甘肅省居住建筑巖棉外墻外保溫耐久性試驗研究

劉吉林

（甘肅省建筑科學研究院，甘肅 蘭州 730050）

1 引言

隨著我國經濟的快速發展、建筑規模擴大，建筑能耗在我國能源消耗總量中所占的比例逐年增加，且高能耗建筑矛盾日益突出。當前外墻外保溫系統設計使用年限為25年，就現行的外保溫設計與施工技術來看，在正常的使用和維修條件下，要達到25年的使用年限確有一定難度。本研究是對蘭州已經建成使用20年兩棟巖棉外墻外保溫的建筑進行了研究，從而更進一步的了解巖棉保溫性能，為巖棉外保溫在外來的應用提供理論依據和經驗，分析影響建筑外墻外保溫系統耐久性的因素，為建筑巖棉外墻外保溫系統在我國的普遍使用提供參考。

2 試驗研究

2.1 研究概述

住宅樓A棟和B棟均為70年代建設，外墻砌筑材料為實心粘土磚，兩棟住宅樓于90年代初期作為當時的節能改造示范工程進行了既有建筑節能改造，節能改造經多個方案比較后，選取了保溫、防火性能都較好的巖棉外墻保溫系統，在施工上也緊抓質量，保證了外墻保溫系統的性能。

通過對兩棟住宅樓的觀察，可以看出兩棟住宅樓都出現了不同程度的裂縫，但A棟樓明顯較多，且主要出現在門窗縫隙、墻面板縫粘合處。另外，縫隙類型主要為粘合處的豎向裂縫，在部分墻面上由于常年外力作用影響也出現了少許水平和斜向裂縫。

2.2 A棟、B棟住宅樓紅外熱像圖

對兩棟樓進行紅外熱像檢查，其結果見圖2-圖5。

圖2中在紅外熱像圖中劃出L0、L1、L2、L3、L4共五條溫度線，從標記的溫度分布情況來看，平均溫度大概在28.0℃左右，標準溫差在0.37℃左右。圖3中在紅外熱像圖中劃出L0、L1、L2、L3四條溫度線，平均溫度約為30.0℃，標準溫差最大為0.75℃，最小為0.29℃。

圖1 A樓與B樓立面圖

圖2 A棟樓北面墻

圖3 A棟樓南面墻

圖4中在紅外熱像圖中劃出L0、L1、L2、L3、L4、L5共六條溫度線，從標記的溫度分布情況來看，平均溫度大概在28.0℃左右，標準溫差最大為1.05℃，最小為0.54℃。圖5中在紅外熱像圖中劃出L0、L1、L2、L3共四條溫度線，平均溫度大概在27.0℃左右，標準溫差最大為 2.43℃，最小為 0.59℃。

表1 A樓北面墻主要圖像標記

表2 A棟樓南面墻主要圖像標記

圖4 B棟樓北面墻

表3 B棟樓北面墻主要圖像標記

圖5 B棟樓西面墻

表4 B棟樓西面墻主要圖像標記

3 外墻傳熱系數檢測

A棟樓為磚混結構，地上四層，建筑外墻為240mm厚實心粘土磚砌筑，外貼50mm厚巖棉板保溫。通過對A樓北面外墻傳熱系數數據分析和計算，K= 0.84 W（m2·k）。B棟樓為磚混結構，地上四層，建筑外墻為240mm厚實心粘土磚砌筑，外貼50mm厚巖棉板保溫。通過對B樓北面外墻傳熱系數數據分析和計算，K= 0.85 W（m2·k）。

比較上述實測數據可知，兩棟住宅樓現場檢測的外墻傳熱系數相當，說明在長達25年的使用中，巖棉外墻外保溫系統的保溫性能保持良好，且性能穩定，有效提高了居住舒適度，是適宜在北方地區推廣使用的外保溫系統。

4 巖棉外墻外保溫構造

由圖6可見，有些墻面出現了不同程度的細小裂紋，剝開外墻飾面層后發現當時的外墻保溫施工工藝良好，固定銷桿上有輕微銹蝕現象，連接件與固定銷桿、鍍鋅電焊網的連接方式為固定銷桿穿過基體墻面而連接，而鍍鋅電焊網由固定銷桿兩頭彎鉤固定。另外，剝離后的鍍鋅電焊網絲后面的巖棉板除發黃、虛化外基本完好，無明顯破損情況，而且由于當時生產巖棉板的技術有限、工藝不成熟，巖棉板在使用20多年后表觀不均勻、出現層化現象，有碎片、碎渣會隨剝離而掉落。

圖6 外墻面層、鍍鋅網與巖棉保溫層圖示

總體來看，取樣處巖棉保溫體系的結構層次比較分明、施工良好，除飾面層經外力影響出現部分裂紋外，砂漿保護層裂紋較少，鍍鋅鋼絲網與巖棉板固定緊密，巖棉板較完整，拼接處縫隙較小，連接件與基層墻體鏈接較為緊密。蘭州地區全年氣候較為干燥，經20多年使用的固定銷桿僅有輕微銹蝕現象， 符合當時的施工水平，達到了不錯保溫目的。

5 外墻外保溫材料性能試驗

對巖棉板外保溫系統的主要材料巖棉板與鍍鋅電焊網進行實驗室檢測，其結果見表5、表6。

表5 巖棉板物理性能檢測結果

表6 鍍鋅電焊網物理性能檢測結果

通過表5對巖棉板物理性能實驗室檢測可以看出，經過常年使用的巖棉板本身的物理性能并沒有發生太大變化，性能保持穩定，巖棉外保溫系統還可繼續為住戶帶來優良的保溫服務。通過表6可以看到，鍍鋅點焊鋼絲網強度較好，仍有較高的焊點抗拉力，這對于抵抗墻體在受到外力時產生的開裂、變形等起到了重要作用，只是由于使用時間較長，電焊網表層的鍍鋅有銹蝕現象，裸露部分出現了脫落。

6 結語

隨著節能要求的進一步提高以及對保溫材料防火性能要求的提高，巖棉保溫的應用將會越來越多，此次研究表明巖棉保溫體系保溫隔熱性能較好，并擁有一定耐久性，研究希望為其他保溫體系提供參考依據，為國家節能減排做出貢獻。