胡向磊 Hu Xianglei 顏宏亮 Yan Hongliang
高層住宅保溫裝飾一體化復合板的應用
胡向磊 Hu Xianglei 顏宏亮 Yan Hongliang
外墻外保溫裝飾一體化復合板(簡稱保溫裝飾復合板)是在工廠預制成型,由保溫材料、裝飾面板及膠黏劑、連接件復合而成的板狀制品,同時具有保溫和裝飾功能。保溫裝飾一體化技術裝配施工,有利于圍護材料工業化、標準化,適用于新建建筑和建筑改造。目前,長三角地區高層住宅普遍采用鋼筋混凝土剪力墻結構,保溫裝飾施工仍現場分步作業。作為住宅裝配技術的一種漸進措施,外保溫裝飾一體化符合墻體工業化的發展趨勢。
保溫裝飾復合概念在我國上世紀八九十年代就曾提出,上海建筑科學研究所程士濂、王瑞麟等于1988年在《硅酸鹽建筑制品》中探討了具有保溫、隔熱功能的復合輕質裝飾板;但真正開始應用于建筑外墻還是本世紀初,并因國家對建筑外保溫材料防火規定日趨嚴格而發展。
保溫裝飾復合板飾面層可采用氟碳涂料、真石漆、外墻彈性涂料等,面板可采用硅鈣板、水泥壓力板等無機板材,或在保溫芯材板表面制備聚合物砂漿層表面進行飾面層加工,也可采用鋁板或鍍鋁鋅鋼板、石材、瓷板。底板采用增強聚合物水泥砂漿或經打孔、開槽等處理的無機板材料。保溫芯材板為聚苯乙烯擠塑板(XPS)、聚苯乙烯模塑板(EPS)等熱塑性有機保溫板,或硬質聚氨酯泡沫板(PUR)、改性酚醛樹脂泡沫板(MPF)等熱固性有機保溫板,或膨脹珍珠巖、縱向纖維巖棉條(RWS)等無機保溫板。一般有機保溫板芯材板導熱系數<0.045W/(m·Κ),無機保溫板導熱系數<0.10W/ (m·Κ)。
高層建筑對防火有較高要求,適用于高層建筑的保溫裝飾一體化的復合板材,按照保溫材料燃燒性能等級不同,分為A級和B1級兩種類型。①嚴格意義上的A級不燃材保溫裝飾復合板,主要是巖棉無機樹脂(或硅鈣)復合板和無機保溫砂漿板材,而復合夾芯有機保溫材料按照《建筑材料及制品燃燒性能分級》(GB 8624—2012)無法通過A級檢測。巖棉保溫裝飾復合板由帶飾面層的硅酸鈣板與巖棉保溫層經工廠黏結復合為一體;無機砂漿保溫裝飾復合板主要用膨脹珍珠巖硅灰,拌合耐候耐水高強膠黏劑等添加劑,機械壓制成保溫板(圖1)。②B1級保溫材料主要是模塑聚苯乙烯、擠塑聚苯乙烯等。《關于民用建筑外保溫材料消防監督管理有關事項的通知》[公消(2012)350號]和《建筑設計防火規范》(GB 50016—2014)對高層建筑保溫材料使用進行了較大修訂,對B1級保溫材料適用范圍和墻體構造提出要求,增加其施工復雜性和建筑造價。因此,對高層住宅來說,A級材料較B級材料施工相對便捷。

圖1 無機保溫材料保溫裝飾復合板

表1 長三角地區適用相關標準和規程
近年來,保溫裝飾一體化技術發展迅速,國家及長三角地區出臺了系列標準和規程(表1)。在標準制定上,國家標準《保溫裝飾外墻外保溫系統材料》(JG/T 287—2013)兼顧有機材料和無機材料;2014年,又頒布了無機砂漿類材料國家標準《建筑用膨脹珍珠巖裝飾復合板》(CBMF 4—2014)。地方標準對有機材料和無機材料各有所側重:江蘇省保溫材料集中于熱固性有機保溫板和無機保溫板,安徽省地方標準保溫材料關注模塑聚苯板、擠塑聚苯板、聚氨酯有機保溫板,上海市關注模塑聚苯板、擠塑聚苯板、聚氨酯有機保溫板、酚醛泡沫板等有機板和巖棉板無機板,浙江省則對聚氨酯硬泡保溫板做了制定了規程??偟膩砜?,長三角三省一市發展思路和情況有別,安徽省重視有機材料,浙江省目前頒布的是聚氨酯硬泡保溫復合板規程,江蘇省和上海市對復合板材料要求與國家標準更為相近。無機保溫材料中,江蘇省對無機砂漿和巖棉復合板均有要求,上海市側重巖棉復合板。
對許多房產開發企業而言,產品價格是選擇的重要因素。長三角不同地區住宅價格差異較大,在經濟較發達的高檔住宅主體建筑上,有采用巖棉無機樹脂(或硅鈣)復合板和改性聚苯板的案例(圖2);而對一些普通高層住宅,開發企業往往會選擇比干掛花崗巖相對便宜、視覺效果又相似的保溫裝飾復合板。由于無機砂漿保溫裝飾復合板造價高于外墻薄抹灰系統,為降低造價,一些普通高層住宅僅裙房采用無機砂漿保溫裝飾復合板,而住宅主體仍為巖棉薄抹灰系統。目前,無機砂漿保溫裝飾復合板存在重量較大、韌性低、板材邊角容易破損等問題,從長遠來看,應鼓勵圍護結構采用高檔節能技術和產品,但長三角位于夏熱冬冷地區,外墻節能要求與寒冷地區有區別,經濟發展也有不平衡性,在無機砂漿保溫裝飾復合板具有合理性價比的情況下,可作為長三角地區高層住宅外墻工業化技術的一種選擇。

圖2 外墻采用巖棉保溫裝飾復合板的高層住宅
高層住宅是城市建設中的重要組成部分。如果長三角地區在住宅外墻裝配技術上先行一步,將會為夏熱冬冷地區和全國積累經驗。目前,夾心保溫剪力墻是高層裝配式住宅結構體系的主要選擇之一,正在政府的推動下迅速發展,但仍存在一些問題,如:剪力墻中間為保溫材料,二側混凝土聯系相對薄弱,施工吊裝提出較高的要求;一些夾層保溫材料,如泡沫混凝土會產生冷凝;另外,穿越保溫材料的斷橋連接件也需重視。為避免上述問題,一些預制混凝土裝配式住宅采用與現澆混凝土墻體一樣的外保溫后期施工的方法。因此,保溫裝飾一體化技術今后的發展方向之一是與混凝土結構結合,即保溫裝飾與墻體結構一體化技術。無機保溫砂漿與混凝土具有良好的連接性能,利用反打工藝保溫裝飾層可與混凝土墻板同步制作,不僅可以減掉鋪貼環節,還可與裝飾緊密結合,做出各種肌理圖案。
實踐中,保溫裝飾復合板仍存在排板設計無明確責任主體、施工人員經驗不足、復合板損耗偏大等問題。在今后技術措施上,建議保溫裝飾復合板嚴格實行專項設計,內容包括排板、材料技術性能、基體處理、伸縮縫位置、接縫和凹凸處構造、防水排水構造等。在管理措施上,建議設計、生產和施工管理參照幕墻系統,作為統一責任主體考慮,系統組成材料由系統產品制造商成套提供,系統供應商對整套產品負責。另外,為試驗和引導該技術,建議政府在投資、價格和稅收等方面予以支持,為試點工程和新產品建立相應保險制度,對各主體在提高社會效益的努力工作給予回報。
On the Application of Insulated and Decorative Integration of Composite Board on High-rise Residential Buildings
根據建筑工業化發展和規范的變化,介紹長三角地區高層住宅保溫裝飾一體化復合板的應用情況,并對其發展提出相應建議。
長三角地區;高層住宅;保溫裝飾一體化復合板
According to the changes of the constructive industrialization development and its standardization, the paper introduces the application of insulated and decorative integration of composite board on high-rise residential buildings in the Yangtze River Delta, and puts forward some suggestions for its development.
Yangtze River Delta, high-rise residential buildings, the insulated and decorative integration of composite board
2016-05-23)
胡向磊,同濟大學建筑與城規學院副教授;顏宏亮,同濟大學建筑與城規學院教授。