任進(jìn)軍

摘要：剖析巖棉材料的特點(diǎn)，分析提出巖棉用于外墻保溫系統(tǒng)的性能要求和巖棉用于外墻保溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析。旨在為相關(guān)工作人員提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：外墻外保溫系統(tǒng);巖棉;應(yīng)用

在能源緊缺的情況下，國(guó)家制定了許多節(jié)能減排的政策法規(guī)，其中建筑節(jié)能是一項(xiàng)重點(diǎn)節(jié)能工程。建筑能源消費(fèi)、工業(yè)能源消費(fèi)和交通能源消費(fèi)是我國(guó)“三大能源消費(fèi)大戶(hù)”。建筑能耗通常占建筑能耗的30%，即建筑能耗在建筑的建造和使用中所占的比例。如果把建筑材料生產(chǎn)中的能耗和與建筑相關(guān)的能耗加進(jìn)去，占全部能耗的45%以上，由此可見(jiàn)，建筑節(jié)能刻不容緩。但是，從目前的外墻保溫體系來(lái)看，有機(jī)保溫材料仍存在諸多弊端，如因有機(jī)物的可燃性而導(dǎo)致的重大火災(zāi)事故不斷發(fā)生，造成了大量的生命財(cái)產(chǎn)損失。在這方面，公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的“防火暫行規(guī)定的民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾”9月25日，2009年的規(guī)定制定具體的防火要求材料和外墻保溫系統(tǒng)的施工。本規(guī)定所稱(chēng)燃燒性能為A級(jí)的保溫材料，目前主要有巖棉、玻璃棉、?；⒅閺?fù)合料漿、發(fā)泡水泥、真空保溫板（VIP板）等等。

1 巖棉材料的特點(diǎn)

1.1 抗拉強(qiáng)度

抗拉強(qiáng)度是指材料在拉伸斷裂前所能夠承受的最大拉應(yīng)力，比較抗拉強(qiáng)度為與墻面垂直的方向，由于巖棉纖維排列方式的不同，巖棉的抗拉強(qiáng)度也不盡相同，巖棉條在容重較小的前提下?lián)碛休^高的抗拉強(qiáng)度，可以達(dá)到巖棉板的6倍～10倍。與現(xiàn)在常用的保溫材料對(duì)比，巖棉板在表面能夠承受的拉力是要遠(yuǎn)小于各種常用的有機(jī)材料的，即使是巖棉條的抗拉強(qiáng)度也存在不小的差距。不過(guò)需要考慮的是即便抗拉強(qiáng)度最高的擠塑板（XPS）在使用容重較大的飾面材料時(shí)也需要采取必要措施進(jìn)行加固，因此在外墻飾面的材料選擇上應(yīng)該重點(diǎn)考慮各種材料在抗拉強(qiáng)度上的差異，選取與所選用的保溫材料和飾面材料相適應(yīng)的施工措施來(lái)保障工程的質(zhì)量。

1.2 吸水性

巖棉材料具有很高的吸濕性，在潮濕狀態(tài)下強(qiáng)度會(huì)大幅衰減，導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)大幅上升，嚴(yán)重影響保溫系統(tǒng)的安全性與性能。因此，吸水量的評(píng)價(jià)是巖棉在實(shí)際應(yīng)用中的重要指標(biāo)，一般以“短時(shí)間、部分浸泡吸水量”的指標(biāo)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1609，將尺寸為（200±1）mm×（200±1）mm的樣品局部浸入水中，浸水深度（10±2）mm，浸水時(shí)間24h，然后在溫度（23±2）℃和濕度（50±5）%的條件下干燥（10±0.5）min后測(cè)量樣品重量，計(jì)算吸水量。經(jīng)過(guò)表面憎水處理的巖棉產(chǎn)品完全可以適應(yīng)潮濕環(huán)境，達(dá)到與各種有機(jī)材料相仿的吸水量水平，但在潮濕環(huán)境中，巖棉的性能與正常狀況存在很大的差距，雖然能夠接近最常用的聚苯板外保溫系統(tǒng)，但應(yīng)結(jié)合本地的氣候條件對(duì)這方面進(jìn)行重點(diǎn)考察。值得注意的是我國(guó)國(guó)產(chǎn)巖棉板的質(zhì)量參差不齊，大量以礦渣為原料的劣質(zhì)產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，在吸水性的各個(gè)指標(biāo)上與正規(guī)產(chǎn)品有巨大的差距，在選用過(guò)程中務(wù)必要嚴(yán)把材料質(zhì)量，選擇合格產(chǎn)品。

1.3 最高工作溫度與燃燒特性

巖棉材料完全為天然石材原料加工而成，主要成分是無(wú)機(jī)礦物纖維，無(wú)法燃燒，單純的巖棉材料可以在400℃的工作環(huán)境內(nèi)保持大部分保溫功能，在火災(zāi)條件下，自身不燃燒，不釋放有毒氣體，還可以起到一定的隔絕溫度的作用，這是現(xiàn)有各種有機(jī)保溫材料所無(wú)法企及的。EPS等材料在100℃左右就會(huì)軟化，開(kāi)始喪失保溫和支撐效果，在明火條件下會(huì)迅速液化，并且可以促進(jìn)火焰蔓延。特別是聚氨酯，在明火條件下迅速碳化，并釋放大量含有氰化氫的劇毒氣體，可以說(shuō)是導(dǎo)致人員傷亡的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

2 用于外墻保溫系統(tǒng)的巖棉的性能要求

根據(jù)巖棉的生產(chǎn)工藝不同，可將其分成沉降法巖棉、擺錘法巖棉和三維法巖棉3種。沉降法巖棉的抗壓強(qiáng)度和層間結(jié)合強(qiáng)度都較差，吸水率很高;擺錘法巖棉的抗壓強(qiáng)度和層間結(jié)合強(qiáng)度比沉降法巖棉高，吸水率也大大降低;三維法巖棉是通過(guò)機(jī)械方法把擺錘法疊鋪形成的未固化巖棉層改變分布方向而制成的，巖棉纖維呈三維分布，抗壓強(qiáng)度高，不易分層和剝離，吸水率低，但價(jià)格較高，不適合大面積采用。兼顧性能和價(jià)格兩因素，選擇擺錘法巖棉作為外墻的保溫材料。

3 巖棉在外墻保溫系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 巖棉板復(fù)合找平漿料外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造

根據(jù)各種工程的要求不同，巖棉在外墻保溫中的構(gòu)造也有所不同。其復(fù)合漿料找平構(gòu)造施工工序繁瑣，在鋪完熱鍍鋅網(wǎng)后還需鋪耐堿玻纖網(wǎng)，相應(yīng)的工程造價(jià)也高，但這種構(gòu)造的巖棉板抗沖擊強(qiáng)度得到提高，通過(guò)復(fù)合漿料的找平，可以很大程度地釋放整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)應(yīng)力，避免了飾面層開(kāi)裂的可能，所以飾面層可以選用飾面砂漿，也可以是彈性涂料

3.2 巖棉板增強(qiáng)網(wǎng)（雙層網(wǎng)）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造

巖棉板在外墻外保溫系統(tǒng)中的第2種構(gòu)造是使用增強(qiáng)網(wǎng)。這種構(gòu)造相對(duì)于復(fù)合漿料找平的構(gòu)造方式而言，造價(jià)相對(duì)較低，施工工序相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)巖棉板的質(zhì)量要求也較低，垂直板面的抗拉強(qiáng)度≥7.5kPa的均可使用。這種構(gòu)造的飾面層推薦為飾面砂漿和彈性涂料，但實(shí)際表明飾面砂漿更適合于這個(gè)系統(tǒng)，因?yàn)閹r棉保溫系統(tǒng)的透氣性相對(duì)較高，若飾面涂層的透氣性相對(duì)較差，則涂層會(huì)出現(xiàn)鼓包、脫落等現(xiàn)象。

3.3 巖棉板增強(qiáng)網(wǎng)（單層網(wǎng)）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造

單層網(wǎng)外墻外保溫系統(tǒng)的構(gòu)造，與EPS板薄抹灰系統(tǒng)基本相似，但由于巖棉板的抗沖擊強(qiáng)度相對(duì)較低，在構(gòu)造中對(duì)板的抗拉強(qiáng)度要求有所提高，必須大于10kPa以上。這種構(gòu)造不推薦用在普通涂料飾面的體系中，比較適合用于玻璃幕墻及干掛大理石等飾面層的體系中，可以避免巖棉板沖擊強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。

3.4 巖棉板在保溫裝飾一體化板外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造

保溫裝飾一體化板是目前市場(chǎng)上新興的一種保溫產(chǎn)品，由于其具有裝飾效果好、施工簡(jiǎn)便、飾面層抗開(kāi)裂、現(xiàn)場(chǎng)垃圾少等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在市場(chǎng)上被大量應(yīng)用，保溫裝飾一體化是未來(lái)外墻保溫的發(fā)展趨勢(shì)。但一體化板的保溫層基本為EPS、XPS及PU等有機(jī)材料，在防火方面存在安全隱患，一體化板這種新材料若想在市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用，則如何進(jìn)行防火設(shè)計(jì)、如何選擇防火材料、如何施工安裝保證整個(gè)系統(tǒng)的完整性等問(wèn)題都值得生產(chǎn)廠家考慮。若能把巖棉這種A級(jí)防火保溫材料與一體化板相結(jié)合，保溫裝飾一體化板的市場(chǎng)前景也會(huì)更好。巖棉在一體化板中的實(shí)施方案有兩種：一種為保溫層全部為巖棉，另一種為采用巖棉防火隔離帶。用于一體化板的巖棉應(yīng)采用豎絲結(jié)構(gòu)，即巖棉的纖維方向與飾面板相互垂直;用于一體化板的巖棉必須使用背襯板，以提高巖棉的整體強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

巖棉類(lèi)外保溫系統(tǒng)作為一種較為傳統(tǒng)的外保溫材料，已經(jīng)有了很長(zhǎng)的應(yīng)用時(shí)間，技術(shù)成熟，保溫性能和耐候性雖略遜于各種有機(jī)材料，但在A級(jí)防火的各類(lèi)材料中有較大的優(yōu)勢(shì)，而且施工工藝與聚苯板薄抹灰系統(tǒng)相似，現(xiàn)場(chǎng)操作便捷，不存在冷橋，對(duì)于各種新型防火保溫材料還存在較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在氣候比較干燥的地區(qū)，不失為現(xiàn)有B級(jí)保溫材料的替代品。

參考文獻(xiàn)：

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