UV固化無機輕質飾面板的裝配式應用技術研究

許志鋼 馮小江 劉方圓 王弘書 趙金平

（中關村人居環境工程與材料研究院，北京 100083）

近年來，國家陸續發布推進裝配式建筑和裝修的政策文件，北京、上海等地也先后出臺地方裝配式裝修的技術規程和標準。從目前我國裝配式建筑的發展趨勢看，裝配式裝修是全面提升裝配式建筑質量、效益和品質，實現裝配式建筑全面發展的關鍵。

裝配式裝修在全裝修的基礎上進一步實現裝修部品工廠化生產，并在施工現場裝配化施工，具有提升品質、減少成本、提高勞動生產率、節能環保、便于維護與更新等優點，是體現工廠化生產優勢、提高建筑產品質量的有效手段，符合國家節能減排和建筑工業化的發展戰略。

裝配式裝修通常具有以下幾個特點：1）工業化生產。裝修中使用標準化的部品、部件，均在工廠生產線制造，因此裝修的精度和品質大大優于傳統裝修方式。2）裝配化施工。因為大量工業化生產的標準化部品、部件作支撐，使得裝修施工現場可以實現裝配化施工。與傳統的現場手工作業施工工藝不同，裝配化施工減少了大量現場手工制作，施工現場如同工廠生產線的延伸，裝修工人按照標準化工藝流程進行安裝，大大提高裝修品質。3）規模化裝修是一個系統工程，材料部品多，流程管理復雜，應用標準化、集成化、模塊化的裝配式裝修模式，有利于保證裝修質量和進度，真正實現全過程精細化管理。

因此，從大量建造到追求功能品質不斷提升的過程中，裝配式裝修將成為建筑裝修方式的必然選擇，對促進建筑業節能減排，減少建筑垃圾，促進社會可持續發展具有重要意義。

本文針對建筑裝修的環保要求和高效復合型裝配式室內墻面板材的需求，研究UV固化無機輕質飾面板的裝配式應用體系，攻克板材的產業化應用關鍵技術，為創建綠色人居、綠色建筑提供重要的技術保障。

1 UV固化無機輕質飾面板的功能及特點

UV固化無機輕質飾面板是針對我國建筑業裝配式裝修和室內環境污染治理而開發的，能用作裝配式裝飾裝修一體化材料，并可通過表面種植的光催化材料實現室內空氣凈化和抗菌功能。

UV固化無機輕質飾面板以無機輕質板材為基材，利用紫外光（UV）輻射固化、轉印和納米N-TiO2粉體乳化、霧化均布技術，將高清圖文印制于無機輕質板材表面并負載納米N-TiO2，具有凈化抗菌功能強、飾面效果好、幅面尺寸大、輕質高強、阻燃防火、施工快捷、舒適宜居、環保無污染等特點。

2 UV固化無機輕質飾面板裝配式應用體系

基于SI（Sketon and Infill，支撐體和填充體）住宅理念的裝配式建筑和裝修體系在國內逐步得到認可和應用。裝配式建筑由結構系統、圍護系統、設備和管線系統、內裝修系統四大系統組成，而裝配式裝修是內裝修的一種實現方式。

裝配式裝修指主要采用干式工法，將工廠生產的內裝部品、設備管線等在現場進行組合安裝的裝修方式。主要特點是干式工法裝配、管線與結構分離和部品集成定制。

根據北京市保障性住房建設投資中心近幾年實施裝配式裝修的項目數據顯示，裝配式裝修與傳統裝修方式比較，在節材節能以及提高工效上效果明顯。表1中以50m2戶型作對比。

表1 裝配式裝修與傳統裝修對比表

裝配式裝修中可將內裝部品歸納為裝配式隔墻、裝配式墻面、裝配式吊頂、裝配式樓/地面、集成衛生間、集成廚房以及其他內裝部品（整體收納、內門窗等）七類，其中，裝配式墻面是重要組成部分。

圖2 裝配式墻面應用體系系統圖

圖3 直接粘貼工法施工圖

UV固化無機輕質飾面板可作為裝配式墻面的部品體系，其裝配式應用體系主要由飾面板、連接構造和配套部品構成，通過工廠生產、現場組合安裝成為集成化墻面。經過調研國內外相關資料，根據基體墻體的平整度以及整體成本的要求，開發了貼面墻直接粘貼工法和貼面墻間接粘貼工法兩種裝配式施工工藝。

2.1 貼面墻直接粘貼工法

貼面墻直接粘貼工法主要針對基層墻面較平整（平整度偏差小于1cm）的情況，采用專用粘接劑將飾面板粘貼固定在基層墻面上。這種工法具有施工簡便、節省材料、施工周期短等特點。見圖3。

由于飾面板背面有特殊的涂層，市場現有的粘接砂漿等無機類粘接劑，雖然耐老化性能好，但初期粘接強度較低，不能滿足施工要求；泡沫膠、結構膠、云石膠、AB膠等有機類粘接劑，雖然初期粘接強度較高，但耐老化性能差，且環保性較差，成本高。因此，針對飾面板的特點，研究開發了一種低成本的環保無機粘接劑，具有速凝快粘、粘結強度高、經久耐用、環保、成本合理的特點。

無機粘接劑基于石膏材質，添加其他種類的無機材料復合而成。通過對現有的粘結材料進行篩選、對比和成分分析，并進行配比試驗，對比初凝時間、初期粘結強度、后期拉拔強度等指標，開發出初凝時間在20～30min，且具有成本低、環保無污染、粘結強度高等特點的飾面板專用粘結劑。

2.2 貼面墻間接粘貼工法

貼面墻間接粘貼工法主要針對基層墻面平整度偏差較大以及其他不適合直接粘貼工法情況的施工方法。其裝配式連接構造由能調節高度的點狀螺栓式樹脂龍骨、專用粘結劑、接縫邊角配件等部分組成，通過樹脂龍骨將飾面板間接安裝在基層墻面上。

貼面墻間接粘貼工法的主要特點如下：1）調平精確簡便：每個樹脂龍骨可單獨調整高度，整體墻面的平整度調整快捷，不受基層墻面的不平整度的限制，實現飾面板高精度的安裝；2）管線空間可調：通過選擇不同型號樹脂龍骨可自由調節飾面板距離基層墻面間距，最大可達70mm，便于作為各種管線空間；3）施工簡便快捷：通過樹脂龍骨的快捷調平可實現全干法施工，與直接粘貼工法相比施工現場更清潔；4）使用部位豐富：使用專用粘接劑粘貼樹脂龍骨與基層墻面及飾面板，可在梁下等部位安裝飾面板。

圖4 樹脂龍骨規格圖

圖5 樹脂龍骨安裝圖

圖6 樹脂龍骨安裝節點圖

使用樹脂龍骨工法的裝配式墻體與普通輕鋼龍骨墻體相比，具有成本低、效率高等優點，見表2。

通過采用不同的粘接劑進行試驗，綜合固化時間、施工性能和粘接強度等參數，選擇最優的專用粘接劑。拉拔法粘接強度試驗結果顯示，專用粘接劑較普通粘接石膏的粘接強度提高36.7%，且破壞基本沒有發生在粘接劑與樹脂龍骨的粘接界面，而發生在飾面板的面層與基層的界面處。

圖7 樹脂龍骨布置圖

圖8 樹脂龍骨粘貼工法 粘接效果圖

表3 樹脂龍骨粘接強度試驗結果

2.3 裝配式節點

為了將上述工法更好地應用于實際，對UV固化無機輕質飾面板在不同基體墻面上的直接粘貼工法和間接粘貼工法的各種裝配式節點進行了研究。

2.3.1 貼面墻直接粘貼工法節點

見圖9。

圖9 直接粘貼工法節點圖

2.3.2 貼面墻間接粘貼工法節點

根據間接粘貼工法中樹脂龍骨在裝配式墻板中兩種常用的安裝形式——有襯板和無襯板，設計了各種安裝節點。見圖10。

2.4 裝配式配套部品開發

UV無機輕質飾面板的裝配式配套部品主要用于接縫及邊角處理，這是影響整個墻面飾面施工效果的重要因素。目前，接縫邊角處理主要有兩種方案：一是后期使用硅酮膠等進行美縫處理，硅酮膠等一般直接從市場采購；二是使用各種金屬配件進行壓縫處理，為此聯合了專業廠家進行配套金屬配件的設計和選型，包括扣條、壓條、陽角條、陰角條等多種類型。見圖11。

3 結論

圖10 間接粘貼工法節點圖

圖11 飾面板配件

UV固化無機輕質飾面板作為一種環保的裝配式裝修墻體板材，在環保性、裝飾性、施工便捷性、成本等方面有不可比擬的綜合優勢，可應用于新建住宅、醫院學校等公共建筑，以及既有建筑改造等，對打造綠色環保宜居的生活空間，促進建筑業節能減排，促進社會可持續發展具有重要意義。

本文針對UV固化無機輕質飾面板的裝配式應用進行了全面研究，根據我國的建筑墻體現狀，研究開發了貼面墻直接粘貼工法和貼面墻間接粘貼工法兩種裝配式施工工藝，并通過研究開發專用的粘接劑和樹脂龍骨連接體系，解決基體墻體的平整度對裝配式施工的施工效率和飾面板安裝質量的影響，可以滿足裝配式墻面的干法施工、管線空間、后期維修更換等裝配式裝修的諸多要求。