墙外保温事业的开展,因此产生的火灾事故也越来越受到关注,尤其是央视大火之 后,外墙外保温的防火安全
1.技术开发背景
近年来随着外墙外保温事业的开展,因此产生的火灾事故也越来越受到关注,尤其是央视大火之 后,外墙外保温的防火安全性成为了当下行业内关注的焦点问题。公安部、住房和城乡建设部于2009年9月25日联合发布了公通字[2009]46号文件, 即关于印发《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知。46号文明确规定:非幕墙式住宅建筑高度大于等于100m的,其保温材料的燃烧性能应为 A级;非幕墙式其它民用建筑高度大于等于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级;幕墙式建筑高度大于等于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级。
中国目前墙体保温大量采用有机可燃保温材料(EPS、XPS、PU等),而且由于中国大部分建筑是中高层,如果完全按照46号文执行,限制有机保温 材料的应用高度,一方面有机保温材料将严重过剩而不燃保温材料又供给不足;另一方面用于中高层建筑的不燃保温材料系统(如岩棉系统)没有成熟的施工工艺, 这样就会严重影响国内建筑节能的开展。
岩棉作为优质的保温材料,具有无毒无害、防火等级高、吸音和耐久性好等特点,在国外建筑系统中已经得到了广泛的应用。美国人均消耗量为5~10kg,北欧 人均消耗量在20kg以上,前苏联人均消耗量也在5kg以上。由于防火问题,聚苯板系统在美国仅占17%,而岩棉、矿渣棉占70%。英国规定18m以上房 屋必须使用不燃材料作为外墙保温材料,德国20m以上房屋只能用岩棉作外墙保温
2.技术原理简介
岩棉外墙外保温技术是北京振利节能环保科技股份有限公司完全依靠自己的科研力量,独立开发出的,拥有完全自主知识产权的一项新技术。保温层采用的岩 棉板保温材料具有导热系数低、防火性能好、绿色环保等特性。岩棉板的固定采用粘锚结合的方法,用特制水泥砂浆将岩棉先预固定在墙体上,然后用胀栓等锚固件 配合热镀锌钢丝网固定岩棉板,热镀锌钢丝网与岩棉板表面之间加有垫片,使热镀锌钢丝网与岩棉板之间存在一定的距离,有利于岩棉板表面的抹灰处理,岩棉板固 定后又对岩棉板表面进行了界面处理,增强了岩棉板的防水性和表面强度,同时有效解决了岩棉板与胶粉聚苯颗粒找平层的粘接难题。轻质找平层采用极具特色的 ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料,很好地克服了岩棉板表面负荷不宜太大等问题,同时又给找平层材料增添了多种新功能,使之具有质轻、阻燃防火、防裂、降低成本等 特性。抗裂防护层采用按本公司柔性渐变理论而设计的ZL抗裂砂浆复合耐碱网格布技术,能有效防止饰面层出现开裂。
本技术采用了柔性渐变,防护面层等先进的保温技术理念,在充分保证整套技术的安全、稳定、成熟的同时,在每一层材料的研制开发过程中,更是遵循了资 源的再生利用、可持续发展的新思维,使这套新技术在满足节能防火的需求基础上,充分体现了绿色、环保的新节能理念,使建筑节能工作有了更深层次的认识提 高。
3.技术系统构造
岩棉复合找平层外墙外保温系统由岩棉板保温层、界面处理层、热镀锌钢丝网锚固层、胶粉聚苯颗粒找平层、抗裂防护层、饰面层组成,构造设计具体如图1-1所示。
4.施工工序
1) 将墙面凸起影响施工的部位剔平。
2) 吊垂直,弹出岩棉板定位线
3) 根据岩棉板定位线,用粘结砂浆粘贴岩棉板进行预固定,岩棉板要错缝拼接,并在岩棉板上铺设热镀锌钢丝网,用锚固件固定岩棉板和热镀锌钢丝网,每平方米墙面 上至少设置四个锚固件,锚固件从距离墙角、门窗侧壁100mm~150mm以及从檐口与窗台下方150mm处开始设置。沿窗户四周,每边至少应设置三个锚 固件。用U型热镀锌钢丝网片把门窗侧壁及墙体底部包边,用L型镀锌钢丝网片把墙体转达角处包边。这些包边网片要随同岩棉板一起被锚固件穿过,并用手压紧, 以便定位。钢丝网采用单孔搭接,并用镀锌铅丝将搭接处绑扎好,每米绑扎不得少于4处。岩棉板固定好后,按每平方米至少4个的密度在热镀锌钢丝网下安装塑料 垫片,将钢丝网垫起5mm,以保证岩棉板与热镀锌钢丝网能存在一定的距离,这样有利于抹灰找平层的施工。
4) 采用专用喷枪将配制好的界面剂均匀喷到岩棉板表面,确保岩棉板表面及热镀锌钢丝网上均喷满了喷砂界面剂,以增强岩棉板表面强度及防水性能和热镀锌钢丝网的防腐性能。
5) 吊胶粉聚苯颗粒找平层垂直控制线、套方作口,按设计厚度用胶粉聚苯颗粒作标准厚度贴饼、冲筋。
6) 胶粉聚苯颗粒找平施工
a)抹胶粉聚苯颗粒找平时,应分两遍施工,每遍间隔在24h以上。
b)抹头遍胶粉聚苯颗粒应压实,厚度不宜超过1cm。
c)第二遍操作时应达到冲筋厚度并用大杠搓平,用抹子局部修补平整;30min后,用抹子再赶抹墙面,用托线尺检测后达到验收标准。
d)找平层固化干燥后(用手掌按不动表面为宜,一般为3d~7d)后方可进行抗裂层施工。
7) 抗裂防护层及饰面层
抹抗裂砂浆,铺压耐碱网格布。耐碱网格布按楼层间尺寸事先裁好,抹抗裂砂浆时,将3mm~4mm厚抗裂砂浆均匀地抹在胶粉聚苯颗粒找平层表面,立即 将裁好的耐碱网格布用铁抹子压入抗裂砂浆内。相邻耐碱网格布之间搭接宽度不应小于50mm,并不得使网格布皱褶、空鼓、翘边。首层应铺贴双层网格布,第一 层铺贴加强型网格布,加强型网格布应对接,然后进行第二层普通网格布的铺贴,两层网格布之间抗裂砂浆必须饱满。在首层墙面阳角处设2m高的专用金属护角, 护角应夹在两层网格布之间。其余楼层阳角处两侧网格布双向绕角相互搭接,各侧搭接宽度不小于150 mm。门窗洞口四角应增加300mm×400mm的附加网格布,铺贴方向45°。
抗裂砂浆层基本干燥后,涂刷高分子乳液弹性底层涂料时,涂刷应均匀,不得漏涂,以渗入抗裂砂浆层内不形成可剥离的弹性膜为宜。刮抹抗裂柔性腻子应在抗裂防护层固化干燥后施工,做到平整光洁。
抗裂柔性腻子层干燥后,根据需要选用弹性涂料进行外饰面的施工。
5.主要性能
5.1耐候性
为了验证岩棉板外墙外保温构造体系的稳定性、可靠性及耐温度应力变化等性能,我们按照欧洲标准ETAG 004的要求对锚固岩棉板外墙外保温体系进行耐候性试验验证。在经过80次高温(70℃)—淋水(15℃)循环和20次加热(50℃)—冷冻(-20℃) 循环试验后,试件未出现开裂、空鼓或脱落现象,试验后找平层、抗裂层与岩棉板保温层之间的拉伸粘结强度大于0.10MPa,破坏界面符合欧洲标准要求;体 系的抗冲击强度大于10J。通过该试验证实,岩棉板外墙外保温体系是稳定可靠的,具有很好的耐候性能,能够抵抗巨大温度应力的影响,其抗冲击强度也大大超 过标准的要求,通过试验证实了该体系具有二十多年的使用寿命。
5.2热工性能
为了验证岩棉板外墙外保温体系的热工性能,我们对岩棉板复合各构造层后的热工性能进行了测试,基层墙体选用的是240mm厚的粘土砖墙体,试验测试 结果见表3,图3。从表3和图3可以看出,复合岩棉板保温层后热阻显著增大,而传热系数明显降低,这也证实了岩棉板外墙外保温体系的热工性能是可靠的、高 效的,利用岩棉板进行外墙保温是可行的,也可满足国家相应标准的要求。
表3 岩棉板复合墙体热阻检测统计表