海東海商業廣場外墻外保溫材料的應用

■ 仝寶石 Tong Baoshi

海東海商業廣場外墻外保溫材料的應用

■ 仝寶石 Tong Baoshi

文章結合工程實例，對防火性能達到要求的幾種常用無機保溫材料性能進行綜合對比分析，提出幕墻飾面外墻外保溫系統適宜采用巖棉板作為保溫材料。

幕墻；外保溫系統；保溫材料；巖棉板

【Abstract】The paper made a comprehensive comparison on properties of several kinds of commonly-used inorganic thermal insulation materials that reached technical standards for fireproof performance by taking real construction example， proposed that rock wool board was suitable thermal insulation material in exterior insulation system for over-coating of curtain wall.

1　工程概況

海東海商業廣場位于楊浦區控江路、錦西路，包括4幢建筑單體，總建筑面積65 953.53m2。廣場1號樓（圖1）建筑面積57 093.95m2，地上22層、地下3層，其中1～4層裙房為商業用房，5層局部為會所，5～22層塔樓為辦公樓，屋面結構高度為78.55m；其外立面為干掛石材幕墻、鋁板幕墻和玻璃幕墻，為達到外墻平均傳熱系數≤0.7W/（m2·K）［1］的節能要求，外墻需采取保溫措施。

目前，外墻保溫材料種類繁多，不同保溫材料的性能差異較大， 1號樓外墻保溫材料選擇時，不僅要考慮保溫性能，更要注重材料的防火安全性，同時要關注其吸水性、經濟性等其他性能指標。

2　外墻保溫材料的種類和特點

圖1　海東海商業廣場1號樓效果圖

外墻保溫材料主要分為有機和無機兩類。

有機保溫材料質輕、保溫隔熱效果好，相應保溫系統技術成熟，在我國已形成較完善的標準、規范體系，常用的有：膨脹聚苯板（簡稱EPS）、擠塑聚苯板（簡稱XPS）、硬泡聚氨酯板（簡稱PUR）等。但其防火性能較差，難以達到A級材料的要求，給保溫系統施工、建筑運行帶來一定的安全隱患。根據《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014），“與基層墻體、裝飾層之間有空腔的建筑外墻外保溫系統，當建筑高度大于24m時，保溫材料的燃燒性能應為A級”?；诖?，幕墻保溫材料的選擇，要充分考慮其安全性，必須具有可靠的防火性能，而EPS、XPS、PUR等有機保溫材料燃燒性能一般僅為B2級甚至更低，很難達到A級，所以不適合本項目。

常用的無機保溫材料主要包括無機保溫砂漿、發泡水泥板、泡沫玻璃板、巖棉板等，其燃燒性能均可達到A級，滿足本項目對于保溫材料燃燒性能的要求。下面將對常用無機保溫材料的綜合性能作進一步的比較分析。

3　無機保溫材料綜合性能比較

除了應考慮防火性能外，還應綜合考慮保溫材料的導熱性能、吸水性、強度、施工便利性以及經濟性等方面，結合上海市節能設計標準的要求、外墻保溫工程的實施情況，來選擇本項目合適的保溫材料。常用無機保溫材料的綜合性能對比如表1所示。

3.1無機保溫砂漿

無機保溫砂漿是由無機輕質骨料、膠凝材料、礦物摻合料、保水增稠材料、憎水劑、纖維增強材料以及其它功能添加劑組成，按一定比例在專業工廠混合的干混材料。其阻燃性能好且適用范圍廣，但在外墻保溫工程中的應用存在以下問題。

（1）材料質量較難控制：保溫砂漿導熱系數與抗壓強度兩項指標是一對矛盾，兩個指標很難平衡。當無機保溫砂漿的導熱系數較高時，材料較為酥松，抗壓強度偏低，導致保溫系統易產生空鼓。另外，同其他無機保溫材料相比，無機保溫砂漿吸水率相對較高。

（2）現場施工可控性差：由于無機保溫砂漿非成品，較之板材類保溫材料，現場施工要求較高，施工難度較大，施工質量可控性較差。如保溫砂漿粉刷時用力不均，造成保溫層的厚度差別較大。一方面，局部砂漿過厚引起下滑擾動，形成空鼓而開裂；另一方面，保溫層厚度不均導致抗裂砂漿厚度不均，薄處和厚處的抗裂砂漿收縮不均勻易導致開裂。

（3）保溫層厚度相對較大：由于無機保溫砂漿導熱系數偏大，為滿足項目熱工性能要求，保溫層厚度相對較大，系統力學安全性較差，部分項目采用內外組合保溫，內保溫會減少住戶使用面積，且不利于室內裝修。

另外，無機保溫砂漿外保溫系統涉及的材料較多，施工工序較為復雜，系統施工時間及施工流程有嚴格的要求，一般不適合應用于幕墻保溫工程，因此不適合本項目。

3.2發泡水泥板

發泡水泥板是以普通硅酸鹽水泥、粉煤灰等為主要材料，摻加發泡劑等其他外加劑，經發泡、成型、養護、切割等工藝制成的輕質多孔保溫板。其阻燃性能好，但同樣存在導熱系數偏大的情況，且吸水率相對較高、韌性低、脆性大、抗沖擊強度小，因此，也不適合本項目。

3.3泡沫玻璃板

泡沫玻璃板是由熔融玻璃發泡制成的具有閉孔結構的硬質絕熱板材，防火性、耐久性、憎水性較好。然而，由于現階段泡沫玻璃板價格相對較高，且材料具有一定的脆性，導熱系數相對于巖棉板偏高，因此，泡沫玻璃板不是本項目的最佳選擇。

3.4巖棉板

巖棉板以玄武巖及其他天然礦石等為主要原料，經高溫熔融成纖，加入適量黏結劑，固化加工制成。同其他無機保溫材料相比，巖棉板具有以下特點。

（1）巖棉板的基本特性是絕熱性能好，其導熱系數≤0.040 W/（m·K），在無機保溫材料中相對較低。

（2）巖棉板具有優良的隔音和吸聲性能，這主要是因為巖棉制品具有多孔性結構，可有效阻止聲波的傳遞。

（3）防火性能優良：除了具有A級阻燃性能外，由于其良好的物理及化學穩定性，巖棉板在大火中不會伸長、收縮和變形，且不會產生煙霧、燃燒液滴或碎片。

表1　無機保溫材料綜合性能比較

（4）經濟性適中：綜合考慮本項目熱工性能要求及保溫材料的價格，巖棉板的材料費要比泡沫玻璃板少。

（5）質輕：巖棉板密度≥140kg/m3，同其他無機保溫材料相比，其密度相對較小。

另外，從施工便利性角度，巖棉板比較適合幕墻結構的公共建筑外墻外保溫施工，且應用較為普遍。目前，巖棉板在非透明幕墻中的應用技術較為成熟，上海市工程建設標準《巖棉板（帶）薄抹灰外墻外保溫系統應用技術規程》（DG/TJ 08—2126—2013）中有相應的技術規定。

4　巖棉板在項目中的應用

幕墻飾面巖棉板外墻外保溫系統保溫層通常設于幕墻和主體墻體之間。幕墻采用干掛工藝，可有效避免外保溫系統脫落現象，安全性較好；同時，保溫材料放于外墻外側可避免占用室內空間，對室內裝飾裝修不會造成影響。系統保溫層與幕墻飾面層之間有空氣層，可有效提高隔熱、保溫、除濕和隔音效果。與其他保溫形式相比，該操作簡潔方便，施工工期縮短。另外，干掛石材幕墻可有效阻止外界冷熱輻射直接作用在保溫板，從而延緩保溫板老化，提高保溫系統的耐久性［2］。

綜上分析，本項目適宜采用幕墻飾面巖棉板外墻外保溫系統（圖2、3）。為保證其質量，提高系統安全性、保溫隔熱效果及耐久性，應注意以下幾點。

（1）制定幕墻保溫工程專項設計方案，充分考慮幕墻工程的安全性、保溫性，按幕墻規范要求對幕墻龍骨、連接件、石材強度進行計算，結合上海市節能設計要求確定巖棉板厚度。

（2）嚴格控制巖棉板及網格布、膠黏劑、錨栓等保溫系統配套材料質量，保溫系統使用的材料應由同一供應商供應，以確保材料之間的相容性、匹配性，進而達到系統穩定性。

（3）為保證系統的安全性，應采用錨栓固定巖棉板，且錨栓的性能及其布置應符合《巖棉板（帶）薄抹灰外墻外保溫系統應用技術規程》（DG/TJ 08—2126—2013）的要求。

（4）為避免巖棉板受潮后強度降低，在巖棉板運輸、堆放及外保溫施工過程中都應有防水措施，且應在系統穿墻孔、預埋件等部位采取可靠的密封措施。

圖2　鋁板飾面巖棉板外墻外保溫系統構造示意圖

圖3　石材飾面巖棉板外墻外保溫系統構造示意圖

5　結語

幕墻飾面外墻外保溫系統保溫材料的選擇應注重防火安全性，并應綜合考慮保溫隔熱性、施工難度以及經濟性等方面。通過對多種保溫材料的性能比較分析，巖棉板綜合性能較好。因此，海東海商業廣場1號樓適宜采用幕墻飾面巖棉板外墻外保溫系統。

［1］上海市城鄉建設和交通委員會.DGJ 08—107—2012 公共建筑節能設計標準［S］.

［2］陳雷.黏釘結合幕墻飾面巖棉板外保溫系統施工技術探析［J］.安徽建筑， 2013（4）：59-61.

Application of External Thermal Insulation Materials in Shanghai Haidonghai Commercial Plaza

curtain wall， exterior insulation system， thermal insulation material， rock wool board

仝寶石，旭輝集團上海海際房地產有限公司項目經理。

2016-02-20）