第16卷第1期 南京工业职业技术学院学报 2016年3月 Vol. 16 No. 1 Joumal of Nanjing Institute of Inxlustry Technology Mar. 2016 STP绝热保温材料技术经济与耐久性能研究与运用 陈雨霖 (中国城市建设研究院有限公司北京100022) 摘要:为进一步推广建筑业10项新技术之一的绿色施工技术中“现浇混凝土外墙外保温施工技术”业内采用了 STP超薄绝热保温材料,对该技术的工程项目技术经济与耐久性能进行了综合分析与研究探索改进现浇混减土外 墙外保温施工技术的两种有效途径以提高STP超薄绝热(保温)材料的使用耐久性能为我国建筑业内的建设和生产 持续创新提供参考借鉴 关键词:保温:超薄:耐久性能:质量控制 中图分类号:TK124 文献标识码:A 文章编号:1671-4644( 2016) 01-0050-04 DOI:10.15903/j.cnki.jnit.2016.01.012 1STP超薄绝热板的基本构造及保温原理 报告知STP超薄绝热板具有高效的保温隔热性能, 1.1STP超薄绝热板的技术构造 导热系数≤0.008w/(mk):STP板单位面积质量 STP超薄绝热板(下简称STP板)主要是由无机 轻单位面积质量≤10(kg/m²):拉伸黏结强度= 纤维芯材、气体吸附材料与高阻隔复合膜通过超强 0.10MPa上墙后的安全系数高:常规采用10mm厚 真空处理、科学封装技术制成(见图1).
板材是其它无机或有机保温材料厚度的1/3-1/ 8保温层厚度小可以减小建筑物外保温尺寸得以 气体吸附材料 减小建筑占地面积,从而达到节地及扩大绿化面积 的效果;STP板燃烧性能达到A级满足公安部对建 筑用外墙保温节能材料的防火等级要求.
2以外墙外保温为例的经济效益分析 阻隔袋 芯材 热对口 2.1经济效益分析 图1STP超薄绝热板基本结构示意图 以建筑面积为35万m²保温面积为22万m², 图1中的阻隔袋是由无机纤维布、铝箔和多层致 外墙保温施工成本按145元/m²计算,该项目的外 密材料复合而成的承担着STP板材外围防护和固定 墙保温施工总造价为3190万元.
要达到65%节能 的作用;芯材是微孔性无机材料加多种添加物组合而 标准35万㎡²建筑面积每年可节约标准煤5800 成:气体吸附材料是为防止STP板在使用过程中有小 吨若以标煤成本900元/吨计算则每年可节约耗 部分的空气渗漏到内部通过在内部放置吸气剂,可 能费用522万元6年可节省3132万元.
可见如果 以将这部分的气体吸收掉延长板材寿命.
外墙采用保温施工6年左右就可以收回成本,不 1.2STP板的保温原理 但减少负担而且能节约大量能源,同时实现绿色建 (1)由于STP板选用的无机芯材经过科学的配 筑,保护环境.
方属不良导热体可以把物体之间的热传导降到最低.
2.2增加室内使用面积 (2)STP板采取超强真空对热对流造成破坏, 随着节能标准的不断提高外墙保温材料的厚 将气流的流动传热降到最低.
度也在不断增加,特别是对严寒地区和寒冷地区来 (3)利用铝箔对热辐射进行反射 说过厚的保温材料不仅会影响整个保温系统的安 国家建筑节能质量监督检验中心大量检测试验 全性能而且会使住户的使用面积缩水.
收稿日期:2015-12-28 作者简介:陈雨霖(1987男中国城市建设研究院有限公司助理工程师研究方向:绿色建筑设计.
第16卷第1期 陈雨霖:STP绝热保温材料技术经济与耐久性能研究与运用 51 以建筑面积为172.0m²、阳台全封闭的住宅户自身的热稳定性好导热系数≤0.008w/(mk), 型为例,为达到65%节能,外墙传热系数限制为K热胀冷缩系数小,一般不存在常规有机保温材料的 ≤0.6.对于基层墙体为200mm的钢筋混凝土如热收缩性.
果使用传统的保温材料聚苯乙烯泡沫保温板,保温3.2影响STP外墙外保温系统耐久性能的外部干 板的厚度为70mm整个外墙增加的厚度为100mm 扰因素分析 (20mm厚找平砂浆5mm厚粘结砂浆70mm厚聚 (1)现场裁切.
一旦裁切真空腔就漏气失去 苯乙烯泡沫保温板5mm厚抹面砂浆),室内面积 保温效果.
为155.7m²较不做保温时减少了5.3m².如果采用 (2)施工工期长施工质量受环境因素影响大.
超薄真空绝热保温板外墙保温采用超薄真空绝热 STP板在大风和雨、雪、大雾天气不得施工;环境温 板其传热系数K=0.53,满足节能要求,则整个外 度低于5℃时不得施工:夏季高温时不宜在强光下 墙的厚度为45mm(20mm厚找平砂浆5mm厚粘结 施工-在STP板粘贴完毕后,正常养护条件下应不 砂浆15mm厚超薄真空绝热保温板5mm厚抹面 小于12h在STP板板缝处理完毕后静置12h以上 砂浆).
建筑面积不变,由于外墙厚度增加了 再刮抹专用抹面胶浆;在抹面层完成后,不得浇动, 45mm室内面积变为159.7m²减少了3.0m²较外 静置养护不少于24h/7d(涂料/面砖),才可进行下 墙采用聚苯乙烯泡沫保温板时增加了2.3m².
一道工序的施工在寒冷潮湿气候条件下还应适当 因此在建筑面积不变、保温效果提升的情况下,延长养护时问否则会破坏产品品质.
用超薄真空绝热板建筑保温系统相对于聚苯乙烯泡 (3)复合阻气膜在施工现场复杂的环境条件 沫保温板建筑保温系统可增大1.34%的室内面积- 下在施工时极易发生磕碰,工人在施工时、抹灰时 3STP超薄绝热板的耐久性能的技术标准 使用的钢制抹子和批刀易造成STP板破坏:采用吊 与实际效果对比 篮施工时吊篮靠墙一侧的边角和突出部位未做防 护处理施工过程中对已粘贴的STP板碰撞破坏; 3.1STP超薄绝热板耐久性能的技术参数 STP板粘结时用砖块、木条等坚硬物敲击固定造成 以STP板A系统为例:STP板置于建筑物外墙STP板破损漏气,这些施工过程中的失误会使得外 外侧由胶粘剂、STP-1保温装饰板、建筑密封胶、 保温系统出现渗水、空鼓等现象造成饰面层脱落.
专用固定件等组成的STP-1保温装饰板系统.
STP (4)如进货板材质量波动,使用寿命不稳定.
板与水泥砂浆的拉伸粘结强度的原强度STP板的使用寿命和效果与真空度的保持密切相 0.10MPa、耐水=0.10MPa、耐冻融≥0.10MPa;胶粘 关STP板材外部采用由多层材料复合而成的高强 剂具有优良的柔韧性及粘结性能增强了基材与保 度复合阻气膜具有高阻气性通过试验计算每平方 温板等之间的粘结强度提高了拉伸强度防止空鼓 米在60年内透气量必须≤3.56g,通过在每块STP 出现.
胶粘剂与水泥砂浆的粘结强度的原强度≥ 板材内部放置吸气剂就可完全吸收透入的气体,保 0.60MPa、耐水(48h)≥0.40MPa、耐冻融≥ 证STP板材在60年周期内其内部压强≤10Pa,而只 0.10MPa:耐碱玻璃纤维网布埋在抹面胶浆中间,用 有在这个范围内其热导率才能够保持基本不变.
这 于提高抹面层的机械强度和抗裂性耐碱拉伸断裂 项技术在生产应用中存在诸多问题,使得STP板的 强力(经、纬向)≥900N/50mm;断裂伸长率(经、纬 使用寿命并不像其理论上认为的那么长,保温效果 向)≤4%;STPA系统外墙外保温系统整体性能指 也极易失效外饰面层易出现起包、裂纹、空鼓、脱落 标:吸水量≤500g/m²;抗冲击强度首层10.0J、其它 等现象:生产技术的不成熟导致STP超薄真空保温 层3.0J:抗风压值不小于工程项目的风荷载设计值; 板的使用寿命不稳定容易造成建筑物饰面空鼓产 耐冻融指标为表面无裂纹、空鼓、起泡、剥离现象:耐 生裂纹、脱落给施工方及业主带来损失.
候性指标为表面无裂纹、粉化、剥落现象:系统的抗 拉强度≥0.10MPa 4现浇混凝土外墙外保温施工技术改进途径 由于安装施工所采用的粘结砂浆和抹面砂浆强 4.1以施工技术和管理标准化提供质量保证提高 度高,一般不会出现常规外墙保温系统出现的开裂、产品耐久性能 渗水、脱落的现象使用年限与建筑物同寿命.
材料 由于STP绝热保温板现场切割、施工技术间歇
52 南京工业职业技术学院学报 第16卷第1期 期间气候变化、各种碰撞损伤、材质不稳定等因素会加强.
3)门、窗框已安装完毕已抹平并做好防 严重影响材料的耐久性所以必须做好以下施工技 水处理且窗台的下沿应做好顺水面,墙身上各种进 术和管理标准化工作.
户管线、水落管支架、预埋铁件等按设计要求安装 (1)施工技术准备:外墙保温板测量、定位放 完毕.
线、保温板空间排布设计、编制板材生产加工计划与 施工过程质量控制与监督要求为:1)粘贴顺序 进场计划.外墙装饰合同签订入场之后STP保温 应由下而上沿水平线进行施工先贴阴阳角大墙面 绝热板安装之前,首要任务是进行建筑外形的精确 上的STP超薄绝热板进行错缝施工.
2)粘结方式要 测量并编制精准的板材生产加工和进场计划-对 求:涂料饰面为条粘粘结面积≥50%;如有面砖饰 建筑外墙精确测量必须兼顾门窗洞口、外墙凸出构 面为条粘粘结面积不小于100%.
3)STP超薄绝热 件和凹进部位、外墙与屋面防水细部处理构造要求、 板在粘结时应均匀挤压可用手掌轻轻拍匀固定严 STP板与其它外墙装饰材料衔接接口细部构造等要 格控制板面平整度、垂直度用长度≥2m的靠尺进 求进行外墙STP板安装测量放线:依据外墙测量放 行压平检查板周围挤出的粘结砂浆应及时清理板 线的结果绘制单位工程STP板安装立面排布图和 缝应紧密、平齐.
4)粘贴STP超薄绝热板后应检查 单位工程STP板材料需求计划一览表:再遵照STP 平整、垂直及阴阳角方正对于不符合要求的应进行 板必须自下向上安装的规律结合单位工程施工进 修补找平.
STP超薄绝热板施工及保温砂浆填缝完 度总体计划,编制单位工程STP板材料工厂的生产 毕后应至少静置12h以上粘结砂浆强度=50%后, 加工计划和进场计划 才能在板面进行其他工序操作.
在进行下一道工序 (2)材料进场验收:根据材料本身的特性,为保 之前应检查STP超薄绝热板是否粘贴牢固松动的 证施工有序、迅速、安全的实施措施是:1)STP超薄 STP超薄绝热板应取下重粘.
5)在STP超薄绝热板 绝热板产品在出厂时对其不同型号的板材分别标 阳角接头部位用配套保温砂浆填充找平.
出挑、线 号、分别装箱连同出厂合格证运至现场并进行现场 条、腰线、阳台、门窗洞口四周侧边等部位由配套保 验收.
2)STP超薄绝热板应存放在通风、干燥、平整 温砂浆抹至与STP超薄绝热板相同厚度.6)在STP 的仓库内避免太阳直晒不能与化学物品接触应 超薄绝热板边搭接缝部位用配套保温砂浆填充至与 架空搁置避免直接放置于地而以免潮湿.
3)现场 STP超薄绝热板表面一样平整-7)抹面层及耐碱玻 收料员及仓库保管员应按照包装箱上的标识对不同 纤网的铺设:将表面均匀涂抹第一道抹面胶浆立即 墙而、不同位置的STP超薄绝热板分别存放与发放.
将耐碱玻纤网压入抹面胶浆中,以覆盖耐碱玻纤网、 4)在运输、存放、施工过程中严禁尖锐物刺穿、避免 微见轮廓为宜要平整无褶皱.
当第一道抹面胶浆 剧烈撞击STP保温板,严禁切割弯曲,严禁重物敲 稍干硬至可以触碰时再抹第二道抹面胶浆,以完全 击严禁锐物刺穿.
5)应对进场的STP超薄绝热板 覆盖耐碱玻纤网为宜,抹面胶浆切忌不停揉搓,以 保温系统组成材料进行取样复试.
免形成空鼓:抹面胶浆施工间歇应在自然断开处, (3)施工技术交底与技术复核 以方便后续施工的搭接在连续墙面上如需停顿第 施工前必须编制可操作、科学的施工技术方 一道抹面胶浆不应完全覆盖已铺好的耐碱玻纤网, 案严格遵守施工程序和工艺标准; 需与耐碱玻纤网、第一道抹面胶浆形成台阶形坡搓, STP板铺贴前,首先要进一步复核外墙的垂直 留搓间距=150mm.
抹面胶浆和耐碱玻纤网铺设完 STP板的垂直度和水平度:同时核对铺贴部位的空 工序施工.
在寒冷潮湿气候条件下,适当延长干燥 间尺寸是否和单位工程STP板安装立面排布图、进 时间.
场材料一致.
(5)施工过程质量验收与成品保护 (4)施工过程质量控制与监督 施工过程质量验收:班组与个人之间认真执行 ( 及地方相应基层墙体质量验收规范及标准的要求.
抓质量,在进行大面积施工前先进行样板施工检 2)用≥2m的靠尺检查墙面基层并进行局部找平,验合格后方可进行大面积施工.
结构分界处一定要挂钢丝网(或纤维布)进行抗裂 成品保护:施工中各专业工种须紧密配合严禁
第16卷第1期 陈雨霖:STP绝热保温材料技术经济与耐久性能研究与运用 53 颠倒工序作业.
在保温墙附近不得进行电焊、气焊料因其良好的保温效果、可靠的构造特性以及标准 操作不可用重物碰撞、挤靠、剩穿墙面、防止明水 化的施工工艺是目前综合优势较多的外墙保温材 漫湿保温墙面 料,如在建设和生产环节注意应用以上二种有效 4.2研发新型高阻隔复合膜材料,提高产品耐久 的技术改进方法,提高产品的耐久性能,那么,它必 性能 将成为一种更值得广泛推广的、经济的新型外墙保 采用新型材料改进STP板结构,可提高真空度 温材料为建设绿色建筑、降低建筑耗能做出应有的 的保持时间使其能在较长的寿命周期内保持节能 贡献.
保温效果.
针对STP板现场无法裁切及阻隔膜易 碰坏漏气的特点建议将STP板作为保温芯材通过 参考文献: 复合外饰面层(如金属饰面)制成保温装饰一体化 [1]张剑平等真空绝热板热上性能的研究[J].新型建筑 板在现场进行直接安装降低在施工过程中发生材 材料 2006( 9) : 40-42. 料失效的可能性,保温装饰一体化板是工厂预制成 [2]党向荣.一种新型外墙超薄绝热板在施工中的应用[J]. 型的具有外墙保温功能的板材,由保温芯材与装饰 山西建筑 2015 41(23) :82-84. 材料复合而成.
由于贴挂在建筑的外墙面,具有保 [3]宋卫乾李佳庆金海超薄真空保温板在外墙保温系统 温和装饰功能.
施工难度低受施工环境影响小工 中的应用[J].城市2015(7):77-79. 期短-由于保温装饰一体化板都是采用工厂预置成 [4]张子秀.谈STP超薄绝热板外墙外保温系统施工要点 型现场直接安装的方式上墙大大减少了现场湿作 [J]. 山西建筑 2013 39( 4) :96-97. 业的工序明显缩短施工工期降低成本.
装饰面层 [5]朱桐宋波邓琴琴.建筑高性能外墙外保温经济厚度分 采用工厂化全自动生产,不会产生在现场施工过程 析[J].建筑科学201531(6]:75-79. 中由于温变、日照、雨水等因素的影响而产生的形 [6]姚钟莹陈晓暖.STP超薄真空保温板的性能与应用[J]. 变稳定性更好施工寿命会更长.
建筑节能 2014( 4) :45-47. 5结论 [7]尹维波.STP超薄绝热板的研究与应用[J].墙材革新与 建筑节能 2011( 7) :45-47. 综上所述超薄真空绝热保温板作为一种新材 Research and Application of Economy and Durability ofSTPUltra-thinInsulationMaterials CHEN Yu-lin ( 7o p a y uisa u ) Abstract: In onder to spreadl the techology of esterior insulation cast-in-situ concrete pne of the 10 new green construction technologies in te cstiPinilt trils h b add hs apr ae a mhni aalis ad rh economy and durability foe the projects which used STP ultra-thin insalation materials foαr many years μand put foward two ways to impeo ving durability of using STP ultra-hin thermal insulation materials in cast-in-place conerete esxtemal wall construetion szhich provides a referenee for the constraction and produetioe in construetion industry in our country. Key words: thermal insulation ultra-thin; durability; quality control. (责任编辑周晓芸)