一種建筑外墻用高性能保溫裝飾一體化板的設計

甘季中 曹萬智 王洪鎮 楊永恒

（1西北民族大學；2甘肅省新型建材與建筑節能重點實驗室；3蘭州民大土木工程科技有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

中國建筑行業每年平均以20億平方米左右的速度發展，另一方面，在現有的400多億平方米建筑當中，真正達到低碳節能標準的不到10%，其他的90%都是耗能建筑。大力發展節能型建筑已成為共識，伴隨著對節約能源與保護環境的要求不斷提高，建筑圍護結構的保溫技術也在日益加強，尤其是近年來外墻保溫技術得到長足發展，并成為我國一項重要的建筑節能技術。外墻外保溫結構墻體起到保護作用并可有效阻斷冷/熱橋，有利于建筑結構壽命的延長，因此現階段我國基本上都采用這一種保溫方式。而且外墻外保溫體系結構可以節約建筑物室內體積，還便于對建筑物進行內部裝修改造。

公安部、住房和城鄉建設部于2009年9月25日聯合發布了公通字[2009]46號文件，即關于印發《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》的通知，將外墻保溫防火功能提上了日程，并明確規定外墻外保溫應增設防火隔離帶，而當前使用的防火隔離帶產品一般為無機保溫漿料、酚醛樹脂板、普通巖棉板。無機保溫漿料的導熱系數高，保溫效果差，容易使外墻產生冷熱橋，施工厚度又不宜控制，且需要多次批抹才能滿足厚度要求，其吸水率較大的缺點降低了外墻外保溫系統構造的使用壽命。酚醛樹脂板材為有機材料，即使采用砂漿包裹，當其遇到明火依然可以燃燒并釋放大量有毒、有害氣體，給人生安全造成危害。普通巖棉板為橫向纖維結構，其抗壓和抗拉強度都很低，又因其吸水率高，降低了巖棉板本來就較低的抗拉、抗壓強度，使巖棉板防火隔離帶部位成為應力的薄弱環節，經風壓及濕熱應力的反復作用后會造成脫落或開裂，存在著質量隱患和安全隱患。

因此，研制新型的防火性能好、使用安全的外墻保溫裝飾一體化板體系已經成為本領域探討研究的重要課題，具有廣闊的市場和重要的應用價值。本文主要就一種外墻保溫用新型保溫裝飾一體板的構造措施進行探究。

1 新型保溫裝飾一體化板的構造

為了解決現有技術中外墻保溫裝飾板保溫防火效果不佳或粘合性不足以致長期使用后易脫落、空鼓或開裂，存在安全隱患的問題，該一體板提供一種保溫性能好，產品質量穩定，同時能達到國家A級防火要求，集保溫、防火、隔音為一體。

圖1 保溫裝飾一體板結構

圖2 玻璃纖維粘層

該外墻保溫裝飾一體化板基層采用硬質聚氨酯泡沫層，自基層向外依次粘結第一玻璃纖維氈層、聚酯纖維吸音板層、第二玻璃纖維氈層和裝飾板層。第一玻璃纖維氈層和第二玻璃纖維氈層均包括一層玻璃纖維層和兩層防火層，防火層位于所述玻璃纖維層的內側和外側，防火層上涂有噴砂層，用于增強第一玻璃纖維氈層和第二玻璃纖維氈層與其相鄰層間的粘附力。

硬質聚氨酯泡沫層、第一玻璃纖維氈層、聚酯纖維吸音板層和第二玻璃纖維氈層設置穿透的灌注孔，灌注孔中插入一體式 “工”字形的加強件，保證保溫層的穩定性。在加強件的四周澆注界面改性劑。加強件采用玻璃纖維材料、金屬材料或化學纖維材料，其中，金屬材料可使用硬質合金，化學纖維可使用聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維或聚烯烴纖維。加強件的外表面附一層保護層，該保護層為氟碳涂料層。該外墻保溫裝飾一體化板中防火層為無機膠凝材料層，噴砂層中砂的粒徑為80目～200 目，玻璃纖維層為耐堿玻璃纖維網格布或短切玻璃纖維。

圖3 加強件結構

2 新型保溫裝飾一體化板的應用效果

1）該外墻保溫裝飾一體化板中，在硬質聚氨酯泡沫層外設置兩層玻璃纖維氈層，增強防火效果和提高整體強度；每層玻璃纖維氈層均包括一層玻璃纖維層和兩層防火層，防火層位于玻璃纖維層的兩側，防火層上涂有噴砂層，顯著增加了玻璃纖維氈層與臨近層間的接觸面積，因此層間的粘結力大大提升，有效避免了一體化板出現脫層、空鼓。

2）該外墻保溫裝飾一體化板中，設計了聚酯纖維吸音板層，相對于目前在保溫板中常用的泡花板、巖棉板，保溫性能更好，隔音效果更佳。

3）該外墻保溫裝飾一體化板中基層選用硬質聚氨酯泡沫層，具有輕質、隔熱、保溫、防水、防火、防腐及強粘結力的優點；聚氨酯硬微小泡體閉孔率≥95%，吸水率≤1%，導熱系數≤0.018W/mk，隔熱效果好導效果好，抗壓強度≥100Kpa，拉伸強度高，因此，用硬質聚氨酯泡沫層代替巖棉板增強了保溫裝飾一體化板的防火性能和抗拉伸強度及防水性能。

4）該外墻保溫裝飾一體化板中，貫穿硬質聚氨酯泡沫層、第一玻璃纖維氈層、聚酯纖維吸音板層和第二玻璃纖維氈層的加強件，并且在加強件周圍灌注界面改性劑，界面劑改性劑使其涂覆面具有良好的粘結性和柔韌性，能極大改善涂覆界面改性劑的層與其它層之間的粘結性，有效的防止脫層和空鼓，同時還提高了一體化板的整體強度，延長使用壽命。

5）另外設計了適合于本保溫裝飾一體化板的安裝承托件，該承托件可靈活的調整固定板與活動承托板之間的托槽寬度，消除了因一體化板的尺寸誤差，或安裝過程中出現的安裝誤差等造成的支撐不牢固、不美觀等缺陷；進一步保證了本實用新型的外墻保溫裝飾一體化板的安裝效果和安裝質量。該承托件固定板的方向開設有一長條形的調節通孔，與活動承托板的水平承托部上開設有與調節通孔相對應的第二通孔，承托板可相對于水平托板沿所述調節通孔移動，從而調節固定板與活動承托板之間所形成的托槽的寬度。

圖4 安裝承托件結構

圖5 活動承托板結構

3 結語

該外墻保溫裝飾一體化板，選用新型的保溫防火材料，并且增加層間噴砂層，提高接觸面積，設計貫穿硬質聚氨酯泡沫層、第一玻璃纖維氈層、聚酯纖維吸音板層和第二玻璃纖維氈層的加強件，加強件的周圍還灌注了界面改性劑，進一步提升粘附力。因此，整體具備非常優異的防火效果，粘合性強，不易脫落、空鼓或開裂。還具有較高的抗拉伸效果，使用壽命長。設計了聚酯纖維吸音板層，相對于目前在保溫板中常用的泡花板、巖棉板，保溫性能更好，隔音效果更佳。

該保溫裝飾一體化板在工程中推廣使用，可以起到保溫、隔熱、防火、裝飾、隔音、耐久等作用。