岩棉在EPS板系统中的应用

  在阻燃型的EPS板薄抹灰系统中,岩棉板(条)在一些防火重要部位作为防火隔断来应用,主要是窗檐口的应用。
在室内着火时火苗会在窗口外窜,EPS板厚度超过10cm时会形成烟囱拔风效应,加快EPS板的熔化速度:同时,EPS板较厚时,其熔化后堆积在窗檐口防护层上的重量也较大,防护层会较快垮塌,影响居民的逃生。因此,按德国DIBt的规定,EPS板厚度如超过10cm,需要在每个窗檐口用岩棉板(条)作防火隔断。除了窗檐部位,还可按工程个体设计的要求,每隔几层楼层沿墙身一周用岩棉板(条)作水平圈梁式防火隔断,或在其它部位作防火隔断。
7岩棉类外保温系统在国内使用的一些问题尽管岩棉类外保温系统在德国、欧洲使用比较普遍、成熟,但在国内应用,需要注意到下列问题。
7.1国产岩棉质量
国内还没有“岩棉条”生产切割工艺。国产“岩棉板”的技术性能较国外产品有很大差距,主要表现在抗拉强度及吸水率方面,而这两项指标正是岩棉板用于外墙外保温系统很关键的指标。影响这两项指标的原因在于纤维质量、粘结剂的含量与防水助剂,也和生产设备与工艺条件相关。

据两年前对国内几个厂家样品的检测,容重即使达150-180kg/m3的国产“岩棉板”,抗拉强度均还不足5kPa,而“短时间-部分浸泡吸水量”却超过欧洲标准所规定指标的10-20倍,是不适应外墙外保温要求的。
从进口“岩棉板”的表观来看,不但板材本身的结构较国内的板密实,抗撕拉能力强,其表面似还经过增强、憎水的特殊处理,呈坚壳状。国内岩棉厂家需加强与国外厂家的技术交流,调整、改进生产工艺,提高板材性能。
不过近两年来,国产岩棉板的质量也在随着设备和工艺等条件的改善而提高,据最新检测,部分国内厂家的岩棉板样品性能正在进步,甚至接近国外产品,为国内推广岩棉外保温系统提供了条件。
同一厂家样品测试对比:从上表可看出,该厂家提供的同样为170kg/m3容重的样板,垂直于板面的抗拉强度已经大幅提高,而吸水量较之前则大为减小。
7.2岩棉系统在中国各气候带的适用问题由于岩棉的高吸湿性和吸水性,在潮湿状态下强度会大幅下降,导热系数会大幅上升,而墙体在进行热工验算时,一般不允许在保温系统内出现结露,或一旦有结露,必须验算在适当的气候条件下这些冷凝水能否通过水蒸气渗透的方式排走,因而岩棉类外保温系统对饰面层透汽性要求较高。
在ETAG004中,要求岩棉外保温系统的防护层、及含饰面层在内的整个薄抹面层的水蒸气渗透(当量)空气层厚度Sd值一般不能大于1m(EPS板系统要求是一般不能大于2m),并规定外保温系统供应商需要提供材料的Sd值,以供设计人员进行防潮冷凝验算。
所谓水蒸气渗透(当量)空气层厚度Sd值,既与材料特性有关,也与材料厚度有关,是材料的水蒸气渗透当量u与材料层厚度S的乘积。Sd=u×S……[m]
水蒸气渗透当量u,指的是假设空气的水蒸气渗透阻为1时,该材料的水蒸气渗透阻是空气的多少倍,无量纲。
欧标EN13500规定了岩棉类外保温系统的防护层、及含饰面层在内的整个薄抹面层的透湿量均不得小于40g/(m2·d)。此项指标是基于欧洲在冬季采暖季节,室内相对湿度小于60%、室内外温差小于30K的假设气候条件,一般认为在该条件下满足该透湿量时不会在保温层内产生冷凝现象。而气候条件如果与此假设条件有差异的话,还需另外按照实际气候条件进行结露计算。
中国的气候条件与欧洲有很大不同,各地域差异很大,并且同一地域夏、冬季的差异也很大。我国很多地区四季分明,墙体的温度曲线和水蒸气压力曲线在夏、冬季是完全相反的,不象欧洲基本上不存在实质意义上的夏季,水蒸气总是从室内向室外单方向渗透。

岩棉类外保温系统在我国各个气候带是否都适用、欧标关于外饰面材料的透汽性指标又是否在中国各地区适用,存有一定疑问,有关科研院所有必要就这些区域的实际气候条件进行验算。而现有规程所规定的各地的气候条件已经与近些年的实际情况有较大差异,建议还应对各地的极端气候条件进行验算。另外,我国的结露计算方法与欧洲有不同之处,即水蒸气压力曲线是以墙体结构各层材料的厚度为横座标的,欧洲的“Glaser法”却是以各材料层的水蒸气渗透(当量)空气层厚度Sd值作为横座标的。所谓结露区即是饱和蒸气压力曲线与实际水蒸气压力曲线的相交区,国内、国外两种方法的差异是:
如果以材料层厚度为横座标,因为外保温饰面层的厚度很小,也就几个mm,甚至罩面涂料只有几个um,相比于墙体及保温板的厚度,饰面层的厚度几乎在横座标中可忽略不计,有可能导致结露区在曲线图中显示不出来。而饰面层材料如果正好是水蒸气渗透阻非常大的话,例如采用非常致密的高弹涂料为外饰面时,其Sd值在横座标中却有可能比保温层都大,此时曲线图中可清楚反映出结露区。图7国内水蒸气压力曲线图,以材料层厚度为横标,从左至右依次为墙体基层、粘结层、保温层、薄未面层。在采用水蒸气渗透阻较大的饰面材料时,有可能反映不出结露区图8“Glaser法”水蒸气压力曲线图,以各材料层Sd值为横座标,从左至右依次为墙体基层、粘结层、保温层、薄抹面层。在采用水蒸气渗透阻较大的饰面材料时,结露区出现
以上问题影响着岩棉类外保温系统在国内的推广使用,一方面岩棉厂家应尽快生产出适合用于外墙外保温系统的岩棉板(条),另一方面,应对岩棉类外保温系统在各地区的适用性进行验算,并制订相应的适用于国内各气候带的相关指标。目前的情况下,也可在一些代表性地域先进行一些小规模的试点建筑,积累些工程实例,对系统的安全性、墙体传热系数等进行跟踪考察。参考文献:
[1]德国外墙外保温协会《岩棉板外墙外保温系统质量规程》
[2]ETAG004《带抹面层的外墙外保温系统欧洲技术认证标准》

[3]《德国DIBt常规性建筑安全许可证Z-33.43-61(以粘贴或粘钉结合法固定的“Sto经典”、“Sto传统型”、“Sto岩棉板”、“Sto岩棉条”外墙外保温系统)》
[4]德国外墙外保温协会技术指南6-防火(2004)
[5]德国工业标准DIN18516-1《干挂背通风外墙饰面第1部分:要求与检测原则》案例二:2006年初又对某金属制品博美彩票APP下载的办公楼、综合楼和员工宿舍楼进行了外墙外保温实践,检测数据和结论如下:
(2)外墙
根据上海市工程建设规范《住宅建筑节能检测评估标准》(DG/TJ08-801-2004J10373-2004)要求,采用DeST-e能耗评估软件,判定采用35mm厚泡沫玻璃外墙外保温达到节能要求。
2.5泡沫玻璃保温系统的应用评价
利用碎玻璃生产的新型环保建材泡沫玻璃,符合环境保护的要求,也符合循环经济的发展方向,且泡沫玻璃集传统保温隔热材料的优势于一身,具有容量小、强度高、耐腐蚀、耐水性好、吸水率和导热率低等诸多特点,适用于各种场所。
在建筑总能耗中,采暖和制冷能耗占全年建筑总能耗的45~50%,如果采取有效的节能措施,尤其是对围护结构如外墙、屋面进行有效的保温隔热处理,不仅能提高人们居住的舒适度,而且能大量节省能源消耗。泡沫玻璃以其优异的性能,适合建筑外墙、地下室的保温、屋面保温。目前,我国在建筑保温材料应用和研发工作方面已经取得了很大进步,但是与发达国家的建筑节能水平尚有差距,泡沫玻璃在建筑节能领域的应用处于刚刚起步阶段,还有许多工作需要科研、生产、设计、施工等单位通力协作,共同推动泡沫玻璃保温隔热材料在建筑节能领域的应用。泡沫玻璃应用于外墙外保温,作为墙体保温隔热材料,可以有效减小墙体厚度,减轻建筑结构重量,扩大使用面积。应用于建筑屋面保温,由于屋面保温系统强度高且防水性能好,屋面可以用于绿化,种植花草或者作屋顶运动场和其它功能性使用。3关于泡沫玻璃在建筑保温领域应用方面有待探讨的几个问题
(1)泡沫玻璃如何应用于异形及大坡度屋面的保温?现在很多的建筑物采用园形及尖顶等异形屋面,针对这样的情况,对于采用泡沫玻璃作为保温材料就提出了新的要求,采用何种形式,何种结构以及如何施工,才能达到理想的效果,在国外已经有楔形泡沫玻璃屋面保温系统来解决类似的问题,在国内尚无这样的技术,这是有待解决的问题。

(2)泡沫玻璃如何应用于玻璃幕墙建筑的保温?在用于玻璃幕墙建筑时,怎样和玻璃幕墙结构整合?具体的细节节点要如何处理?在国内还没有这方面应用的先例,有待进一步的论证和探索实践。
(3)泡沫玻璃保温系统在用于外墙时,基层墙体与保温板采用的是点粘法,之间存在部分空腔,其系统顶部应作好防水处理,现在基本是用砂浆和腻子材料密封作为防水的方法,以后为增加安全系数,建议同时使用结构防水,以加强防水效果。
综上所述,泡沫玻璃保温系统在建筑领域的应用已经有了一定的经验,其系统的优越性日益得到体现,但是与其他任何新生事物一样,其成长必然还有一段较曲折的道路要走。我们将在这个领域作不懈的努力,为我国的建筑节能事业贡献力量。

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