岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用及案例分析_章书建
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该工程为高层住宅楼,外墙保温系统所受负风压 较大,根据 GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》可 知风荷载计算公式为:ω k =β gz μs μz ω0,查相关标准可 得建筑物最高处垂直于表面的风荷载标准值为 -2 000 kPa,而岩棉板薄抹灰保温系统在锚栓平均数 量为 6 个 /m2 时,实际检测的抗风荷载值为 -6 000 kPa, 安全系数 N2= 2 /ω k =-6 000/-2 000=3(倍)>1.5,故在考 虑 50 年一遇风荷载的情况下,强度足够,无安全问 题。但因考虑系统抗风荷载检测值是在确保岩棉板粘 贴面积不小于 60%,锚栓平均数量为 6 个 /m2 时得出 的数据,以及现场施工不可控因素的影响,故在该项 目中 20 层以上楼层锚栓增至 7~8 个 /m2,并在建筑 物阳角负风压较大区域每隔一块板高增设 1 个锚栓。 岩棉板保温系统施工时每隔两层楼板位置设置一道 金属托架,在 6 层楼板处有构造线条部位则不需安
墙体 找平层 胶黏剂 岩棉板 锚固件
抹面胶浆(内置双层网格布)
饰面砂浆(涂料)
图 1 岩棉保温系统构造
基层:混凝土墙体及各种砌体墙及其找平层; 黏结层:胶粘剂、锚栓(固定于第一层网布外); 保温层:岩棉保温板; 抹面层:耐碱玻璃纤维网格布、抹面胶浆; 饰面层:饰面砂浆或透气性好的外墙涂料[4]。 2.2 系统优点 岩棉板薄抹灰系统选择岩棉板为高强憎水岩棉 板,岩棉板各项性能指标均能满足最新国家对外墙保 温用岩棉板要求,经过憎水处理的岩棉板水珠在其表 面会呈现荷叶效应,垂直于板面抗拉强度超过国家标 准平均能达到 11~13 kPa。
岩棉板保温系统采用的高强岩棉板,但岩棉板面 不可能像 EPS 板一样平整,故施工前对其板面用胶黏 剂进行界面处理,施工方法是在板面涂抹一层厚薄适 度的胶黏剂(厚度约为 1 mm),用不锈钢的平整刮刀用 力抹平,使胶浆应能嵌入岩棉板的纤维丝中,砂浆会 将岩棉板面层纤维固化住,这样既方便工人施工(纤 维不会再飞扬到皮肤上),又可以增强岩棉板与胶黏 剂或抹面胶浆的黏结性,提高整个系统的强度,另一 方面在抹面层还未施工前起到一定的防水作用,在少 量雨水淋湿板面时保护内部岩棉板不浸水。
1 系统对岩棉板的选用
岩棉保温板是以玄武岩及其他天然矿石等为主 要原料,经高温熔融后用摆锤法生产的纤维,再加入 适量黏结剂,固化加工而制成的憎水型保温隔热板。 一般采用粘、钉结合工艺与基层墙体连接固定,并由 抹面胶浆和增强玻纤网布复合而成的抹面层以及装 饰砂浆饰面层或涂料构成的 A 级不燃型建筑节能保 温系统。可应用于新建、扩建、改建的居住建筑和公共 建筑外墙的节能保温工程,包括外墙外保温、非透明 幕墙保温和 EPS 外保温系统的防火隔离带。[2]
装,这主要是考虑岩棉板保温系统自重剪切力引起的 岩棉板下垂变形,也起一定隔断作用。
该工程因施工工期较紧张,保温施工进场时间为 2011 年 9 月,完工时间为 2011 年 11 月,整个工期约 为 2 个月,施工时采用滑移式脚手架,保温施工时间 紧促,保温系统抹面层采用了湿碰湿施工,及第一层 抹面与第二层抹面之间连续施工,这个施工工艺能提 高施工速度;另一方面施工完成的抹面层整体性更 好,固定在第一层网格布外的锚栓圆盘也能马上被抹 面胶浆堵实,防止施工过程中水从锚栓部位渗漏到岩 棉板黏结层空腔中。需注意的是该工程方法对工艺要 求高,第一层网布与第二层网布间砂浆应饱满,并确 保第二层抹面胶浆施工完成后施工面满足平整度及 垂直度要求,另一方面采用的抹面胶浆应是适合湿碰 湿施工的抹面砂浆。第三层抹面可在第二层抹面施工 完第二日进行施工,批抹平整,需满足涂装系统施工 条件。
摘要: 根据建筑防火要求,岩棉板成为不燃保温材料的主要品种之一。阐述了岩棉板的材料特性、岩棉板薄抹灰外墙外保温系统构造
及系统优势。通过案例分析,简述了该系统常见技术问题的解决方案,简述了岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用难点。
关键词: 岩棉板; 薄抹灰外墙外保温系统; 施工技术; 案例
中图分类号: TU74
0 引言
2011 年 3 月 14 日公安部发布了《关于进一步明 确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通 知》(公消[2011]65 号),该文件继原有 46 号文对外墙 外保温用保温材料的燃烧等级提出了更高、更严的要 求:在新标准发布前,从严执行《民用建筑外保温系统 及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46 号)第二 条规定,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为 A 级的 材料。[1]在这种情况下,岩棉因其不燃的防火性能而备 受关注,岩棉板薄抹灰外墙外保温系统是以外墙保温 用高强岩棉板为保温隔热层的外墙外保温系统,它保 温效果优越、不燃、高吸声降噪性能、透湿透气性能 好,符合建筑行业需要。
在膨胀玻化微珠保温砂浆中添加了膨胀玻化微 珠,造成保温层强度较低,与护面层的强度差异太大,
46
保温工程施工完成以后,在表面出现的开裂现象。 4.3 自重力
岩棉板保温系统饰面限制为涂装系统,但因为岩 棉板本身自重是聚苯板自重的数十倍,取一个岩棉板 保温层为 40 mm、外饰面为质感涂料的岩棉板薄抹灰 外墙外保温系统为例:系统受到的剪切荷载主要是涂 料饰面层、保温板和抹面砂浆自重产生的荷载。涂料 饰面层(腻子 + 涂料)自重取 7 kg/m2,保温板自重取 10 kg/m2,抹面砂浆 + 黏结砂浆自重取 15 kg/m2,两者 之和为:P =(7+10+15) kg/m2×9.8 N/kg=315 N/m2=315 Pa, 故其自重引起的剪切力也不容小视,所以原本不需要 考虑系统抗剪切力的苯板薄抹灰系统,在岩棉板保温 系统中是不能适用的。保温系统的自重产生的应力主 要会通过黏结砂浆传递给基层,由于岩棉板的强度较 低,故强度薄弱点为岩棉板内或岩棉板与砂浆黏结 面,所以是否应增加岩棉板系统的抗剪切力以确保系 统的安全性值得重视。
2012 年第 8 期(总第 40 卷 第 258 期) No.8 in 2012 (Total No.258,Vol.40) doi:10.3969/j.issn.1673-7237.2012.08.014
建筑节能
■ 墙体与设计 WALL & DESIGN
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用及案例分析
章书建 (上海英硕聚合物材料有限公司,上海 201112)
5 结语
岩棉板保温系统具有优良的保温隔热性能、高热 阻、高增水率等特点以及卓越的防火性能、良好的耐久
性能,其采用的保温材料化学性能稳定环保对人体无 害。岩棉板薄抹灰系统在考虑岩棉板的特性之后,采取 了增加黏结面积、增加锚栓固定、抹面层设置为双层网 布增强,并在保温系统节点部位采用配套成品构件增 强,施工工艺与其他保温板类施工操作类似,施工方法 也日趋规范化,适合现有保温节能环境中使用。
系统用岩棉应具有以下要求: (1)酸度系数应大于 1.8;
收稿日期:2012-05-30; 修回日期:2012-06-13
(2)比较高的密度,140~200 kg/m3; (3)适当的纤维立体分布; (4)特殊处理过的黏合剂。[3]
2 岩棉板薄抹灰保温系统构造及优点
2.1 系统构造 岩棉保温系统其基本结构如图 1 所示。
3 工程应用案例及技术要点
徐州世茂汉之源 F 区 5#、6# 楼,建筑为 24 层高 层住宅楼,建筑物高度为 69 m,结构形式为框架结 构,建筑面积约为 4 万 m2。该工程外墙保温采用岩棉 板薄抹灰外墙外保温系统,因为新建建筑,保温施工 基层面为 1:3 水泥砂浆找平层,平整度满足一般抹灰 要求,节能设计要求保温层厚度为 40 mm,外饰面首 层及 2 层为干挂石材饰面,2 层以上均为真石漆饰 面,保温施工时间为 2011 年 10 月~2011 年 11 月。
文献标志码: A
文章编号: 1673-7237(2012)08-0045-03
Applicat ion and Case St udies of Ext ernal Therm al Insulat ion Syst em s w it h Rock Wool Boards ZHANG Shu-jian
参考文献: [1]孙诗兵,陈超,田英良,等.矿岩棉生产及其在建筑保温中的应用[J].建 筑节能,2011,(8):48-49. [2]郑信荣.岩棉板在非透明幕墙建筑墙体保温中的应用[J].建筑施工, 2011,(3):217-219. [3]李晓梅,曹玉柱,郑松青.建筑外墙外保温用岩棉性能及应用[J].辽宁 建材,2011,(2):41-45. [4]DBJ/CT108—2011,YS 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用技术规 程[S].
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抹面层采用三胶 两布,以提高系统的抗冲击性能,而岩棉板保温系统 专用抹面胶浆除测试与岩棉板拉伸黏结强度外宜另 加强与水泥砂浆块的拉拔强度,另外也为饰面工程提 供高平整度的施工面。
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统相比钢丝网架岩 棉板外墙外保温系统抗裂性能更好、自重更轻,减轻 了建筑物荷载及保温系统自重带来的剪切力,故更安 全可靠,施工性强,施工较简便。
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统适用于建筑节能 50%和 65%目标要求的新建、扩建及改建的居住建筑 和公共建筑外墙节能保温工程、工业建筑保温及既有 建筑节能保温工程、可燃保温系统的防火隔离带等, 特别适合防火要求及保温节能要求高的公共建筑幕 墙保温工程。适用建筑高度一般不超过 100 m,外饰 面为干挂石材、饰面砂浆或涂料类饰面。
在该工程中窗户均为中窗,考虑节能保温避免冷 热桥,在窗口外侧边也采取了保温构造措施,结合其 他工程施工经验,岩棉板在该部位做保温时,常需要 剖切岩棉板为纤维压制成型,剖切时变形较大。另一 方面岩棉板抗压强度较低,而建筑物窗台部位抗压强 度相对较高,综合考虑后采用膨胀玻化微珠无机保温 砂浆在窗口侧边进行保温构造,既可以满足节能保温 要求又可以确保抗压强度抗冲击强度的要求,且方便 防水施工。
45
但是相对聚苯板系统或其他保温系统,岩棉板的 抗剥离强度还是偏低,岩棉板面层上的纤维很容易脱 落,而且岩棉板面层所能承受的负荷也很小,故在采 用胶粘剂将岩棉板固定在墙体上外,另外采用了一定 数量的锚栓穿过第一层网布将岩棉板固定在基层墙 体上,以提高系统的抗风压、抗自重荷载的能力,施工 过程中也会采取岩棉板面批涂薄层胶浆的方式来固 定面层纤维并提高其与胶粘剂或抹面胶浆的黏结性。
(Shanghai Insuring Polymer Materials Company, Shanghai 201112, China) Abstract: According to the requirements of the fire protection in buildings, the rock wool board is one of important thermal insulation materials. The properties of rock wool board are expounded as well as the advantages of rock wool board external thermal insulation system. The difficulties and the solutions of the common technical problems in actual operating processes are illustrated in this system by many cases. Key w ords: rock wool board; plastered external thermal insulation composite systems; construction technique, cases
4 岩棉板薄抹灰外墙外保温系Βιβλιοθήκη Baidu存在的问题
4.1 空鼓现象 由于岩棉板为无机纤维压制成型,目前国内最好
的岩棉生产工艺生产的岩棉其表面也存在局部鼓起 现象,这样会影响后续抹面胶浆的施工,也会减少胶 黏剂的有效黏结面积,本工程应用中采用了界面处理 的办法固化岩棉板表面纤维减轻其空鼓,但是效果并 不是十分显著,常常在抹面层施工完成后部分部位依 然出现明显鼓起,影响饰面形象。 4.2 开裂现象
墙体 找平层 胶黏剂 岩棉板 锚固件
抹面胶浆(内置双层网格布)
饰面砂浆(涂料)
图 1 岩棉保温系统构造
基层:混凝土墙体及各种砌体墙及其找平层; 黏结层:胶粘剂、锚栓(固定于第一层网布外); 保温层:岩棉保温板; 抹面层:耐碱玻璃纤维网格布、抹面胶浆; 饰面层:饰面砂浆或透气性好的外墙涂料[4]。 2.2 系统优点 岩棉板薄抹灰系统选择岩棉板为高强憎水岩棉 板,岩棉板各项性能指标均能满足最新国家对外墙保 温用岩棉板要求,经过憎水处理的岩棉板水珠在其表 面会呈现荷叶效应,垂直于板面抗拉强度超过国家标 准平均能达到 11~13 kPa。
岩棉板保温系统采用的高强岩棉板,但岩棉板面 不可能像 EPS 板一样平整,故施工前对其板面用胶黏 剂进行界面处理,施工方法是在板面涂抹一层厚薄适 度的胶黏剂(厚度约为 1 mm),用不锈钢的平整刮刀用 力抹平,使胶浆应能嵌入岩棉板的纤维丝中,砂浆会 将岩棉板面层纤维固化住,这样既方便工人施工(纤 维不会再飞扬到皮肤上),又可以增强岩棉板与胶黏 剂或抹面胶浆的黏结性,提高整个系统的强度,另一 方面在抹面层还未施工前起到一定的防水作用,在少 量雨水淋湿板面时保护内部岩棉板不浸水。
1 系统对岩棉板的选用
岩棉保温板是以玄武岩及其他天然矿石等为主 要原料,经高温熔融后用摆锤法生产的纤维,再加入 适量黏结剂,固化加工而制成的憎水型保温隔热板。 一般采用粘、钉结合工艺与基层墙体连接固定,并由 抹面胶浆和增强玻纤网布复合而成的抹面层以及装 饰砂浆饰面层或涂料构成的 A 级不燃型建筑节能保 温系统。可应用于新建、扩建、改建的居住建筑和公共 建筑外墙的节能保温工程,包括外墙外保温、非透明 幕墙保温和 EPS 外保温系统的防火隔离带。[2]
装,这主要是考虑岩棉板保温系统自重剪切力引起的 岩棉板下垂变形,也起一定隔断作用。
该工程因施工工期较紧张,保温施工进场时间为 2011 年 9 月,完工时间为 2011 年 11 月,整个工期约 为 2 个月,施工时采用滑移式脚手架,保温施工时间 紧促,保温系统抹面层采用了湿碰湿施工,及第一层 抹面与第二层抹面之间连续施工,这个施工工艺能提 高施工速度;另一方面施工完成的抹面层整体性更 好,固定在第一层网格布外的锚栓圆盘也能马上被抹 面胶浆堵实,防止施工过程中水从锚栓部位渗漏到岩 棉板黏结层空腔中。需注意的是该工程方法对工艺要 求高,第一层网布与第二层网布间砂浆应饱满,并确 保第二层抹面胶浆施工完成后施工面满足平整度及 垂直度要求,另一方面采用的抹面胶浆应是适合湿碰 湿施工的抹面砂浆。第三层抹面可在第二层抹面施工 完第二日进行施工,批抹平整,需满足涂装系统施工 条件。
摘要: 根据建筑防火要求,岩棉板成为不燃保温材料的主要品种之一。阐述了岩棉板的材料特性、岩棉板薄抹灰外墙外保温系统构造
及系统优势。通过案例分析,简述了该系统常见技术问题的解决方案,简述了岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用难点。
关键词: 岩棉板; 薄抹灰外墙外保温系统; 施工技术; 案例
中图分类号: TU74
0 引言
2011 年 3 月 14 日公安部发布了《关于进一步明 确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通 知》(公消[2011]65 号),该文件继原有 46 号文对外墙 外保温用保温材料的燃烧等级提出了更高、更严的要 求:在新标准发布前,从严执行《民用建筑外保温系统 及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46 号)第二 条规定,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为 A 级的 材料。[1]在这种情况下,岩棉因其不燃的防火性能而备 受关注,岩棉板薄抹灰外墙外保温系统是以外墙保温 用高强岩棉板为保温隔热层的外墙外保温系统,它保 温效果优越、不燃、高吸声降噪性能、透湿透气性能 好,符合建筑行业需要。
在膨胀玻化微珠保温砂浆中添加了膨胀玻化微 珠,造成保温层强度较低,与护面层的强度差异太大,
46
保温工程施工完成以后,在表面出现的开裂现象。 4.3 自重力
岩棉板保温系统饰面限制为涂装系统,但因为岩 棉板本身自重是聚苯板自重的数十倍,取一个岩棉板 保温层为 40 mm、外饰面为质感涂料的岩棉板薄抹灰 外墙外保温系统为例:系统受到的剪切荷载主要是涂 料饰面层、保温板和抹面砂浆自重产生的荷载。涂料 饰面层(腻子 + 涂料)自重取 7 kg/m2,保温板自重取 10 kg/m2,抹面砂浆 + 黏结砂浆自重取 15 kg/m2,两者 之和为:P =(7+10+15) kg/m2×9.8 N/kg=315 N/m2=315 Pa, 故其自重引起的剪切力也不容小视,所以原本不需要 考虑系统抗剪切力的苯板薄抹灰系统,在岩棉板保温 系统中是不能适用的。保温系统的自重产生的应力主 要会通过黏结砂浆传递给基层,由于岩棉板的强度较 低,故强度薄弱点为岩棉板内或岩棉板与砂浆黏结 面,所以是否应增加岩棉板系统的抗剪切力以确保系 统的安全性值得重视。
2012 年第 8 期(总第 40 卷 第 258 期) No.8 in 2012 (Total No.258,Vol.40) doi:10.3969/j.issn.1673-7237.2012.08.014
建筑节能
■ 墙体与设计 WALL & DESIGN
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用及案例分析
章书建 (上海英硕聚合物材料有限公司,上海 201112)
5 结语
岩棉板保温系统具有优良的保温隔热性能、高热 阻、高增水率等特点以及卓越的防火性能、良好的耐久
性能,其采用的保温材料化学性能稳定环保对人体无 害。岩棉板薄抹灰系统在考虑岩棉板的特性之后,采取 了增加黏结面积、增加锚栓固定、抹面层设置为双层网 布增强,并在保温系统节点部位采用配套成品构件增 强,施工工艺与其他保温板类施工操作类似,施工方法 也日趋规范化,适合现有保温节能环境中使用。
系统用岩棉应具有以下要求: (1)酸度系数应大于 1.8;
收稿日期:2012-05-30; 修回日期:2012-06-13
(2)比较高的密度,140~200 kg/m3; (3)适当的纤维立体分布; (4)特殊处理过的黏合剂。[3]
2 岩棉板薄抹灰保温系统构造及优点
2.1 系统构造 岩棉保温系统其基本结构如图 1 所示。
3 工程应用案例及技术要点
徐州世茂汉之源 F 区 5#、6# 楼,建筑为 24 层高 层住宅楼,建筑物高度为 69 m,结构形式为框架结 构,建筑面积约为 4 万 m2。该工程外墙保温采用岩棉 板薄抹灰外墙外保温系统,因为新建建筑,保温施工 基层面为 1:3 水泥砂浆找平层,平整度满足一般抹灰 要求,节能设计要求保温层厚度为 40 mm,外饰面首 层及 2 层为干挂石材饰面,2 层以上均为真石漆饰 面,保温施工时间为 2011 年 10 月~2011 年 11 月。
文献标志码: A
文章编号: 1673-7237(2012)08-0045-03
Applicat ion and Case St udies of Ext ernal Therm al Insulat ion Syst em s w it h Rock Wool Boards ZHANG Shu-jian
参考文献: [1]孙诗兵,陈超,田英良,等.矿岩棉生产及其在建筑保温中的应用[J].建 筑节能,2011,(8):48-49. [2]郑信荣.岩棉板在非透明幕墙建筑墙体保温中的应用[J].建筑施工, 2011,(3):217-219. [3]李晓梅,曹玉柱,郑松青.建筑外墙外保温用岩棉性能及应用[J].辽宁 建材,2011,(2):41-45. [4]DBJ/CT108—2011,YS 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用技术规 程[S].
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抹面层采用三胶 两布,以提高系统的抗冲击性能,而岩棉板保温系统 专用抹面胶浆除测试与岩棉板拉伸黏结强度外宜另 加强与水泥砂浆块的拉拔强度,另外也为饰面工程提 供高平整度的施工面。
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统相比钢丝网架岩 棉板外墙外保温系统抗裂性能更好、自重更轻,减轻 了建筑物荷载及保温系统自重带来的剪切力,故更安 全可靠,施工性强,施工较简便。
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统适用于建筑节能 50%和 65%目标要求的新建、扩建及改建的居住建筑 和公共建筑外墙节能保温工程、工业建筑保温及既有 建筑节能保温工程、可燃保温系统的防火隔离带等, 特别适合防火要求及保温节能要求高的公共建筑幕 墙保温工程。适用建筑高度一般不超过 100 m,外饰 面为干挂石材、饰面砂浆或涂料类饰面。
在该工程中窗户均为中窗,考虑节能保温避免冷 热桥,在窗口外侧边也采取了保温构造措施,结合其 他工程施工经验,岩棉板在该部位做保温时,常需要 剖切岩棉板为纤维压制成型,剖切时变形较大。另一 方面岩棉板抗压强度较低,而建筑物窗台部位抗压强 度相对较高,综合考虑后采用膨胀玻化微珠无机保温 砂浆在窗口侧边进行保温构造,既可以满足节能保温 要求又可以确保抗压强度抗冲击强度的要求,且方便 防水施工。
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但是相对聚苯板系统或其他保温系统,岩棉板的 抗剥离强度还是偏低,岩棉板面层上的纤维很容易脱 落,而且岩棉板面层所能承受的负荷也很小,故在采 用胶粘剂将岩棉板固定在墙体上外,另外采用了一定 数量的锚栓穿过第一层网布将岩棉板固定在基层墙 体上,以提高系统的抗风压、抗自重荷载的能力,施工 过程中也会采取岩棉板面批涂薄层胶浆的方式来固 定面层纤维并提高其与胶粘剂或抹面胶浆的黏结性。
(Shanghai Insuring Polymer Materials Company, Shanghai 201112, China) Abstract: According to the requirements of the fire protection in buildings, the rock wool board is one of important thermal insulation materials. The properties of rock wool board are expounded as well as the advantages of rock wool board external thermal insulation system. The difficulties and the solutions of the common technical problems in actual operating processes are illustrated in this system by many cases. Key w ords: rock wool board; plastered external thermal insulation composite systems; construction technique, cases
4 岩棉板薄抹灰外墙外保温系Βιβλιοθήκη Baidu存在的问题
4.1 空鼓现象 由于岩棉板为无机纤维压制成型,目前国内最好
的岩棉生产工艺生产的岩棉其表面也存在局部鼓起 现象,这样会影响后续抹面胶浆的施工,也会减少胶 黏剂的有效黏结面积,本工程应用中采用了界面处理 的办法固化岩棉板表面纤维减轻其空鼓,但是效果并 不是十分显著,常常在抹面层施工完成后部分部位依 然出现明显鼓起,影响饰面形象。 4.2 开裂现象