◇武昌工學(xué)院 顏紅專 曾 妮 于 芳

隨著政府大力推動(dòng)實(shí)施建筑節(jié)能，保溫裝飾一體化被列為建材領(lǐng)域墻體材料板塊中的重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品之一，改變了當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑保溫領(lǐng)域的形態(tài)，對(duì)外墻保溫裝飾的要求越來越高。本文首先對(duì)EPS外墻保溫材料的性能特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，其次結(jié)合工程實(shí)例闡述了其施工工藝流程，最后對(duì)其保溫性能和燃燒火勢(shì)蔓延影響因素進(jìn)行了定量分析。

1 建筑節(jié)能保溫概述

隨著技術(shù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹碓阶⒅亟ㄖ?jié)能環(huán)保的應(yīng)用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多數(shù)建筑物屬于高耗能建筑，為了積極響應(yīng)當(dāng)前國(guó)家所倡導(dǎo)的綠色節(jié)能的現(xiàn)代化建筑發(fā)展方向，目前我國(guó)已將建筑節(jié)能的有關(guān)措施納入優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，堅(jiān)定貫徹落實(shí)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，大力發(fā)展建筑節(jié)能工程，達(dá)到節(jié)能減排的目的，并將外墻節(jié)能保溫材料作為節(jié)能建筑打造的重點(diǎn)。因此，新型的綠色墻體材料和新型絕熱節(jié)能材料應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)較為廣泛使用的建筑節(jié)能材料有無機(jī)和有機(jī)兩大類：①無機(jī)保溫類主要有保溫漿類、發(fā)泡無機(jī)類和礦物巖棉類等，無機(jī)節(jié)能保溫材料普遍保溫效果較差，使用較少；②有機(jī)保溫節(jié)能材料主要有聚氨酯類、聚苯乙烯類和酚醛樹脂類等，還有以這些原料改性之后得到的產(chǎn)品。其中聚氨酯類價(jià)格較貴，發(fā)泡技術(shù)較難，酚醛樹脂類價(jià)格低廉，保溫隔熱性能較好，但它是脆性材料，應(yīng)用過程中容易損壞或脫落。因此聚苯乙烯類使用較多，材料自重輕，相對(duì)其他材料能增加有效使用面積，無熱橋，低導(dǎo)熱性，透氣性好，施工方法靈活適應(yīng)性極強(qiáng)，并有足夠的強(qiáng)度和耐久性等優(yōu)點(diǎn)。

2 EPS外墻保溫裝飾一體板的性能分析

外墻保溫裝飾一體板主要由保溫材料、面板和飾面材料組成，還包含一些膠粘劑、填縫材料、密封材料和專用錨件等。飾面層通常是一些天然石材、仿石涂料、氟碳實(shí)色漆等材料，面板多用高密度的硅酸鈣板或壓力水泥板，保溫層是經(jīng)阻燃處理的A級(jí)或B1級(jí)防火保溫板。它將傳統(tǒng)的保溫工程從工地現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)轉(zhuǎn)化為工廠流水線作業(yè)，促進(jìn)了保溫工程質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，使現(xiàn)場(chǎng)施工安裝作業(yè)方便快捷，可以縮短工期，有助于減少整體成本。并集多功能于一身，能夠有效減少工序，節(jié)約成本與資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)制化、標(biāo)準(zhǔn)化、施工裝配化、生產(chǎn)工業(yè)化的目的。

2.1 綠色節(jié)能環(huán)保性能

EPS保溫隔熱裝飾一體板在很多實(shí)際工程案例中具有較好的保溫隔熱特性。用于建筑外墻后，可降低房間內(nèi)外的熱量傳遞，導(dǎo)熱系數(shù)可低至0.030-0.042W/mK，即使是嚴(yán)寒地區(qū)，也能保證有效節(jié)能達(dá)到60%以上，從而可以節(jié)省能源用量，降低能源支出。同時(shí)在工藝上有一定的改進(jìn)，傳統(tǒng)的必須在現(xiàn)場(chǎng)利用離散技術(shù)生產(chǎn)的工藝部分現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)工廠預(yù)制化生產(chǎn)，不僅能夠大大減少建筑垃圾和大氣VOC污染，還能利用工廠精密設(shè)備儀器生產(chǎn)來保證產(chǎn)品質(zhì)量在嚴(yán)峻的極端惡劣條件下仍有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

2.2 防水防火，耐老化強(qiáng)

保溫裝飾一體化外墻板材具有密水性、低吸收率抗凍融性等功能，可保證墻體不會(huì)出現(xiàn)吸水、凍融破壞等導(dǎo)致材料降解脫落，一體板的保溫層在防止墻體結(jié)露的同時(shí)，還能在一定程度上有效阻止火焰灼燒，避免夏季日曬所產(chǎn)生的熱量進(jìn)入室內(nèi)，從而大幅度提升一體板的使用壽命。

2.3 實(shí)用性能

EPS保溫裝飾一體板通過特種粘膠復(fù)合方法將保溫材料與飾面材料復(fù)合在一起，高度安全地將建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫與裝飾兩大功能整合在一起，實(shí)現(xiàn)了建筑保溫和裝飾兩項(xiàng)功能。板材質(zhì)感、色彩、樣式種類眾多，可滿足現(xiàn)代裝配式建筑外墻保溫、外墻裝飾的需求，最大程度地確保裝配式建筑的整體品質(zhì)需要，打造舒適的建筑居住環(huán)境。其次，在工廠里生產(chǎn)而成，版面精準(zhǔn)度達(dá)到0.01mm，同時(shí)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于手工作業(yè)，且?guī)缀醪皇軞夂虻挠绊憽Ｗ詈?，保溫裝飾一體板的安裝步驟比較簡(jiǎn)單，方便快捷，在對(duì)基層處理后，僅需粘貼+錨固即可上建筑外墻，很大一定程度上加快了建造的效率，縮短了施工周期，與裝配式建筑配套使用優(yōu)勢(shì)更明顯。

3 案例分析

3.1 工程概況

本工程為中海B07地塊某濱湖風(fēng)情小鎮(zhèn)工程，位于A市旅游度假區(qū)，是集康復(fù)養(yǎng)生、節(jié)能環(huán)保、休閑度假和綠色氧吧一體的綜合性低碳項(xiàng)目。樓棟總數(shù)有6棟，均為電梯房，采用框架結(jié)構(gòu)。每棟樓層高度均為31.287米，共7層，其中地下室2層。每個(gè)樓棟住宅建筑面積5674.51m2，建筑外表面面積約為4335.64m2，建筑總體積約V0=15853.8m3，換氣體積V=9512.28m3。室內(nèi)地坪標(biāo)高以上的的外墻均采用多孔磚砌筑，尺寸為190×190×190mm，使用砂漿為水泥石灰混合砂漿。內(nèi)墻除了廚衛(wèi)墻厚為120mm外，其余墻體均為200mm的空心磚墻。外墻裝飾保溫采用EPS板外墻保溫及涂料一體化施工，其中保溫層厚度為60mmB2級(jí)EPS板，冷橋部位、陽臺(tái)頂板、空調(diào)頂板保溫層厚度為20mmB2級(jí)EPS板。

3.2 外墻外保溫系統(tǒng)材料

粘結(jié)用砂漿：廊坊市澤科化工生產(chǎn)的袋裝粘結(jié)砂漿。

EPS聚苯乙烯板（B2級(jí)）：河北廊坊天泰，耐火溫度1580～1770℃，容重18kg/m3。

耐堿玻纖維網(wǎng)格布：廊坊睿盾，網(wǎng)眼：4mm*4mm，克重：80g-165g/m2。

抹面膠漿：山東恒創(chuàng)，可操作時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí)。

保溫錨栓：河北常橋，連體8×122，圓盤錨栓的圓盤公稱直徑65mm。

巖棉條：寧波工美建材，容重90kg/m3，寬度為300mm。

3.3 施工工藝流程

圖1 EPS保溫裝飾施工工藝流程

3.4 施工要點(diǎn)

（1）基層處理?；鶎幽ɑ覍討?yīng)不起泡，不掉砂，無空鼓，無開裂，抹灰質(zhì)量達(dá)到中級(jí)抹灰標(biāo)準(zhǔn)。立面垂直度需用3m靠尺檢驗(yàn)，其垂直度要求不得超過允許值4mm。表面平整度同樣需要3m靠尺和塞尺檢驗(yàn)，其平整度要求控制在4mm內(nèi)。陰陽角方正用直角檢測(cè)尺檢測(cè)，基層陰陽角直線度同樣用3m靠尺測(cè)量，其允許偏差不得大于5mm。

（2）外墻放線。先設(shè)定基準(zhǔn)線，通常先放大角線，后放通長(zhǎng)線?？v向基準(zhǔn)線應(yīng)放在建筑物的上面，橫向基準(zhǔn)線放在陰陽角輪廓線和有特征的輪廓上，凡基準(zhǔn)線都應(yīng)占線施工。嚴(yán)禁分段放線，以免出現(xiàn)一線多面的情況。外墻飄窗、陽臺(tái)陰角及攔板需保證尺寸對(duì)齊一致。對(duì)于太長(zhǎng)的放線，需在中間設(shè)置定位點(diǎn)，防止風(fēng)力使線變形。對(duì)于有線條分隔的外墻放線時(shí)，測(cè)量更須精準(zhǔn)，定要保準(zhǔn)上下對(duì)齊一致。每個(gè)連接施工面均要彈線。

（3）技術(shù)要求。放線過程中應(yīng)嚴(yán)禁出現(xiàn)大細(xì)頭的情況，該間接取線的地方一定要保證尺寸上下對(duì)齊，大小一致，如陽臺(tái)攔板立面。所有的立面水平線均需由事先確定好的基準(zhǔn)線開始，一個(gè)個(gè)往其他立面上放線。放線過程中必須按照施工圖進(jìn)行，為了避免影響到后續(xù)保溫一體板的安裝誤差，通常需要確定多個(gè)控制線，保證上下左右彈線在允許值范圍內(nèi)，盡量使用彈雙線的方法。放線結(jié)束后，需認(rèn)真反復(fù)對(duì)照施工圖進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，在驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下個(gè)道工序。

（4）粘貼保溫裝飾板。聚苯保溫裝飾一體板的粘貼應(yīng)使用專用粘膠，采用保溫裝飾板背面點(diǎn)粘法，每個(gè)涂點(diǎn)的直徑>50mm，需調(diào)整好位置，對(duì)齊分格縫。粘結(jié)厚度需考慮粘結(jié)膠的性能、設(shè)計(jì)要求及當(dāng)?shù)仫L(fēng)力大小等因素，粘結(jié)輕柔均勻按壓。板與板間擠壓緊密，板縫處盡量不留碰頭膠。如有不平之處應(yīng)打磨平整，同時(shí)盡量避免保溫板粘層的擾動(dòng)。最終驗(yàn)收合格的保溫板應(yīng)是橫平豎直。

（5）安裝專用扣件。使用專用工具在襯面板側(cè)邊開槽，控制銑邊長(zhǎng)度50-80mm，銑邊寬度2mm，銑邊深度10mm左右。安裝時(shí)注意壓力適度。

（6）控制范圍。垂直度用經(jīng)緯儀檢查，該項(xiàng)目允許誤差應(yīng)控制在25mm內(nèi)。水平度用和直線度用直線加鋼尺檢查，前者允許值控制在5mm內(nèi)，后者允許誤差應(yīng)保證控制在15mm內(nèi)。

3.5 EPS保溫材料的性能分析

（1）EPS和XPS保溫材料性能對(duì)比分析。針對(duì)聚苯乙烯類保溫材料的選擇上，本分析采用多變量單一分析法，重點(diǎn)只考慮保溫材料的節(jié)能和保溫效果的差異。在工程實(shí)踐中，建筑的形體系數(shù)需盡量減小，避免因增強(qiáng)保溫效果而導(dǎo)致高額工程成本。建筑外墻的節(jié)能保溫效果主要體現(xiàn)在熱阻值、傳熱系數(shù)和外墻耗熱量等指標(biāo)，EPS和XPS兩種材料的保溫性能結(jié)果見表1。

表1 EPS和XPS保溫材料保溫性能計(jì)算結(jié)果

同時(shí)從吳舒暢等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知，在相同的使用條件下，EPS保溫板體系的的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比XPS的大，但傳熱系數(shù)值比XPS保溫板的傳熱系數(shù)值更小，同時(shí)外墻的耗熱量也相比更低，保溫效果更佳。從EPS保溫體系和XPS保溫體系的生產(chǎn)工藝分析其內(nèi)在因素是因?yàn)镋PS保溫板的內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)，隔絕熱傳導(dǎo)的能力更強(qiáng)。

（2）EPS、PE和PIR三種保溫材料的燃燒性能對(duì)比分析。根據(jù)王守江等人利用加氣混凝土砌塊砌筑高9m，厚0.3m，寬3m的主墻和高9m，厚0.3m，寬2m的副墻，在主墻底部設(shè)置燃燒室來模擬建筑物窗口火，對(duì)EPS、PF和PIR三種有機(jī)保溫材料的燃燒性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見表2。

表2 EPS、PF和PIR三種有機(jī)保溫材料的燃燒性能指標(biāo)

通過這三種有機(jī)材料的燃燒性能測(cè)試可知，三種材料均達(dá)到了B1燃燒級(jí)別，在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)裝置規(guī)模，研究這幾種材料在不同的點(diǎn)火方式、是否有無防護(hù)層以及風(fēng)速等影響下火勢(shì)蔓延的影響。結(jié)果可知在風(fēng)速相同的情況下，汽油火和木垛火兩種不同的點(diǎn)火方式對(duì)EPS的火勢(shì)蔓延影響是不一樣的，其中汽油火燃燒持續(xù)時(shí)間較短，汽油火焰區(qū)域的EPS保溫板有大面積的收縮，無脫落，但木垛火火勢(shì)發(fā)展更大，長(zhǎng)時(shí)間后EPS出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，主副墻的燃燒蔓延情況也不一樣。其次，正向風(fēng)能使主墻燃燒速率變快，從而縮短主墻燃燒時(shí)間。最后對(duì)于薄防護(hù)層對(duì)阻止火勢(shì)蔓延的影響程度不大，只在開始燃燒的時(shí)候有明顯效果，到了燃燒后期，反而會(huì)加劇燃燒蔓延。

相比EPS保溫材料，PIR保溫材料在主墻燃燒過程中未出現(xiàn)明顯收縮現(xiàn)象，主副墻的外側(cè)保溫材料及防護(hù)層均較好，而主副墻相互靠近的一側(cè)出現(xiàn)明顯的碳化情況。PF保溫材料在離地面較低的防護(hù)層脫落較明顯，過火面積較小，墻體外側(cè)碳化嚴(yán)重。

4 結(jié)束語

從上可知，EPS保溫裝飾體系的各方面的性能較好，相比較同類保溫材料，其阻熱性能和外墻耗熱量等相對(duì)較低，而且價(jià)格比較便宜，施工工藝簡(jiǎn)單。但對(duì)于EPS保溫裝飾體系在夏季高溫環(huán)境下的外墻表面溫度較高，其耐候性值得進(jìn)一步研究，同時(shí)如何提高EPS保溫板的耐火性能以及如何抑制火勢(shì)蔓延等也將是以后的研究方向。