研发高效保温技术 推动建筑节能进步

华金盛保温材料厂家
一、建筑节能事业发展对外保温技术的挑战

  目前,国内建筑节能已经从新建住宅向公共建筑和既有建 筑等各类建筑推进。其中北京市从2004年开始进入第三步节能阶段(即建筑节能标准由50%%提高到65%%),该项工作的展开,对推动全国特别是北方采 暖省区的节能工作产生积极影响。公共建筑节能设计标准在2004年末前后公布已是不争的事实,近300亿平方米既有住宅的节能改造也提上日程,由此带来的 不仅仅是外保温工程量的数字巨大,更重要的是对外保温技术适应性发展的技术水平的多角度、全方位、高标准的要求更为突出,而这种要求中蕴含着南北方各地气 候条件所决定的节能标准、各地区人文文化所决定的建筑外观风格的装饰多样化及其不断提高的标准要求等。

  随着城市管理化水平的不断提高,特别是施工中沙尘源管 理所决定的无湿作业化要求、保温工程国家技术规程及国家对建筑工程质量长期可靠性的要求、建筑行业随着外保温技术的不断成熟而逐步提高的施工工艺性所决定 的外保温技术施工简便性要求等,这些实质上是对外保温技术提出了节能高效性、施工简便性和装配化、工程质量长期可靠性、外保温工程表观质量长期稳定性、建 筑物外观色彩及装饰风格、施工现场对环境无污染性、技术上对外墙和屋面适用性的高层次要求。应该说是对现有外保温技术提出的挑战性要求。

  二、外墙(屋面)外保温面临的技术问题

  外墙(屋面)外保温技术同其他建筑专业技术一样,都必 须随着相关技术发展和市场需求而不断发展,目前面临着五大市场需求变化:一是建筑节能标准由50%提高到65%;二是外装饰要求较高的公共建筑即将实施节 能标准;三是南北方大量的既有住宅节能改造;四是屋面保温标准和装饰标准同步提高;五是外保温施工由手工湿作业转向装配化干作业。无疑,每个需求变化都有 对外保温技术提高的新要求。就我国大量推广使用的粘接EPS薄抹灰技术、胶粉聚苯颗粒外保温技术、钢丝网架聚苯板技术、砼现浇聚苯板技术系统等对应以上所 述市场需求变化,今后尚有以下几个技术问题需求解决。

  (一)第三步建筑节能65%标准对外保温技术提出的新课题

  第三步建筑节能65%标准实施后,各地区以往按第二步 节能标准实施的保温层厚度都相应要增加30%以上。保温层厚度增加后,其表面粘贴面砖或涂饰涂料发生裂缝的可能性也会增加,特别是在沿海和严寒地区,由于 气候温差大、负风压、冻胀破坏等因素的影响,裂缝产生的可能性会加剧。以胶粉聚苯颗粒保温系统、薄抹灰系统、发泡聚氨酯系统为例,因为保温层厚度增加,会 导致施工周期延长、工程造价上升等情况发生,使用户难以接受。这种增加保温层厚度对外保温工程影响是一种最直接的影响。另外,随着对建筑物外饰造型风格的 需求,采用EPS类保温,也会因为保温层过厚,使建筑风格多样化的愿望受到影响,造成此类外保温技术推广的障碍。相比之下,发泡聚氨酯材料由于导热系数 小,现场发泡时又能有效填塞建筑物孔缝等而形成大面积无缝隙连续保温层,故在同样保温效果下,保温层厚能比EPS减少40%%左右。同时又因其线性收缩率 小,与墙体实现无空腔粘接,不论其饰面为涂料或面砖,均能有效克服饰面缺陷产生,大幅度提高工程可靠性和寿命。不难看出,研制、开发、应用发泡聚氨酯外保 温系统,是解决建筑物外立墙面厚度不易均匀、保护层材料选择及施工工艺等疑难问题的有效手段。目前,现场喷涂聚氨酯的外保温技术国内已有应用,如果再能选 择一种既符合外墙装饰要求又具有良好耐候性的装饰板材,通过锚固干挂方式,在预留空腔内浇注发泡聚氨酯,将能进一步提高施工效率和减少施工难度,也大大降 低施工成本,并能够达到保温、防水、装饰一体化,将使发泡聚氨酯在外墙(屋面)应用技术产生重大飞跃,无疑是外保温技术的一次革新。

  (二)公共建筑节能重要核心技术目标

  公共建筑不同于民用建筑的最大特点之一是,外墙和屋面 装饰档次要求高,装饰材料品种多。因此其外墙(屋面)保温技术要求远远高于民用住宅建筑,就目前已有的几种外保温技术系统而言,都存在在某一方面不易满足 公共建筑外保温工程要求的技术问题。例如当采用EPS、XPS等保温板外保温再饰以玻璃幕墙或铝塑板幕墙或干挂石材等,都有一个施工复杂、施工周期长的问 题,同时造价又比较高,并且有很多节点性热桥难以处理。另外大城市公共建筑近年来向高层发展势头强劲,实行节能后粘贴面砖带来技术上的难度也大,为此应从 两个方面解决。

  一是研制可以从装饰效果和使用寿命方面与铝塑板、面砖 等装饰材料等效,且造价较低、施工方法又简便的外饰材料,解决饰面施工难度大、周期长、造价高的问题,通过选择多种饰面产品,形成高、中、低档次俱全,装 饰风格和效果各异的套餐制,可供南北方各地区、各功能建筑和人文习俗需求,提高适应性。二是研制合适保温材料及应用技术,利于处理节点性热桥,确保外墙 (屋面)符合节能标准规定的保温效果。因此将保温板和装饰板工厂化复合成型材,现场锚固安装或将装饰板锚固安装后现场浇注发泡聚氨酯技术,是解决公共建筑 节能的最佳技术途径之一。

  (三)既有住宅节能改造的技术特点。

  既有建筑节能改造对于外墙保温施工最突出的问题是这些建筑外墙表面都完成了饰面(涂料、面砖、马赛克等)。现有各种外墙保温技术施工都要求必须先去除外饰面,不仅工程难度大,也易干扰居民正常生活,同时也增加节能改造的工程造价。

  我国几十年来是以平屋面为主要型式,近年来坡屋面盛 行,屋面保温隔热防水问题日益突出。坡屋面往往采用现浇砼屋面,而后用EPS或XPS板材再施工沥清瓦、水泥瓦或轻钢彩板,但都存在渗漏或保温隔热效果不 理想的问题。实验证明,采用机械锚固方式将保温装饰复合型材装配或将装饰面板锚固后浇注发泡聚氨酯材料,或者采用机械锚固XPS、EPS,表面复合胶粉聚 苯颗粒保温浆料,均可以在既有建筑外墙表面直接完成外墙保温施工。而现场浇注发泡聚氨酯这类既有优越保温隔热性能,又有卓越防水功能的新材料应用于坡层面 极其有限。主要是目前能有效解决发泡聚氨酯应用的配套技术尚不完善,通过锚固装饰瓦现场浇注发泡聚氨酯,用完善的技术系统解决脊、缝、檐等结点密封问题是 最理想的方式。

  (四)装配化干作业的外保温技术势在必行

  采用工厂化生产保温装饰复合型板,在现场机械锚固或先 机械锚固装饰板而后浇注发泡聚氨酯保温材料,完成外墙(屋面)保温隔热工程,都不需手工涂抹作业,可以大大缩短施工周期,实现外保温技术的无水化、零污 染。这是现行其他类外保温技术系统难以达到的。在国内众多研制、开发、推广外保温系统技术的企业中,哈尔滨天硕工业有限公司独辟蹊径,对发泡聚氨酯材料进 行复合,开创了实现第三步节能的新天地。

  三、TS保温防水装饰干挂外保温成套技术

  天硕公司TS保温防水装饰干挂外保温成套技术是以发泡 聚氨酯为主,同时应用XPS、EPS、PU保温板材及PU和PVC装饰板、人工合材薄板、铝塑板、纤瓷板、彩色金属板、搪瓷瓦等多种墙面、屋面饰面材料组 合,以现场先锚固饰面板后浇注发泡聚氨酯或工厂化生产保温装饰复合型材后再现场锚固两种施工方式完成,施工全过程无湿作业,简便快捷,在现场一次完成外墙 (屋面)保温、防水、装饰工程,既能满足公共建筑各种高中档外饰面多种风格要求,也可以应用既有建筑节能改造工程,具有对我国各地区各类工程外墙(屋面) 节能标准、各种多档次装饰现实要求的无湿作业方式,有着广泛的适应性,符合从第二步节能向第三步节能及今后持续提高的节能标准要求。

  (一)TS干挂保温防水装饰外保温技术研究

  该技术以持续适应高效节能长远目标为基本指导原则,在 保温材料选用上,充分考虑各地经济状况,以热工及综合性能最优秀的产品和技术为主,同时满足个性用户需求。保温材料以发泡聚氨酯为主要产品,装饰板为置入 式构件,完成发泡聚氨酯现场浇注施工后一次形成保温、防水、装饰一体化,在国内外为首家,目前已获得国家专利授权。另外,为适应低售价住宅等节能工程需 求,该技术也是在首家推出将EPS、XPS保温板等与装饰板复合。这两种应用方法都可以实现对建筑节能标准需要。

  不论用于外墙或屋面的装饰材料、都必须具有良好的耐侯 性,以保证工程寿命,同时要具有良好的防紫外线能力,以确保装饰效果稳定,吸水率应符合相关标准,同时应使用薄形材(≤4㎜)以尽量减轻单位面积荷载。 TS干挂保温防水装饰外保温技术以满足不同地区、不同建筑、不同装饰档次外墙和屋面不同装饰要求为基本原则。同时,以全面满足外墙和屋面保温隔热技术需 求,选用装饰效果不同档次、工程造价不同档次的装饰材料PU、PVC挤出板、人工合成石材薄板、纤瓷薄板、铝塑板、彩色金属板、搪瓷材料等多种,分别用于 外墙及屋面装饰。

  在现场浇注聚氨酯时,装饰板与金属构件工厂批量化生产,现场为装配化施工,保温板装配预留缝用PU密封,使保温、装饰、防水功能一次施工实现。

  (二)TS干挂外保温技术的可靠性

  外保温技术可靠性应从外保温工程安全长期可靠性、外观质量长期稳定性、热工性能指标可靠性三大方面给予保证。TS干挂外保温技术是由装饰层、保温层、金属结构架和粘接剂及施工技术完整形成保证体系。

  1、热工性能指标技术保证途径:TS干挂保温防水装饰 外保温技术使用现场浇注聚氨酯发泡保温材料技术方式时,预锚固装饰板与墙体或屋面基层的空腔尺寸是由可调节金属构架系统实现。一经设定,将不会在施工中发 生变化,使保温层厚度得到强制性保证。保温层经现场发泡形成大面积无缝连续保温层,加之保温材料极佳热工性能,形成节能效果由材料选择和施工技术能得到根 本上的保证。同时,使用工厂化生产保温装饰复合型材,现场干挂安装技术方式时,其保温板厚度按设计厚度切割制成为不可变尺寸、批量生产尺寸一致性得到保 证,在现场安装缝用发泡聚氨酯封闭,成为大面积连续保温层。因而从材料和施工技术方面保证了热工效果稳定和达标。

  2、外保温工程安全性、长期可靠性技术保证途径:TS 干挂保温防水装饰外保温技术采用了胶粘接和机械锚固相结合方式,发泡聚氨酯保温材料将装饰板和墙面(屋面)基层粘接成为多重复合粘接,实现装饰板与墙面 (屋面)的连接。保温板与装饰板工厂化生产复合型材时,用高性能胶粘剂实现保温板与装饰板的高可靠粘接。经过应用性检验和检测,胶粘可靠性达到航空试验标 准。金属构件经热镀锌防腐处理,所有金属构件均严密地被发泡聚氨酯保温层和硅硐胶封闭其中,无任何腐蚀破坏发生。其与墙面(屋面)连接还需用德国TOX尼 龙套钢钉,和各种墙体材料都能形成单钉拉拔力在570-1600N范围的可靠连接。发泡聚氨酯保温材料与墙面(屋面)形成100%%无空腔粘接,不仅使保 温层牢固地与基层形成一体,而且对装饰板实现二次固定。同时金属构件与墙面(屋面)之间连接构造也成为发泡聚氨酯保温层的“锚钉构造”,故而保温系统形成 互相交叉连接复合成为一体,成为永久性结合,不会发生任何脱落、变形的现象。

  3、外保温饰面层的长期稳定性:TS干挂保温防水装饰 外保温技术饰面层使用多种装饰板或在装饰板表面涂料饰面,其长期稳定性应由饰面层表面平整度稳定性、色彩稳定性、饰板不开裂破损稳定性等方面形成技术保 证。各种装饰材料从生产工艺、性能试验、检测等方面确保其技术保证。有些板材已在工程作为其他功能材料长期应用得到考验,并且又在大连理工大学、黑龙江石 油化工研究院等地权威校、院、所做了耐紫外线试验,高低温循环试验、抗折强度试验。其耐紫外退色性能、吸水率、抗冻性能、抗风压性能、耐火性能、抗冲击强 度都远远高于国家相关标准规定指标。其有效稳定使用寿命都在25年以上。

  从以上可以看出,建筑外保温技术向无湿作业的干挂技术 方向发展已成行业发展趋势。随着建材技术的迅速发展和新产品的不断涌现,建筑外墙(屋面)外保温实现多种装饰靓丽外观也必将成为现实,推广使用发泡聚氨酯 保温材料是适应今后不断提高的节能标准的最佳选择。工厂化生产、标准化供应产品、规范化推广技术、装配化施工、实现外保温技术现场零污染化干作业,必将成 为我国外保温行业未来的技术发展方向。(作者:康玉范 于国臣:哈尔滨天硕建材工业有限公司 张贞浴 黑龙江大学化工学院)

标签: 高效