(中建八局第一建設(shè)有限公司,山東 濟南 250100)
房建的屋面工程相對于防水層與保溫層而言,有正置式和倒置式兩種做法,屋面保溫層在卷材防水層的下方稱之為正置式屋面,保溫層在卷材防水層的上方稱之為倒置式屋面。正置屋面一般采用吸水率較大而保溫性能好的保溫材料,卷材防水層的使用年限理論上會降低,卷材滲漏位置也很難確定,但保溫性能好;倒置屋面一般采用吸水率較小的保溫材料,卷材防水層的使用年限理論上會延長,卷材滲漏位置容易確定,但保溫層效果會下降。本文就該問題進行分析與試驗,以選擇合理的正置屋面所用保溫層和倒置屋面所用保溫層,實現(xiàn)揚長避短。
國內(nèi)外房屋建筑工程屋面采用隔熱保溫材料已經(jīng)近150多年了,就我國而言,常用的、傳統(tǒng)的和新型保溫材料約有50余種,如何分析找出適合正置屋面與倒置屋面所對應(yīng)的保溫材料,本文僅從導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率和防火性能進行對比分析、論證、驗證。
1.2.1 保溫材料的定義
隔熱保溫材料是指熱系數(shù)小于或等于0.12的材料。
1.2.2 隔熱保溫材料的分類及名稱
按材料成份分類:有機隔熱保溫材料、無機隔熱保溫材料、金屬類隔熱保溫材料三大類;按材料形狀分類:松散隔熱保溫材料、板狀隔熱保溫材料、整體保溫隔熱材料三大類;按生產(chǎn)加工工藝劃分:現(xiàn)澆復(fù)合隔熱保溫材料和預(yù)制復(fù)合型隔熱保溫材料,稱為新型復(fù)合隔熱保溫材料。
有機隔熱保溫材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯板、EPS、XPS、酚醛泡沫等。
無機隔熱保溫材料主要有陶瓷纖維毯、巖棉、膨脹珍珠巖、微納隔熱、發(fā)泡水泥等。
金屬類隔熱保溫材料主要是鋁制品,如鋁板、鋁箔、鋁箔復(fù)合輕板等。
松散保溫材料主要有爐渣、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖等材料干鋪而成的保溫層。
板狀材料保溫層是指用泡沫混凝土板、蛭石板等板狀材料鋪設(shè)而成的保溫層。
整體保溫隔熱材料是指無機隔熱保溫材料、有機隔熱保溫材料和金屬隔熱保溫材料,通過一定的工序加工制成整體保溫材料。
倒置屋面試件規(guī)格參數(shù)一覽表 表1
新型復(fù)合型保溫材料有真空隔熱板、勻質(zhì)保溫板等。
1.2.3 各種隔熱保溫材料的性能指標和特點
對于各種隔熱保溫材料的性能指標和優(yōu)缺點相關(guān)文獻較多,均屬于常用材料,本文對其干密度、抗壓強度、抗彎強度、抗折強度、干容重、線脹系數(shù)等不再贅述,僅對其導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率和防火性進行簡述,其概況如下。
①聚氨酯泡沫保溫板
導(dǎo)熱系數(shù)0.022~0.033W/(m·K),不吸水,不防火,易燃燒。
②聚苯保溫板
導(dǎo)熱系數(shù)0.041~0.56 W/(m·Κ),吸水率高,不防火。
③EPS保溫板
導(dǎo)熱系數(shù)0.025~0.031W/(m·K),不吸水,耐火等級A、B、B1級。
④XPS保溫板
導(dǎo)熱系數(shù) 0.025~0.031 w/(m·K),憎水,耐火等級B1、B2級。
⑤酚醛泡沫板
導(dǎo)熱系數(shù) 0.022-0.030 w/(m·K),不吸水,防火等級B1-A2。
⑥陶瓷纖維毯
導(dǎo)熱系數(shù) 0.08-0.23 w/(m·K),吸水性強,不防火。
⑦巖棉棉保溫板
導(dǎo)熱系數(shù)0.04 w/(m·K),吸水性強,防火等級A級。
⑧膨脹珍珠巖保溫板
導(dǎo)熱系數(shù)0.06 w/(m·K),吸水率≤10%,防火等級A級。
⑨泡沫混凝土板
導(dǎo)熱系數(shù) 0.055~0.1 w/(m·K),吸水率≤6%,防火等級A級。
⑩蛭石板
導(dǎo)熱系數(shù)0.047-0.081 w/(m·K),吸水率≤8%,防火等級A級。
?真空隔熱板
導(dǎo)熱系數(shù)<0.035w/(m·K),不吸水,防火等級A級。
?勻質(zhì)保溫板
導(dǎo)熱系數(shù)≤0.056 w/(m·K),吸水率≤8%,防火等級A級。
層材料適用性實驗、分析和結(jié)論
為了測定屋面含水率對保溫性能的影響程度,本實驗選用具有吸水性保溫材料勻質(zhì)保溫板,用于倒置式屋面做原位實驗,在自然環(huán)境下,檢測其保溫性能,如:倒置式屋面勻質(zhì)保溫板做原位實驗示意圖,見圖1所示。
試件規(guī)格參數(shù)如:《試件規(guī)格參數(shù)一覽表》(表1)和模擬降雨濕度溫度溫度檢測結(jié)果一覽表(表2)所示。
模擬降雨濕度溫度溫度檢測結(jié)果一覽表 表2
通過實驗表明:無論小雨還是中雨或大雨,連續(xù)5天,倒置式屋面的保溫層含水率均可達到8%以上,倒置式屋面保溫層的上下溫度差與含水率成反比,含水率越高溫差越小,當含水率達到8%時,保溫層的保溫性能消失,水介質(zhì)形成熱橋,而且夏季還積蓄熱量。
圖1 倒置式屋面勻質(zhì)保溫板做原位實驗示意圖
通過上述對正置屋面和倒置屋面的闡述和實驗結(jié)果列表,以及對各種保溫材料部分性能參數(shù)的統(tǒng)計,本文采用列表對比的方法進行分析,如表3所示。
正置屋面和倒置屋面選用保溫層材料分析和結(jié)論一覽表 表3
通過采用具有代表性的勻質(zhì)保溫板屋面原位實驗結(jié)果、分析,可得結(jié)論:具有吸水性的保溫材料,含水率越大,保溫性能越低,不適用與倒置屋面,設(shè)計屋面做法和材質(zhì)時,建議參考表3:正置屋面和倒置屋面選用保溫層材料分析和結(jié)論一覽表。