王世超 羅曉蓉 薛乾然
(秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 秦皇島 066100)
公共建筑是為群眾提供公共活動(dòng)場(chǎng)所的建筑,一般包括寫(xiě)字樓、大型商場(chǎng)、飯店、醫(yī)院、文化教育中心、學(xué)術(shù)活動(dòng)場(chǎng)所等?!豆步ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2015)中指出,“在公共建筑中,40%~50%的能耗都是由供暖空調(diào)設(shè)備引起的”,供暖空調(diào)系統(tǒng)中的20%~50%主要消耗是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱,高寒區(qū)域消耗更大[1]。這表明,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,可以采用節(jié)約能源的技術(shù)來(lái)降低消耗。本文介紹了兩種新型巖棉保溫裝飾一體板及其施工流程,并以既有公共建筑為例,分析在建筑外墻結(jié)構(gòu)升級(jí)改造中應(yīng)用新型巖棉保溫裝飾一體板的情況。
常規(guī)巖棉保溫外墻板通常會(huì)有兩種裝配方式:一種是在巖棉板材上用鋼筋網(wǎng)將其外掛,然后將其運(yùn)送到施工的地點(diǎn),再重新涂抹上水泥砂漿,從而形成墻面;另一種是巖棉板材外掛鋼絲網(wǎng)架,并在工廠里砂漿抹面后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配。
在前一種裝配方式中,巖棉在搬運(yùn)時(shí)通常會(huì)因?yàn)槊薨宀亩询B運(yùn)輸,造成破損,邊緣脫落,外面的鋼筋網(wǎng)也產(chǎn)生變形,造成外墻施工質(zhì)量降低,而且搬運(yùn)的時(shí)候,巖棉對(duì)工人的身體也是“不友善”,搬運(yùn)的時(shí)候,工人的手一旦觸及到巖棉會(huì)有刺痛感,甚至有皮膚過(guò)敏的情況發(fā)生[2]。在后一種裝配方式中,巖棉板自重大,運(yùn)輸費(fèi)用高,由于裝配元件的長(zhǎng)度一般是1.2 m×2.4 m,兩邊各噴射25 mm左右的砌墻層,而砂漿密度為2100 kg/m3,因而組裝后的配構(gòu)件凈重很大,現(xiàn)場(chǎng)1~2人都很難完成搬運(yùn)和組裝。因此,這兩種裝配方式都存在著問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題,可以在鋼絲網(wǎng)架巖棉板之外,再加上10 mm的輕質(zhì)材料后就可以成為新型巖棉保溫裝飾一體板。對(duì)第一種裝配方式,輕質(zhì)材料可起到在運(yùn)輸過(guò)程中保護(hù)巖棉和鋼絲網(wǎng)架的作用,并且進(jìn)一步提高裝配式墻體的保溫、隔音、抗凍性能。對(duì)于第二種裝配方式,還有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、組裝難度等問(wèn)題有待解決。
2.1.1 巖棉+聚苯顆粒保溫砂漿一體板的構(gòu)成
巖棉+聚苯顆粒保溫砂漿一體板如圖1所示,包括磚體1,磚體1右側(cè)固定有砂漿層2,砂漿層2右側(cè)固定有夾層3,夾層3內(nèi)部均勻固定有多個(gè)保溫釘4,夾層3右側(cè)固定有巖棉保溫層5,保溫釘4與巖棉保溫層5錨固連接,巖棉保溫層5右側(cè)固定有附屬保溫層6,附屬保溫層6右側(cè)固定有抗裂砂漿層7[3]。
圖1 巖棉+聚苯顆粒保溫砂漿一體板
保溫裝飾一體板由以上構(gòu)件組合形成,構(gòu)件之間如夾層3選擇輕質(zhì)材料制成,巖棉保溫層5屬于芯材,附屬保溫層6、抗裂砂漿層7要有緊密的粘結(jié)強(qiáng)度[4]。主要技術(shù)指標(biāo)為:要求夾層3輕質(zhì)材料與水泥砂漿層2和巖棉保溫層5的拉伸粘接強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上[5]。
2.1.2 施工流程
巖棉+聚苯顆粒保溫砂漿一體板需根據(jù)實(shí)際情況及建筑所需進(jìn)行施工,先將保溫裝飾一體板運(yùn)輸至建筑工地后,根據(jù)建筑所需進(jìn)行墻體安裝,安裝完成后通過(guò)砂漿層2將磚體與夾層3砌合在一起,接著夾層3通過(guò)內(nèi)部的保溫釘4將其與巖棉保溫層5進(jìn)行錨合連接。
2.2.1 巖棉+Z形玻化微珠砂漿一體板的構(gòu)成
巖棉+Z形玻化微珠砂漿一體板如圖2所示,包括水泥砂漿板1,水泥砂漿板1的右側(cè)固定有保溫阻燃層2,保溫阻燃層2的右側(cè)設(shè)有兩個(gè)巖棉3,巖棉3的內(nèi)部固定有多個(gè)固定釘7,固定釘7的左端穿過(guò)第一保溫阻燃層2位于水泥砂漿板1的內(nèi)部,兩個(gè)巖棉3之間固定有Z形阻燃保溫層4,巖棉3的右側(cè)固定有裝飾層5。本裝置的檢測(cè)的隔熱系數(shù)為0.84W/m2·K。
圖2 巖棉+Z形?;⒅樯皾{一體板
2.2.2 施工流程
一般施工時(shí),首先制作好水泥砂漿板1,將水泥砂漿層固定住,然后將保溫阻燃層2通過(guò)砂漿固定在水泥砂漿板1的右側(cè),接著通過(guò)釘子將兩個(gè)巖棉3固定在保溫阻燃層2的右側(cè),然后將成型的Z形阻燃保溫層4卡在兩個(gè)巖棉3之間,再在巖棉3的右側(cè)布設(shè)玻纖網(wǎng),抹上抗裂砂漿和外墻膩?zhàn)?,運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。
某建筑占地1936.25m2,全長(zhǎng)27.3m,高度為13.56m,寬度為30m。該建筑地上二層,沒(méi)有建地下室,建筑物結(jié)構(gòu)是框架剪力墻,其墻壁是25cm的陶?;炷翂?,其外部的墻壁是彈性涂層的飾板,其頂部則是平屋頂,屬于甲類工程建筑。
本工程位于烏魯木齊,屬于中溫內(nèi)陸干熱型氣候。氣候干旱,多粉塵,季節(jié)性變化劇烈,降水稀少,白天和夜晚溫差較高;冬天很長(zhǎng),有將近150天的供暖時(shí)間,冬天的最低溫度是-25℃,夏天的最高溫度是40.8℃,季節(jié)分布很不均衡,氣候條件較差,屬于公共建筑熱工設(shè)計(jì)中的嚴(yán)寒C區(qū)[6]。
從氣象狀況來(lái)看,在改建項(xiàng)目中,主要包括外墻、門(mén)窗和屋頂?shù)龋鈮t是最關(guān)鍵的部位。窗戶與墻壁之間的比例面積稱為單一立面窗墻面積比,是指外墻上所有窗戶的面積與外墻立面之比。按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2015)中:在寒冷地區(qū)一期工程中,所有單方向窗戶(包括玻璃幕墻)的墻體墻面積不得大于0.60。該建筑單向外窗(含玻璃幕墻)的墻體面積比例為:南側(cè)0.00,北側(cè)0.13,東側(cè)0.19,西側(cè)0.17,滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)保溫墻體的施工條件:該建筑的外墻保溫應(yīng)保證基礎(chǔ)及周邊環(huán)境溫度不低于5℃,五級(jí)大風(fēng)和雨天也不適宜施工。
(2)保溫墻體的施工流程:首先是對(duì)基礎(chǔ)檢測(cè)并進(jìn)行清理,在墻壁上涂抹界面劑分格,用保溫裝飾一體板阻燃層上巖棉固定到墻體內(nèi)部,固定好后,通過(guò)巖棉將Z形阻燃保溫層卡住,使限制住其他方向移動(dòng),保溫裝飾一體板施工完成。
將保溫裝飾一體板安裝在建筑物的外側(cè),實(shí)現(xiàn)了整合式的外墻絕熱系統(tǒng),可有效地改善墻體的耐久性及抗污染能力,提高了建筑外墻的品質(zhì)。此外,采用特定的膠接砂漿,將其與超薄石材膠結(jié),從而增強(qiáng)了保溫材料的防水性能,還能夠構(gòu)成一塊無(wú)空腔保溫裝飾整體板,從而增加整體板的剛性和強(qiáng)度,并且可縮短項(xiàng)目的工期[7-8]。
本文介紹了巖棉+聚苯顆粒保溫砂漿一體板和巖棉+Z形?;⒅樯皾{一體板兩種新型巖棉保溫裝飾一體板,與原有組裝式巖棉板相比,具有質(zhì)地輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性能好、隔音效果顯著等優(yōu)點(diǎn),在減輕建筑材料重量的同時(shí),還可以減少材料的使用和能源消耗,與國(guó)家將隔熱材料與節(jié)能減排措施融合的“基本國(guó)策”一致,不僅與綠色建筑的發(fā)展方向一致,更是有著良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。