guò)連接固定鋼絲網(wǎng)片來(lái)達(dá)到固定巖棉板的效果，結(jié)合力更好，更安全更牢固。成功克服巖棉板自身分層拉拔強(qiáng)度低的不足。
（2）通過(guò)機(jī)械化設(shè)備焊接網(wǎng)片，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的工序，降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率更高。
（3）工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的隨意性，工程質(zhì)量更有保證。
本工藝可大量應(yīng)用于：
（1）既有建筑的節(jié)能改造，可靈活的與原有瓷磚墻體、涂料飾面墻體等多種墻面結(jié)合，更安全更快捷。筆者建議，各地在開(kāi)展建筑節(jié)能改造的施工過(guò)程中更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)材料的防火等級(jí)要求，原因在于改造的工程都是人員已經(jīng)入住的項(xiàng)目，人員密度大。建筑火災(zāi)大都發(fā)生在施工階段，一旦發(fā)生意外，產(chǎn)生的人員和財(cái)產(chǎn)損失太大。
（2）外墻內(nèi)保溫工程。尤其是人員密集場(chǎng)所的建筑，用火、燃油等存在火災(zāi)危險(xiǎn)性的場(chǎng)所以及疏散樓梯間、避難間、避難走道等場(chǎng)所或部位。
（3）設(shè)置人員密集場(chǎng)所的建筑外保溫。
（4）配合鋼絲網(wǎng)架巖棉板現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)做維護(hù)填充墻部位的復(fù)合保溫。
2、現(xiàn)澆混凝土巖棉板外保溫系統(tǒng)，其核心產(chǎn)品為鋼絲網(wǎng)架巖棉板，斜插入巖棉板的腹絲穿透板面，外漏30--50mm長(zhǎng)，在施工時(shí)，將預(yù)制好的鋼絲網(wǎng)架巖棉板放置在建筑外模板的內(nèi)側(cè)，主體鋼筋網(wǎng)的外側(cè)，混凝土澆筑時(shí)，將網(wǎng)架板同時(shí)連接在混凝土的外側(cè)，保溫隨建筑物主體同時(shí)施工，結(jié)構(gòu)和保溫一體化一次完成，施工方便、工期短，實(shí)現(xiàn)保溫板與混凝土墻體無(wú)縫連接，安全牢固，達(dá)到與主體建筑物同壽命。既解決了外保溫的防火問(wèn)題，又解決了保溫的安全問(wèn)題，永不脫落。簡(jiǎn)單施工工藝介紹如下：
（1）綁扎外墻鋼筋骨架→安裝外墻鋼絲網(wǎng)架巖棉板→安裝混凝土外模板及臨時(shí)支撐→安裝門窗洞口支撐→固定拉結(jié)片和內(nèi)外墻各種支撐→安裝外墻內(nèi)模板→搭建混凝土臨時(shí)澆筑臺(tái)→混凝土澆筑→模板拆除及混凝土養(yǎng)護(hù)→鋼絲網(wǎng)架板板縫連接，洞口網(wǎng)片加固→顆粒砂漿找平層施工→面層抗裂砂漿復(fù)合網(wǎng)格布防護(hù)層施工→裝飾層施工
（2）操作要點(diǎn)：在主體鋼筋綁扎完好，驗(yàn)收合格后，開(kāi)始外側(cè)網(wǎng)架巖棉板的安裝，安裝時(shí)應(yīng)按不少于6個(gè)/平方米的數(shù)量在網(wǎng)架板外側(cè)綁扎水泥墊塊，水泥墊塊梅花形分布。再設(shè)置墻體厚度鋼筋支撐，支撐的總長(zhǎng)度應(yīng)為設(shè)計(jì)墻體厚度加上保溫板厚度。
（3）混凝土澆筑時(shí)，振動(dòng)棒應(yīng)直上直下振搗，盡量避免接觸保溫板，分層澆筑分層振搗，達(dá)到強(qiáng)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轉(zhuǎn)次數(shù)。
（4）鋼筋混凝土外墻與鋼絲網(wǎng)架巖棉板一次澆筑成型，相對(duì)比后固定工藝節(jié)省工期，連接更牢固、更安全，造價(jià)更低。是巖棉板用于建筑節(jié)能事業(yè)的一次成功的技術(shù)突破。
3、鋼絲網(wǎng)架巖棉板圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫系統(tǒng)，可選擇采用的鋼絲網(wǎng)架機(jī)制板材，芯材厚度最大可達(dá)200mm厚（目前已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)），完全可滿足不同地區(qū)建筑節(jié)能指標(biāo)要求，節(jié)省了砌體層、且不需再重復(fù)增加復(fù)合保溫層，同樣達(dá)到結(jié)構(gòu)與保溫一體化，防火和保溫兼?zhèn)洹＞W(wǎng)架巖棉板兩側(cè)的保護(hù)層既可采用自密實(shí)混凝土澆筑，也可采用噴射技術(shù)，在安裝完成的板材墻體兩側(cè)噴射不同厚度的細(xì)石混凝土或其他微骨料砂漿，構(gòu)成防火保溫墻體。相對(duì)比其他砌塊類自保溫材料，有著巨大的優(yōu)勢(shì)：
（1）整體結(jié)構(gòu)性更好，抗震性能優(yōu)良。
（2）配合混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑一體化系統(tǒng)使用，可實(shí)現(xiàn)外層網(wǎng)片全覆蓋、整體連接，保溫層的抗裂抗?jié)B性能更好。
（3）施工方便快捷，自重輕，可大大降低建筑物負(fù)載。減少主體鋼筋使用量，降低總造價(jià)。
