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        墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板標(biāo)準(zhǔn)修訂關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

        2022-09-01 03:20:20鞠麗符敬慧劉亞丹楊靜
        建材發(fā)展導(dǎo)向 2022年16期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)建筑

        鞠麗 符敬慧 劉亞丹 楊靜

        (中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會(huì),北京 100831)

        2015年國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化工作的意見》 (國辦發(fā)〔2015〕16號(hào)),該文明確提出要加強(qiáng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作,其中特別提到了要加快建材行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。近些年由國家發(fā)改委牽頭,聯(lián)合工信部等多部委在各個(gè)行業(yè)展開節(jié)能降耗工作。其中重要的手段就是通過健全節(jié)能政策法規(guī)、完善標(biāo)準(zhǔn)體系、強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)管、推動(dòng)節(jié)能技術(shù)改造,企業(yè)能效水平持續(xù)提升?!丁笆濉惫?jié)能減排綜合工作方案》提出到2020年,全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%,能源消費(fèi)總量控制在50億t標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)。

        隨著國家加速提升建筑節(jié)能技術(shù)要求,行業(yè)加大了對(duì)建筑墻體自保溫系統(tǒng)的研發(fā)力度。近幾年研發(fā)并推出的各類型墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板新技術(shù)和新工藝,拓展和提升了建筑墻體自保溫體系的功能和性能。

        根據(jù)不同的氣候分區(qū)和防火等部位要求,保溫芯材也從單一的模塑泡沫板,發(fā)展到巖棉板、擠塑聚苯板、石墨聚苯板等多元化芯材體系。

        2010年前后,國家開始推廣建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù),鋼絲網(wǎng)架板的應(yīng)用市場空間從單純的作為墻體材料的保溫材料,提升至具備建筑外墻維護(hù)和保溫復(fù)合領(lǐng)域,促進(jìn)了網(wǎng)架板在該領(lǐng)域的快速發(fā)展。GB/T 26540—2011《外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架模塑聚苯乙烯板》國家標(biāo)準(zhǔn)也是在該時(shí)代背景下進(jìn)行編制的,具有顯著中國特色和時(shí)代特點(diǎn)。GB/T 26540—2011自實(shí)施以來,對(duì)規(guī)范基于絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架板生產(chǎn)、品控、監(jiān)管、推廣應(yīng)用取到非常重要的作用,為產(chǎn)品在國內(nèi)和國際蓬勃發(fā)展提供了有力的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)支撐。在建筑保溫應(yīng)用市場的帶動(dòng)下,產(chǎn)品獲得了極大的技術(shù)進(jìn)步,產(chǎn)品應(yīng)用范圍由外墻外保溫系統(tǒng),擴(kuò)展到建筑自保溫墻體系統(tǒng)和非承重內(nèi)隔墻系統(tǒng)。這些應(yīng)用耐久實(shí)用、穩(wěn)定可靠、施工便利,獲得建筑普遍界認(rèn)可,產(chǎn)品在國內(nèi)和國際兩個(gè)市場生產(chǎn)取到巨大成就。

        隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑節(jié)能材料和應(yīng)用技術(shù)快速進(jìn)步,綠色墻體保溫材料也不斷涌現(xiàn)。特別是進(jìn)入“十四五”時(shí)期,國家大力提倡鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,作為改善鄉(xiāng)村面貌,提高民居舒適性、安全性等全方位的配套綠色建材,鋼絲網(wǎng)架板的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋廣泛,因此, 《外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯板》標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足目前建筑節(jié)能的需求,為了提高標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍和應(yīng)用范圍,滿足現(xiàn)有建筑墻體保溫需求,所以提出修訂該標(biāo)準(zhǔn)。

        2020年底,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于下達(dá)對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26540—2011《外墻外保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架模塑聚苯乙烯板》進(jìn)行修訂計(jì)劃,修訂項(xiàng)目名稱為《墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板》 (計(jì)劃號(hào)20204803—T—609)。由全國絕熱材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。由中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會(huì)、山東龍新節(jié)能科技有限公司等單位研究整理分析GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來的反饋信息,結(jié)合近幾年國家相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策變化、近期頒布實(shí)施的一系列節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求及大量的企業(yè)實(shí)際調(diào)研、數(shù)據(jù)論證,對(duì)GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容等方面進(jìn)行了分析研究。現(xiàn)將GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵修訂內(nèi)容闡述如下。

        1 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板范圍的修訂

        近年來,我國的綠色高效絕熱材料不斷涌現(xiàn),產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)步較快。石墨膨脹聚苯乙烯板(GEPS)利用熱反射原理,導(dǎo)熱系數(shù)由普通EPS板的0.039 W/(m·K)降低到0.033W/(m·K),大幅提升了EPS的保溫性能。同時(shí),建筑保溫工程火災(zāi)的嚴(yán)峻形勢,催生了建筑防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提升,以巖棉為代表的A級(jí)防火保溫材料迅猛發(fā)展,形成了巖棉(RW)、EPS、GEPS和絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)等為主導(dǎo)的建筑保溫材料格局。根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、大專院校和節(jié)能監(jiān)測機(jī)構(gòu)對(duì)GB/T 26540—2011版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的反饋意見基礎(chǔ)上,對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂,增加了保溫芯材種類,由“EPS板”為絕熱材料,修訂為由“EPS板、XPS板、GEPS板、RW板”絕熱材料。同時(shí)修訂了本文件的適用范圍為以工廠生產(chǎn)的雙面或單面鋼絲網(wǎng)架為骨架,EPS板、XPS板、GEPS板、RW板為絕熱材料,用于新建、改擴(kuò)建及既有建筑的墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板。其他種類的絕熱材料鋼絲網(wǎng)架板可參照?qǐng)?zhí)行。本次標(biāo)準(zhǔn)修訂擴(kuò)大了對(duì)保溫材料的覆蓋面,根據(jù)不同地域的氣候、水文特點(diǎn)選用不同的保溫板材(體現(xiàn)因地制宜的特點(diǎn)),符合絕熱節(jié)能材料不斷向高效能、綠色化發(fā)展的需要。

        2 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板中原材料的修訂

        修訂了GB/T 26540—2011版原材料中“模塑聚苯乙烯泡沫塑料”一種保溫芯材修改為多種“保溫芯材”,并規(guī)定其物理力學(xué)性能,具體指標(biāo)應(yīng)滿足表1要求。

        表1 物理力學(xué)性能

        根據(jù)建筑墻體保溫系統(tǒng)對(duì)保溫材料的安全性、耐久性和保溫性能的要求,因此需選擇物理力學(xué)性能指標(biāo)好的產(chǎn)品,能夠滿足建筑良好保溫效果的需要。

        3 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板性能指標(biāo)要求的修訂

        EPS板、XPS板、GEPS板、RW板這幾種常見保溫芯材料的主要性能指標(biāo)是行業(yè)普遍關(guān)注的焦點(diǎn),如:表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)(25℃)、壓縮強(qiáng)度/kPa、尺寸穩(wěn)定性、體積吸水率、垂直于表面方向的抗拉強(qiáng)度、酸度系數(shù)、燃燒性能等級(jí)。目前市場上因低價(jià)惡性競爭,導(dǎo)致很多產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,成本相差較多,這也是造成劣質(zhì)產(chǎn)品長期存在。本次修訂原標(biāo)準(zhǔn)6.5的“燃燒性能”為“保溫芯材性能指標(biāo)”,并給出更明確的數(shù)值要求,應(yīng)符合表2要求,還應(yīng)滿足表1要求,以利于產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)或型式檢驗(yàn)。

        表2 保溫芯材性能指標(biāo)

        4 鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻的修訂

        熱阻即表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身或其中某層材料阻抗傳熱能力的物理量,數(shù)值可通過材料厚度和導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算確認(rèn)。對(duì)于厚度為h的保溫材料來說,熱阻在數(shù)值上就等于導(dǎo)熱系數(shù)的倒數(shù)與材料厚度的積。對(duì)于各種不同的材質(zhì)材料,導(dǎo)熱系數(shù)是不同的。對(duì)于同一材料,其導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值還要取決于該材料的結(jié)構(gòu)、容重等物理特性。各種不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值相差大,熱阻值相差也很大。原標(biāo)準(zhǔn)中給出幾個(gè)不同厚度的材料熱阻,對(duì)于目前比較復(fù)雜的保溫體系保溫層取值的覆蓋范圍較窄,因此,本次修訂熱阻為“鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻”,其取值方法也改為“按修正系數(shù)取值”,熱阻取值范圍大,實(shí)用性更強(qiáng)。

        本次標(biāo)準(zhǔn)修訂給出了鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式,如下:

        式中:

        R——鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻標(biāo)準(zhǔn)值,單位為平方米開爾文每瓦[(m·K)/W];——保溫芯材厚度的數(shù)值,單位為米(m);λ——鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板導(dǎo)熱系數(shù),單位為瓦每米開爾文[W/(m·K)];——保溫芯材的導(dǎo)熱系數(shù),單位為瓦每米開爾文[W/(m·K)];——保溫芯材導(dǎo)熱系數(shù),F(xiàn)CT型取1.19;CT型或Z型取1.48。

        其中,關(guān)于修正系數(shù)FCT取1.19、CT或Z取1.48的取值依據(jù)為:

        a)委托試驗(yàn)數(shù)據(jù)

        委托A、B、C 3家企業(yè)提供XPS板、GEPS板、RW板為芯材的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板試件,每種芯材各8塊,XPS芯材試件24塊,GEPS芯材試件24塊,RW板芯材試件24塊,合計(jì)72塊試件,委托有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu),做鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板熱阻性能試驗(yàn),獲得72個(gè)熱阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

        另外,調(diào)取D、E、F、G、H 5家生產(chǎn)企業(yè)抽檢報(bào)告或型檢報(bào)告,XPS板、GEPS板、RW板為芯材的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板抽檢及型式檢驗(yàn)報(bào)告檢測數(shù)據(jù),三種芯材各五組數(shù)據(jù),每組8個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo),合計(jì)120個(gè)數(shù)據(jù)。

        通過試件檢測(3組數(shù)據(jù))和企業(yè)的檢測報(bào)告數(shù)據(jù)(5組數(shù)據(jù)),獲得同一厚度單一芯材的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板為8個(gè)熱阻值,取8個(gè)熱阻值的平均值為標(biāo)準(zhǔn)文件數(shù)據(jù)依據(jù)。鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板的熱阻值計(jì)算值,根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板的熱阻值修正系數(shù)。

        b)企業(yè)型式檢驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)

        收集12家企業(yè)產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告熱阻實(shí)測值與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)比,得出修正系數(shù)值。

        C)鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板的熱阻值修正系數(shù)

        根據(jù)熱阻值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和型式檢驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù),按照最不利原則選取熱阻標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù),非穿透型產(chǎn)品熱阻標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)取1.19;穿透型產(chǎn)品熱阻標(biāo)準(zhǔn)值的修正系數(shù)取1.48。

        5 應(yīng)用案例

        以山東省龍新節(jié)能科技有限公司(以下簡稱“龍新節(jié)能”)的工程項(xiàng)目為案例進(jìn)行說明。

        5.1 龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓案例

        龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓(圖1)主體為框架結(jié)構(gòu)9層,外墻采用鋼絲網(wǎng)架巖棉板(圖2),巖棉板芯材厚度為120mm,滿足山東省75%節(jié)能指標(biāo),裝配式建筑評(píng)分符合山東省圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫結(jié)構(gòu)一體化指標(biāo)。內(nèi)墻為70mm厚鋼絲網(wǎng)架巖棉板,滿足山東省裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)隔墻非砌筑的指標(biāo)。主體封頂后,開始內(nèi)外墻板的安裝,采用泵送機(jī)噴工藝,3h完成1層墻材機(jī)噴(約1400m),效率高,施工效果好,節(jié)省大量人工。墻板整體性好,抗震性能好。經(jīng)砂漿找平處理后的墻體,平方米重量只有約120kg,大大降低建筑荷載,減少主體結(jié)構(gòu)成本,同時(shí),增加了建筑物有效使用面積約6%,社會(huì)效益同樣顯著。

        圖1 龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓

        圖2 外墻采用鋼絲網(wǎng)架巖棉芯板的龍新節(jié)能養(yǎng)老公寓

        5.2 龍新節(jié)能與香港成氏投資集團(tuán)在塞內(nèi)加爾推廣的民居工程

        山東龍新節(jié)能受香港成氏集團(tuán)委托,按塞內(nèi)加爾當(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格,采用塞內(nèi)加爾SNHLM項(xiàng)目TE3戶型的圖紙?jiān)徒ㄔ欤ㄒ妶D3)。塞內(nèi)加爾屬于夏雨冬干型的熱帶草原氣候。年平均氣溫29°C,最高氣溫可達(dá)45°C,該樣板房同樣適用于熱帶的氣候環(huán)境,為人帶地區(qū)人們提供了舒適的居住環(huán)境。

        下面介紹該案例的樣板房(TE3平面圖)相關(guān)內(nèi)容。該樣板房(見圖4)的墻體材料與屋面材料全部采用3D鋼絲網(wǎng)架板(EPS芯材)。

        圖3 TE3平面圖

        房屋占地面積:長16.11m,寬9.66m。分兩個(gè)起居室、一個(gè)客廳及一個(gè)廚房、一個(gè)餐廳,兩個(gè)衛(wèi)生間,功能齊全,布局合理。

        圖4 龍新節(jié)能的鋼絲網(wǎng)架EPS夾芯板被應(yīng)用于塞內(nèi)加爾的民居工程中(樣板房)

        圖5 龍新節(jié)能鋼絲網(wǎng)架EPS夾芯板(樣板房)施工現(xiàn)場

        該樣板房內(nèi)外墻全部采用龍新產(chǎn)60mm厚的EPS芯材鋼絲網(wǎng)架板(見圖5),整體組裝后,噴抹成型。因?yàn)閴Π逭w重量輕,含砂漿保護(hù)層的總重量只有110㎏/m,所以,大大降低了基礎(chǔ)的施工要求,該工程的基礎(chǔ),直接采用100mm的混凝土澆筑,一次性完成了基礎(chǔ)和室內(nèi)地面工程。板材采用定尺拆分,安裝周期僅需6個(gè)工作日,效率高。

        該房屋施工簡便,快捷,絕熱節(jié)能,成本低,建筑成本不足1000元/m,整體構(gòu)造設(shè)計(jì)先進(jìn)、合理,綠色環(huán)保,裝配式施工、快捷高效,抗震,節(jié)能,在非洲國家包括我們國內(nèi)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中極具推廣應(yīng)用價(jià)值。

        6 結(jié)語

        該次標(biāo)準(zhǔn)修訂,目的是貫徹落實(shí)國務(wù)院“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案,完善節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系,以節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、淘汰落后,全面提升我國建筑節(jié)能技術(shù)水平。鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板屬于建筑節(jié)能產(chǎn)品,其應(yīng)用對(duì)建筑節(jié)能有著至關(guān)重要的作用,其拓展應(yīng)用為建筑保溫的建造開辟了新的方式,為打造與建筑同壽命的建筑保溫和建筑結(jié)構(gòu)體系提供了有益的補(bǔ)充,對(duì)我國建筑節(jié)能的發(fā)展有重要意義,同時(shí)也為碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)提供了標(biāo)準(zhǔn)和材料保障。

        《墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板》的標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施必將推動(dòng)絕熱節(jié)能材料的建筑保溫部品化應(yīng)用,為產(chǎn)品打開了市場空間,必將對(duì)行業(yè)產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。

        從國際市場方面來看,隨著我國墻體保溫系統(tǒng)用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板生產(chǎn)工藝和裝備水平日益提升,生產(chǎn)設(shè)備遠(yuǎn)銷東南亞、中亞、北亞等“一帶一路”沿線國家。鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板現(xiàn)澆混凝土集成技術(shù)體系也在“一帶一路”沿線國家陸續(xù)得到認(rèn)可和推廣應(yīng)用,尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和發(fā)展中國家的低層(3層及以下)裝配式集成房屋陸續(xù)采用鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫板體系,給我國建筑節(jié)能技術(shù)尤其是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)技術(shù)產(chǎn)品走出國門、走向世界打開了一扇窗口,同時(shí)也為我國創(chuàng)新提升國內(nèi)綠色建材節(jié)能集成技術(shù)體系高質(zhì)量發(fā)展和促進(jìn)該技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈上下游集群式協(xié)同進(jìn)步提供了契機(jī)。在此形勢下,本次標(biāo)準(zhǔn)修訂不僅可以規(guī)范國內(nèi)產(chǎn)業(yè),而且可以提升該產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

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