劉春輝，陳躍熙，胡 銳，程 憬

(1.中國華西企業(yè)股份有限公司，四川 成都 610081； 2.四川華西集團(tuán)有限公司，四川 成都 610081)

1 工程概況

銀犁農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中心項(xiàng)目二期冷庫工程為國內(nèi)首座首次自主研發(fā)、獨(dú)立完成的采用大跨度預(yù)應(yīng)力無梁樓蓋及結(jié)構(gòu)外保溫隔汽技術(shù)的冷庫。其由2棟獨(dú)立冷庫組成，總建筑面積14.21萬m2，地上8層，總高44.5m。凍結(jié)物冷藏間設(shè)計溫度-23℃ ，超低溫庫-55℃。冷庫為板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)，樓板為預(yù)應(yīng)力無梁樓蓋，采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。單層平面(見圖1)結(jié)構(gòu)尺寸為98.2m×47.8m，軸(柱)網(wǎng)尺寸主要為10.08m×11.95m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)25kN/m2，冷庫樓板厚300～340mm。

圖1 銀犁二期冷庫(冷藏間)平面布置

冷庫采用結(jié)構(gòu)外保溫，由內(nèi)至外做法(見圖2)為：剪力墻→220mm厚硬質(zhì)聚氨酯現(xiàn)場發(fā)泡(導(dǎo)熱系數(shù)≤0.022W/(m·K))→防水隔汽層→水泥砂漿→外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)通過錨系梁使外保溫體系與主體結(jié)構(gòu)可靠連接，同時形成無空腔復(fù)合保溫。

圖2 結(jié)構(gòu)外保溫防潮隔汽系統(tǒng)

2 難點(diǎn)分析

1)由于對外保溫的隔汽層設(shè)計及性能尚無相關(guān)案例數(shù)據(jù)可依據(jù)，故隔汽層的選用材料和施工工藝是保證其保溫效果的關(guān)鍵。目前國內(nèi)通常采用高分子橡膠瀝青防水涂料噴涂作為防水隔汽層，其局限性在于易老化，而該工程采用新型材料抗氧化鋁箔能使用更長久?？寡趸X箔作為隔汽層使用，其施工工藝國內(nèi)外目前還無相關(guān)文獻(xiàn)介紹。

2)復(fù)合保溫材料之間的可施工性及黏結(jié)性能需驗(yàn)證。

3)二次施工設(shè)計外保溫防水隔汽系統(tǒng)是保溫層保溫效果的保證。

4)為保證保溫效果，在其施工工藝上，應(yīng)形成具有可操作性的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。目前保溫隔汽層施工還無可依據(jù)的系統(tǒng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3 大型預(yù)應(yīng)力冷庫保溫與隔汽控制技術(shù)

3.1 采用柔性隔汽外保溫技術(shù)

考察材料之間的可施工性及粘接性能，對隔汽層材料的隔汽性能參數(shù)進(jìn)行考察測試，考察不同隔汽層對保溫層保溫效果的影響，通過對上述測試結(jié)果的對比，對冷庫外保溫隔汽層的設(shè)計提出合理的解決方案。

1)考察材料之間的可施工性及粘接性能(見圖3)。制作50mm厚發(fā)泡聚氨酯保溫層板，之后采用多種防水材料與隔汽層復(fù)合使用，在試驗(yàn)?zāi)M保溫層上進(jìn)行施工，考察材料的施工性能；另外，制樣材料送往相關(guān)檢測單位進(jìn)行檢測。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JG 149—2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》，采用萬能試驗(yàn)機(jī)法，測出各種材料復(fù)合后的拉伸黏結(jié)強(qiáng)度(單位為kPa)，通過可施工性和材料之間的粘接性能對材料進(jìn)行初步篩選。

圖3 粘接性能樣本

2)隔汽性能測試(見圖4)。針對幾種不同的防水隔汽系統(tǒng)，對防水隔汽層進(jìn)行單獨(dú)制樣，考察防水隔汽系統(tǒng)對水汽的阻隔效果。制樣材料送往相關(guān)檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢測。根據(jù)GB/T 17146—2015《建筑材料及其制品水蒸氣透過性能試驗(yàn)方法》，采用干濕杯法，測試復(fù)合防水隔汽系統(tǒng)整體的水蒸氣滲透系數(shù)，單位為ng/(m·s·Pa)，對整個防水隔汽層的隔汽性能進(jìn)行篩選。

圖4 隔汽性能樣本

3)外保溫系統(tǒng)的保溫性能測試(見圖5～7)。用隔汽保溫板作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)制作成校準(zhǔn)箱，參照冷風(fēng)機(jī)測試標(biāo)準(zhǔn)在校準(zhǔn)箱內(nèi)部和外部布置測溫點(diǎn)?？刂茖?shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度35℃，控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對濕度為80%～85%，控制箱體內(nèi)溫度-25～-30℃，運(yùn)行穩(wěn)定后用熱流計法測試圍護(hù)結(jié)構(gòu)的漏熱率，計算出熱阻。持續(xù)運(yùn)行30d，再次測試圍護(hù)結(jié)構(gòu)的漏熱率，計算出熱阻。最后測試得到的熱阻計作測試隔汽保溫板的熱阻，先后2次測試得到的熱阻之差計作測試隔汽保溫板熱阻的變化量。測試監(jiān)測完成后，采用物理稱重法測試隔汽保溫板在高濕環(huán)境中的吸水率。

圖5 樣品構(gòu)成

圖6 保溫性能樣本制作

圖7 保溫效果試驗(yàn)

4)經(jīng)過試驗(yàn)對比，采用非固化瀝青+抗氧化鋁箔+噴涂速凝瀝青形成柔性外隔汽層，保證了因外保溫材料在受室外氣候作用下保溫系統(tǒng)變形時，外隔汽層始終保持與外保溫系統(tǒng)可靠的密閉性和粘接性，增強(qiáng)了外保溫體系的耐候性；克服了長期困擾現(xiàn)有冷庫隔汽層因室外氣候變化，造成的隔汽層破壞與保溫層失效現(xiàn)象，從根本上解決了冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮凍害難題(見圖8)。

圖8 抗氧化鋁膜

5)現(xiàn)場監(jiān)測(見圖9，10)。對現(xiàn)場進(jìn)行長期監(jiān)測，監(jiān)測參數(shù)為壁面熱流密度、保溫層內(nèi)外溫度。根據(jù)現(xiàn)場確定最不利墻面作為測試點(diǎn)。

圖9 監(jiān)測方案

對采用外保溫技術(shù)的冷庫庫房(銀犁一期同體量冷庫)用電量進(jìn)行監(jiān)測，記錄每天冷庫運(yùn)行的用電量，與內(nèi)保溫冷庫運(yùn)行耗電量進(jìn)行對比。上述技術(shù)降低了冷庫的能耗，節(jié)能率達(dá)26.3%。

3.2 無冷熱橋高性能連續(xù)防潮隔汽

采用非固化瀝青+抗氧化鋁箔+噴涂速凝瀝青，形成高密封、連續(xù)、高附著的防潮隔汽膜層，避免了預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線連接而造成的冷橋影響，阻斷了剪力墻與保護(hù)墻錨系梁熱傳遞通道，有效防止了結(jié)露現(xiàn)象，減小了溫差造成的預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失，控制了樓板預(yù)應(yīng)力張拉約束和混凝土早期收縮裂紋(見圖10)。

圖10 熱流密度曲線

為了解決隔汽層在錨系梁處難以保持完整連續(xù)性的問題，在已完成外圍護(hù)結(jié)構(gòu)框架上反噴瀝青材料，接著反敷抗氧化鋁膜，再施工聚氨酯保溫層，形成連續(xù)隔汽保溫層，控制錨系梁柱與框架相交節(jié)點(diǎn)造成的隔汽層薄弱點(diǎn)，防止了保溫材料失效，保證了大型冷庫墻體保溫、隔汽系統(tǒng)的耐候性(見圖11)。

圖11 錨系梁處隔汽層節(jié)點(diǎn)大樣

3.3 構(gòu)建冷庫超長空間隔汽層、保溫層連續(xù)不間斷

采用100m以上超長冷庫不設(shè)伸縮縫的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，突破了現(xiàn)有國家規(guī)范規(guī)定“冷間采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，伸縮縫的最大間距不宜大于50m”的相關(guān)規(guī)定，避免了因冷庫設(shè)伸縮縫造成的保溫層、隔汽層不連續(xù)而導(dǎo)致的冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能下降。

4 隔汽層施工及驗(yàn)收

隔汽層設(shè)計根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果由內(nèi)至外選用1.0mm厚速凝高彈橡膠瀝青涂料+鋁箔隔汽膜+涂刷高彈橡膠瀝青涂料。因速凝高彈橡膠瀝青涂料隔汽層設(shè)置在凍庫硬泡聚氨酯保溫層外側(cè)，主要為了阻隔水蒸氣由高溫一側(cè)向低溫一側(cè)遷移，避免在隔汽層結(jié)露、結(jié)冰，保證硬泡聚氨酯保溫層不被水蒸氣凍脹破壞，可延長保溫層壽命、耐久性，降低凍庫的能量消耗。

4.1 主要材料

4.1.1鋁箔隔汽膜

輕薄型節(jié)能隔汽材料，采用高反射性純鋁箔加優(yōu)質(zhì)復(fù)合編織材料及防抗老化材料經(jīng)熱壓技術(shù)復(fù)合而成。冷庫項(xiàng)目在保溫層外側(cè)鋪裝該鋁箔隔汽膜，可有效隔絕水蒸氣，同時可有效隔絕熱輻射，增強(qiáng)外墻系統(tǒng)的保溫效果，從而達(dá)到節(jié)能效果。鋁箔隔汽膜技術(shù)特點(diǎn)為：水蒸氣透過率<0.2g/(m2·d)，熱輻射反射率>93%，拉伸強(qiáng)度縱、橫向分別為700，600N/50mm，延伸度縱、橫向均為20%，撕裂強(qiáng)度縱、橫向分別為320，300N，不透水。

4.1.2高彈橡膠瀝青涂料

高彈橡膠瀝青涂料為由超細(xì)懸浮微乳型改性乳化瀝青和合成高分子聚合物(A組分)與特種固化劑(B組分)通過專用噴涂設(shè)備快速混合反應(yīng)形成的彈性涂層，其技術(shù)特點(diǎn)為：(110±2)℃，無流淌、滑動、滴落；不透水；-40℃無裂紋、斷裂；拉伸強(qiáng)度0.6MPa；斷裂伸長率1 000%；彈性恢復(fù)率90%；隔汽、防潮、防霉變性能良好；使用壽命在50年以上。

4.2 施工環(huán)境

施工環(huán)境相對濕度宜<80%，溫度宜為15～30℃，當(dāng)施工現(xiàn)場溫度<10℃，隔汽層材料應(yīng)采取保溫、加熱措施。

4.3 隔汽層施工工藝流程

噴涂速凝高彈橡膠瀝青涂料→隔汽層鋁箔鋪貼(見圖12)→噴涂高彈橡膠瀝青涂料。

圖12 粘貼隔汽層鋁箔

等隔汽層鋁箔封閉后，在鋁箔表面再噴涂1層速凝高彈橡膠瀝青涂料做進(jìn)一步隔汽處理，保證橡膠瀝青涂料厚度>1mm，形成連續(xù)覆蓋的隔汽層。

4.4 隔汽層質(zhì)量驗(yàn)收

隔汽層噴涂完成后，施工單位進(jìn)行自檢，自檢合格后申報監(jiān)理專業(yè)工程師組織驗(yàn)收，對于驗(yàn)收不合格的部位，按要求進(jìn)行返工。每500m2分為1個檢驗(yàn)批，不足500m2也應(yīng)劃分1個檢驗(yàn)批。重點(diǎn)檢查材料檢驗(yàn)報告、進(jìn)場材料復(fù)驗(yàn)報告、材料出廠合格證，隔汽層的厚度、隔汽層的細(xì)部節(jié)點(diǎn)做法其中有1處不合格時，應(yīng)在附近加倍取點(diǎn)復(fù)查，若仍有50%不合格，則必須進(jìn)行返工處理。

目前保溫隔汽層施工還無可依據(jù)的系統(tǒng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。參照防水施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，通過創(chuàng)新型QC課題“冷庫外保溫防水隔汽系統(tǒng)施工關(guān)鍵技術(shù)研究”，結(jié)合現(xiàn)場操作情況，形成具有可操作性的隔汽層質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：①主控項(xiàng)目 隔汽材料必須符合合同要求和相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有出廠合格證明并經(jīng)復(fù)檢合格；隔汽施工方法和細(xì)部節(jié)點(diǎn)做法應(yīng)符合規(guī)范、規(guī)程和設(shè)計要求；對細(xì)部節(jié)點(diǎn)施工的完好性、嚴(yán)密性等項(xiàng)目進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。②一般項(xiàng)目 基層應(yīng)牢固、潔凈、平整，不得有空鼓、松動、起砂和脫皮現(xiàn)象，基層陰陽角處應(yīng)做成符合要求的圓弧形；噴涂高彈橡膠瀝青涂料顏色應(yīng)均勻，涂層應(yīng)連續(xù)，無漏涂和流墜，無氣泡、無針孔、無剝落、無劃傷、無褶皺、無龜裂、無異物；速凝高彈橡膠瀝青涂料層的平均厚度應(yīng)符合設(shè)計要求，最小厚度不得小于設(shè)計厚度的80%；鋁箔隔汽膜與速凝高彈橡膠瀝青涂料層之間的粘接率應(yīng)≥80%，不得有開裂、脫落現(xiàn)象。

5 應(yīng)用效果

通過成都銀犁二期凍庫工程應(yīng)用現(xiàn)代超大型高層凍庫外墻外保溫防潮隔汽系統(tǒng)施工技術(shù)，成功解決了國內(nèi)超大型凍庫外墻保溫、防潮、隔汽問題。水蒸氣透過率按GB/T 26253—2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 紅外檢測器法》進(jìn)行測試，其水蒸氣滲透阻>480 000m2·h·Pa/g，折合水蒸氣透過能力為0.01perms，其水蒸氣阻隔能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。通過與采用結(jié)構(gòu)內(nèi)保溫的銀犁一期冷庫用電量對比有明顯降低，單位面積節(jié)能(節(jié)電)率達(dá)26.3%。

6 結(jié)語

銀犁二期冷庫是迄今為止國內(nèi)最大的外保溫冷庫工程，也是首次由國內(nèi)自主研發(fā)、獨(dú)立完成的冷庫外保溫工程。外保溫技術(shù)與預(yù)應(yīng)力的結(jié)合，與國外技術(shù)相比也較領(lǐng)先，在國內(nèi)更是首次。

現(xiàn)代超大型高層凍庫外墻外保溫防潮隔汽系統(tǒng)施工技術(shù)解決了國內(nèi)在超大型高層凍庫施工關(guān)鍵技術(shù)，相比于內(nèi)保溫庫體耗能高、壽命低、空間利用率低等缺點(diǎn)，該技術(shù)取得了良好效果。