曲 碩
(中鐵十六局集團有限公司,北京 100018)
外墻保溫材料主要包括無機保溫材料和有機保溫材料兩大類[1],有機材料保溫性能好,但高溫下容易分解燃燒[2];傳統無機保溫板不易燃,粘結性能好,但容易出現裂縫。STP 超薄真空絕熱保溫板是近年來發展起來的新型外墻保溫材料,是一種無機不燃、低熱導率、高防火性能的A 級新型墻體保溫材料,在外墻保溫系統中夠在安全使用的前提下獲得更好的保溫效果[3]。
北京曹妃甸職教城中瑞護理職業技術學院工程位于河北省唐山市曹妃甸,總建筑面積為287319 m2,共計38棟單體樓。該項目外墻保溫均采用STP 超薄真空絕熱保溫板,面積約10 萬m2。
1)構造原理
STP 超薄保溫板是高阻隔復合膜形成的阻隔袋中填充無機纖維芯材,經過超強抽真空獲得的板材,構造見圖1。芯材一般是微孔性無機材料和多種添加物的混合體,同時為了減少STP 保溫板在施工過程中的氣體滲入[4],在芯材中添加了吸氣劑,當有少量空氣進入內部真空結構,吸氣劑能夠吸收掉這部分空氣,改善STP 超薄真空板的真空度,延長使用壽命,在較長的時間內保持穩定的保溫性能。STP 保溫外墻基層墻體示意圖如圖2所示。

圖1 STP 板構造示意圖

圖2 基層墻體構造示意圖
2)STP 板保溫原理
STP 保溫板的主要是有無機芯材與高阻隔復合膜通過超強真空處理、科學的封裝技術制成,見圖3。

圖3 STP 超薄絕熱板保溫原理
熱量傳遞主要有對流、輻射、傳導三種形式,STP 超薄真空絕熱保溫板能夠同時對三種熱傳導起到阻隔作用。STP 板芯材通過科學調配,屬于熱的不良導體,阻隔了熱的傳導,而且阻隔袋內的超真空狀態能夠消除熱的對流傳導作用,鋁箔則能夠反射熱輻射,通過這三種作用全面抑制熱的傳導,從而獲得優良的保溫性能。
1)基層清理
外墻保溫施工之前首先要清理主體結構墻面和結構上的灰漿以及灰塵和雜物,如果墻面存在缺陷,可用水泥砂漿找平,保證外墻平整度符合保溫施工要求。
2)放樣畫線
按照STP 板生產廠家提供的排版圖、工程施工圖紙,結合保溫施工現場實際情況繪制排版圖,定位橫向縱向基準線,保證基準線的精度。
3)拌制粘結砂漿
根據設計配合比現場拌制粘結砂漿,每次拌制之后都應該視環境溫度,在1.5h ~4h 之內全部用完。
4)STP 板鋪貼
按照排版圖和基準線開始STP 板粘貼,按照從下向上、水平依次粘貼的施工順序,采用上下錯縫的方式進行粘貼,首先粘貼陰陽角,使用涂料飾面的外墻需要采用點框法進行粘貼施工[5],要求粘接面積至少達到40%,采用飾面磚飾面形式的外墻要全部貼滿。單張STP 板粘貼要盡量均勻擠壓,板縫要謹慎處理,確保其嚴密對齊,不能出現錯縫,對齊之后填補填縫專用玻化微珠保溫砂漿,精細施工避免過大壓力造成保溫板漏氣失效,要求保溫砂漿填縫要和板面高度相等,提高保溫板面的平整度。
5)砂漿抹面/鋪貼耐堿網格布
STP 板鋪貼技術,首道抹面膠漿涂抹,涂抹厚度在3mm ~4mm 左右,寬度長度和耐堿網格布尺寸相當,涂抹結束之后立即使用鐵抹子壓入耐堿網格布,耐堿網格布應該事先剪裁好,長度不能超過3m,剪掉網格布包邊,網格布之間搭接寬度至少50mm。窗洞口等特殊位置要做特殊處理,在45°方向鋪貼一道尺寸400X300mm 的網格布,陰陽角位置要采用壓槎搭接的形式,陰角至少搭接50mm,陽角搭接寬度不能小于200mm。
網格布的鋪貼施工要求盡量平整,不能出現褶皺,要達到100%的砂漿飽滿度,陰陽角位置要格外注意保持網格布的水平度與垂直度和方正度。首層墻面要采用雙層耐堿網格布鋪貼方案,第一層網格布為對接形式,接縫要避開陰陽角位置[6],至少和陰陽角保持200mm 距離,第一層網格布施工結束之后開始第二層施工,采用對接方案,要保證兩層之間砂漿度達到100%,不能出現干貼。

圖4 STP 外墻保溫系統結構
6)外涂料飾面施工
在抹面膠漿層表面干燥之后立即進行面層施工,采取從上至下的施工順序,刮板批刮,第一遍表干再刮第二遍,壓實,磨光。施工中要注意避免漏底、漏刮,不能留接縫,確保表面全部覆蓋。施工結束,獲得如下保溫結構,見圖4。
STP 超薄真空絕熱保溫板在施工技術、保溫、防火、自重、厚度、抗列等材料性能等方面相較于傳統的外墻保溫材料[7],其技術優點如下:
1)具有更高的保溫性能:STP 超薄真空絕熱保溫板有著極低的熱導系數和優異的防火與保溫性能,采用納米軌粉類材料和玻璃纖維材料等無機材料作為芯材,通過真空技術將存在絕熱空間內的氣體清除,起到了良好的熱屏蔽作用,安全性高。
2)防火性能優異:有機保溫材料往往面臨著高溫易分解和易燃的問題,但是STP 超薄真空絕熱保溫板作為無機保溫材料可從建筑源頭杜絕火災隱患的發生,其防火等級為A 級,阻燃性理想,滿足建筑消防性能要求。STP防火超薄絕熱保溫板在芯材上選取了無機不燃材料,且是孔徑極小的隙性隔熱材料,阻止了熱對流和熱傳導,保證了外保溫系統不受火焰危害[8]。
3)自重輕、厚度小:STP 超薄真空絕熱保溫板重量更輕,每平方米重量少于4 公斤,安裝施工方便[9];施工操作工藝簡便快捷,勞動強度低;材料本身安全無毒,是一種綠色環保的建筑保溫材料,滿足人們居住、工作環境安全需求。
4)更高的抗裂抗脫落性能:STP 板和粘結砂漿、抹面砂漿之間能夠形成更加牢固的粘接結構,粘合度更高,不容易脫落,因此相比于傳統的外墻保溫材料,STP 板更不容易出現開裂、滲水以及脫落等病害,使用年限與建筑物同壽命。
5)更好的安全性能:STP 保溫板單位面積質量很小,粘接之后安全系數很高,并且保溫板厚度小,從而能夠減少外墻總厚度,進而增加建筑容積率,增加實際建筑使用面積,大大增加外墻施工的安全性,同時減輕了屋面結構荷載,施工工藝簡單,可控性高。同時材料使用厚度薄最大限度降低高層建筑使用時的負風壓,增強了結構整體的安全性。
1)無法現場裁切,進場材料均為模塊編號化。STP板對真空度要求高,無法進行現場裁切,容易造成真空腔漏氣,造成板材保溫失效[10]。
為了加快施工進度同時避免保溫板失效,要在保溫板切割結束之后妥善保管,輕拿輕放,避免造成真空腔破壞,施工時,在STP 板材表面均勻涂抹第一道抹面膠漿,膠漿干硬至可觸碰時進行第二道抹面膠漿工序[11],減少空鼓隱患。
2)施工受天氣因素影響大
STP 板施工受環境影響較大,不能在風、雨、雪、大霧天氣下施工,不能在5℃以下施工,不宜在高溫強光照射下施工,容易因為不良施工環境造成進度停滯,而且STP 板材鋪貼施工結束之后至少要養護12h,接縫處理結束之后還要靜置12h 再涂抹抹面膠漿,抹面施工結束再養護24h,施工環境不良養護時間還要適當延長。
為了加快STP 保溫板施工進度,縮短工期,要選擇合適的天氣條件下進行施工,避開雨季和冬期施工,為了縮短養護時間,可在水泥砂漿中添加早強劑,盡快開始后續施工,同時通過保溫板的合理鋪貼減少接縫量,加快施工進度。
STP 超薄真空絕熱保溫板是一種新型的建筑外墻保溫材料,有著優秀的保溫效果和穩定可靠的結構形式[12],同時具有超薄、質輕、防火不燃、綠色環保的優點。雖然在施工工藝和標準化方面還有待提高,但是憑借其優良的保溫防火性能,在建筑外墻保溫中的應用能夠滿足建筑保溫和防火性能需求,是一種綠色環保、節能降耗的優秀保溫材料。通過項目實際應用,取得顯著的社會效益和經濟效益。具有推廣性應用價值。