摘要：以重慶等南方地區(qū)為例，探討建筑用真空絕熱復(fù)合保溫防水膠材料工程應(yīng)用技術(shù)與實(shí)踐。選擇保溫板粘貼的薄抹灰系統(tǒng)，保證基層墻體和真空絕熱板粘貼面積必須在80%以上，以提高基層墻體和該系統(tǒng)板材表面拉伸粘接強(qiáng)度。應(yīng)用保溫漿料真空絕熱板建筑外墻外保溫系統(tǒng)，組成成分包括抹面膠漿、粘接砂漿、保溫漿料、真空絕熱板和飾面材料等，應(yīng)用在建筑物外墻外側(cè)。真空絕熱板必須借助密封性才能實(shí)現(xiàn)其低導(dǎo)熱與真空性能，鉆孔裁切后，會(huì)降低其真空度，進(jìn)而對(duì)絕熱板保溫性能產(chǎn)生影響。采用硅鈣板夾芯絕熱板+現(xiàn)澆混凝土保溫系統(tǒng)、鋼絲網(wǎng)框保溫抗裂漿料夾芯絕熱板及鋼板網(wǎng)夾芯真空絕熱板墻體保溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)果顯示：復(fù)合絕熱板可有效改善保溫系統(tǒng)構(gòu)件的拉伸粘接性能，大大提升系統(tǒng)的抗沖擊性及節(jié)能保溫效果。

關(guān)鍵詞：保溫防水膠材料；建筑行業(yè)；屋面節(jié)能；絕熱板

中圖分類號(hào)：TQ437+.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001-5922（2025）01-0051-04

Material optimization and structural design of waterproofing，energy-saving and insulation systems for building roofs

ZHONG Xiaoming

（Chongqing First Real Estate Development Co.，Ltd.，Chongqing 401122，China）

Abstract：Taking Chongqing and other southern regions as examples，the engineering application technology and practice of vacuum insulation composite insulation and waterproof adhesive materials for construction are dis-cussed.A thin plastering system for pasting insulation boards is selected，ensuring that the bonding area of the base wall and vacuum insulation board must be at least 80%，so as to improve the tensile bonding strength between the base wall and the surface of the system board.The insulation slurry vacuum insulation board building exterior wall external insulation system，which is composed of plastering mortar，adhesive mortar，insulation slurry，vacuum insu-lationboard and finishing materials，is applied to the outside of the building exterior wall.Vacuum insulation panels must rely on sealing to achieve their low thermal conductivity and vacuum performance.After drilling and cutting，their vacuum degree will be reduced，which will affect the insulation performance of the insulation panel.Thestruc-tural design of calcium silicate board sandwich insulation panel together with cast-in-place concrete insulation sys-tem，steel wire mesh frame insulation and anti-cracking slurry sandwich insulation panel and steel plate mesh sand-wich vacuum insulation board wall insulation system is adopted.The results show that the composite insulation pan-els can effectively improve the tensile bonding performance of insulation system components，greatly enhancing the impact resistance of the system.

Key words：insulation and waterproof adhesive material；construction industry；roof energy-saving；insulation board

我國(guó)建筑節(jié)能工作主要分為三大階段，其中第一階段節(jié)能率僅為30%，第二階段節(jié)能率為50%，而到了第三階段，節(jié)能率則上升至65%。到目前為止，國(guó)內(nèi)能源消耗中，建造能耗占比約30%，其中運(yùn)行期間的建筑能耗為47%。重慶、四川等南方地區(qū)的居住建筑也逐漸執(zhí)行節(jié)能75%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并在近些年先后產(chǎn)生節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更高的近零能耗建筑與被動(dòng)式低能耗建筑[1]。2019年，國(guó)家發(fā)改委頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中，“氣凝膠節(jié)能材料”、“建筑裝配建材產(chǎn)品”、“建筑用真空絕熱保溫材料”、“A級(jí)阻燃與防水材料制品”等屬于建材產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)類，“節(jié)能建筑、裝配式建筑、綠色建筑以及產(chǎn)品研發(fā)”、“建筑成套技術(shù)、住宅商品以及產(chǎn)品研發(fā)”等屬于建筑產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)類[2]。依據(jù)我國(guó)產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)方針，裝配式建筑領(lǐng)域適宜使用的阻燃型保溫材質(zhì)，尤其是保溫與裝飾性能俱佳的真空隔熱復(fù)合防水膠材料，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力，目前已被視為我國(guó)南方地區(qū)建筑節(jié)能行業(yè)的一個(gè)研究焦點(diǎn)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)能源需求量逐漸增加，能源開(kāi)發(fā)速度持續(xù)加快，但能源減少速度也隨之提升，導(dǎo)致能源危機(jī)愈發(fā)嚴(yán)重。面對(duì)資源日益短缺的現(xiàn)狀，如何有效降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)，是當(dāng)前各行各業(yè)發(fā)展中需要思考的重點(diǎn)問(wèn)題。我國(guó)建筑業(yè)具有較大的能耗量，所以，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能是今后的必然趨勢(shì)。建筑節(jié)能能夠有效降低建筑應(yīng)用期間所形成的CO2氣體，有助于降低溫室效應(yīng)，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。而且我國(guó)通常是依照市場(chǎng)需求明確建筑行業(yè)發(fā)展方向，現(xiàn)階段，人們更重視建筑性能需求，對(duì)建筑節(jié)能保溫防水等要求非常重視。為滿足大眾生活與市場(chǎng)發(fā)展需求，需要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)。

1材料優(yōu)選及方法

節(jié)能建筑用真空絕熱板的芯材主要由吸氣劑（上海晶維材料科技有限公司）、纖維狀或粉狀無(wú)機(jī)材料（山東厚發(fā)新材料科技有限公司）組成，該材料以芯材外包覆多層復(fù)合阻氣膜，并借助真空封裝技術(shù)，打造出適用于建筑屋面節(jié)能的真空隔熱板材，其主要特性包括：a.芯材材料。一般由微硅粉、超細(xì)纖維（江蘇巨鴻超細(xì)纖維制造有限公司）和其它助劑組成；b.芯材形式。大多是粉體類、玻纖類、粉體和玻纖混合類。其中粉體類芯材的原材料是微硅粉，真空絕熱板漏氣狀態(tài)下，體積膨脹相對(duì)較小，幾乎不會(huì)影響到保溫系統(tǒng)外觀[3]。對(duì)于玻纖類芯材，真空絕熱板漏氣后會(huì)迅速膨脹，嚴(yán)重?fù)p壞保溫系統(tǒng)外觀及實(shí)際應(yīng)用；c.芯材選擇。應(yīng)選擇微硅粉（連云港永科硅微粉有限公司）與其它添加劑相混合的芯材；d.熱熔封邊形式分為兩種：板材四周邊緣封邊、板材背面封邊。其中板材四周邊緣封邊，熱熔封邊的位置不存在保溫隔熱性能，在保溫板材與屋面拼縫對(duì)接過(guò)程中，封邊邊緣極易占用墻體面積，導(dǎo)致保溫系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用期間，會(huì)出現(xiàn)顯著板邊熱橋效應(yīng)，因此一般不推薦使用該封邊形式[4]；對(duì)于板材背面封邊，在板材的背面采用長(zhǎng)邊熱熔封邊處理，兩端則進(jìn)行短邊熱熔封邊。得益于背封工藝的應(yīng)用，保溫板材接縫處的間隙得以有效減小，能夠緩解由于熱熔封邊對(duì)板邊熱橋產(chǎn)生的影響，提高建筑屋面保溫效果。

通常來(lái)說(shuō)，熱傳遞的實(shí)現(xiàn)形式有3種，即：熱輻射、熱傳導(dǎo)以及對(duì)流。熱傳遞時(shí)，以上3種方式通常不會(huì)單獨(dú)發(fā)揮作用。建筑屋面節(jié)能用真空絕熱板隔熱原理如下：（1）借助粉體芯材熱阻功能，減少熱傳導(dǎo)產(chǎn)生或消耗的熱量；（2）提升內(nèi)部真空度，有效隔絕空氣對(duì)流導(dǎo)致的熱對(duì)流傳遞，在很大程度上降低導(dǎo)熱系數(shù)；（3）玻纖與金屬鋁箔復(fù)合產(chǎn)生高阻隔氣膜，具有反射熱輻射傳播的功能。

2系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)

在南方寒冷地區(qū)，建筑工程中應(yīng)用真空絕熱板通常在板材復(fù)合環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來(lái)，其中一種是在工程中應(yīng)用裸板，也就是真空絕熱板，還有一種則是復(fù)合板材，在建筑屋面保溫施工中運(yùn)用，主要包括外墻內(nèi)保溫與外墻外保溫兩種主流技術(shù)。

2.1建筑外墻外的保溫系統(tǒng)構(gòu)造

2.1.1外墻外貼真空絕熱板薄抹灰保溫系統(tǒng)

該系統(tǒng)組成部分包括真空絕熱板、平層、保溫漿料、飾面材料、粘結(jié)砂漿以及抹面膠漿等，通常應(yīng)用在建筑外墻外側(cè)，如圖1所示。

由圖1可知，外墻外貼真空絕熱板薄抹灰保溫系統(tǒng)的技術(shù)特性表現(xiàn)為：在選取保溫板的薄抹灰系統(tǒng)中，為了增強(qiáng)基層墻體與板材表面的拉伸粘接強(qiáng)度，必須確?；鶎訅w與真空隔熱板的粘貼面積不少于80%[5]。

2.1.2保溫漿料真空絕熱板建筑外墻外保溫系統(tǒng)

該外墻外保溫系統(tǒng)組成成分包括抹面膠漿、粘接砂漿、保溫漿料、真空絕熱板和飾面材料等，應(yīng)用在建筑物外墻外側(cè)，由圖2所示。

由圖2可知，保溫防水膠材料真空絕熱板建筑外墻外保溫系統(tǒng)的技術(shù)特性表現(xiàn)為：粘貼保溫板的薄抹灰系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)械噴涂的方式，在保溫板的背面粘貼一層10 mm厚的保溫材料，能夠增強(qiáng)整體系統(tǒng)的抗沖擊性能，有效延長(zhǎng)其使用周期，提高建筑保溫體系的長(zhǎng)效性與耐用性，這一設(shè)計(jì)是根據(jù)真空隔熱板的特性專門(mén)定制的。真空絕熱板具有比較差的耐穿刺性，如果打眼、裁切等，就不能保證該絕熱板的保溫隔熱性能[6]，所以，可將保溫漿料噴涂粘貼在保溫板上，有助于提升保溫系統(tǒng)抗沖擊性，而且對(duì)于人工濕作業(yè)來(lái)說(shuō)，也有助于施工效率的提高。

2.1.3真空絕熱保溫一體板結(jié)合粘錨網(wǎng)外墻外保溫系統(tǒng)

該外墻外保溫系統(tǒng)的組成包括固定組件、粘接砂漿、硅酮密封膠、真空絕熱保溫一體板等，通常應(yīng)用于建筑外墻外側(cè)，由圖3所示。

2.1.4采用金屬龍骨固定方式的保溫一體化外墻保溫系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由金屬龍骨、真空隔熱保溫裝飾板、固定配件、粘接砂漿以及硅酮密封劑等構(gòu)成，常用于建筑外墻的保溫裝飾，由圖4所示。

除此之外，存在一種雙層面錯(cuò)位粘貼的保溫板材系統(tǒng)，常應(yīng)用于節(jié)能型建筑領(lǐng)域。此系統(tǒng)獨(dú)具的技藝特點(diǎn)包括：高效發(fā)揮真空保溫板的低熱傳導(dǎo)特性，通過(guò)錯(cuò)位拼接方式，有效減少邊緣熱橋現(xiàn)象，對(duì)保溫效能的影響，這種設(shè)計(jì)特別適合節(jié)能建筑使用。采用單層真空保溫板，厚度僅為20 mm～30 mm，即可達(dá)到建筑保溫的標(biāo)準(zhǔn)要求。該系統(tǒng)以施工便捷、墻體輕薄和顯著的節(jié)能效果為顯著優(yōu)點(diǎn)[7]。

2.2保溫系統(tǒng)構(gòu)造

首先，探討真空保溫板在內(nèi)側(cè)墻體保溫中的應(yīng)用。該系統(tǒng)的組成為真空絕熱板、粘接石膏、抹灰石膏、飾面材料等，通常應(yīng)用在建筑外墻內(nèi)側(cè)[8]。真空絕熱板粘貼外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)的技術(shù)特性在于：此應(yīng)用方式與外側(cè)薄層抹灰構(gòu)造有所區(qū)別，在不需要防水的陽(yáng)臺(tái)、衛(wèi)生間及廚房等部位，系統(tǒng)不僅使用粘接砂漿作為粘結(jié)劑，還采用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且易于施工的石膏材料作為粘接介質(zhì)，而建筑外側(cè)的防裂抹面則主要采用抹灰石膏[9]。

其次，龍骨固定絕熱板外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)的組成包括面板、粘接石膏、木龍骨、真空絕熱板、飾面材料和面板等，通常應(yīng)用在建筑外墻內(nèi)側(cè)。龍骨固定絕熱板外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)的技術(shù)特性在于：該保溫體系的設(shè)計(jì)原理與真空隔熱板貼合于建筑外墻內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)類似[10]。

3結(jié)果分析

南方地區(qū)建筑工程為實(shí)現(xiàn)多樣化立體效果，通常會(huì)將裝飾構(gòu)件、管件等固定于建筑外立面，而對(duì)保溫板進(jìn)行打孔是不可避免的步驟。由于真空隔熱板依賴其密封性來(lái)維持低熱導(dǎo)率和真空特性，一旦鉆孔或裁剪，其真空度就會(huì)下降，從而影響其保溫效果。若想解決以上問(wèn)題，可選擇以下結(jié)構(gòu)和保溫一體化技術(shù)[11]。

（1）以一種硅鈣板夾芯的復(fù)合絕熱板與現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土相結(jié)合的保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用硅鈣板夾芯的真空絕熱板作為永久的保溫層和外側(cè)模板，內(nèi)部澆筑混凝土，外部則構(gòu)建裝飾層、平整層和抗裂層，通過(guò)連接件將混凝土墻體與硅鈣板夾芯復(fù)合絕熱板牢固連接。該系統(tǒng)技術(shù)特性：免拆保溫外模板，屬于現(xiàn)澆墻體保溫結(jié)構(gòu)技術(shù)體系，選擇夾芯絕熱板技術(shù)，在復(fù)合保溫模板構(gòu)造中預(yù)設(shè)留孔，便于固定基層墻體和復(fù)合保溫板材，解決了建筑施工時(shí)應(yīng)用真空絕熱板而不便二次打眼或者鉆孔問(wèn)題；

（2）以鋼絲網(wǎng)框?yàn)楣羌艿谋乜沽褲{料填充隔熱板與現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土保溫體系相結(jié)合。該體系采用了鋼絲網(wǎng)框內(nèi)填充保溫抗裂漿料隔熱板作為保溫層，并與持久性外側(cè)模板搭配使用。在建筑內(nèi)部進(jìn)行混凝土澆筑，而外側(cè)則依次施工裝飾層、平整層及防裂層。通過(guò)專用連接件將混凝土墻體與鋼絲網(wǎng)框抗裂漿料填充的復(fù)合隔熱板連接，形成一種復(fù)合墻體保溫結(jié)構(gòu)。這種保溫模板的構(gòu)造及其特性與硅鈣板夾芯保溫系統(tǒng)相似，都是通過(guò)專業(yè)設(shè)備將?；⒅楸貪{料、金屬網(wǎng)和真空隔熱板等材料加工成保溫板材。此外，還需加強(qiáng)對(duì)建筑屋頂保溫材料和節(jié)能防水膠施工作業(yè)技能的培訓(xùn)，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)及施工過(guò)程的管理，確保建筑屋頂?shù)墓?jié)能保溫和防水性能得到技術(shù)上的提升[12]。鋼絲網(wǎng)框保溫抗裂漿料夾芯絕熱板與混凝土現(xiàn)澆保溫系統(tǒng)均為保溫一體化技術(shù)，保溫復(fù)合模板構(gòu)造與構(gòu)造特性類似于硅鈣板夾芯保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)的構(gòu)造材料主要包括：粘接加強(qiáng)層（耐堿玻纖網(wǎng)+5 mm的抗裂砂漿）、保溫漿料層（膠粉聚苯顆粒漿料（厚度為7mm）+鋼絲網(wǎng)框）、保溫芯材（真空絕熱板）、粘接加強(qiáng)層（耐堿玻纖網(wǎng)+厚度為3 mm的抗裂砂漿）。該系統(tǒng)技術(shù)特性在于：鋼絲網(wǎng)框用于絕熱板周邊室外一側(cè)，提升其抗沖擊性能[13]；

（3）鋼板網(wǎng)夾芯真空絕熱板墻體保溫系統(tǒng)。先在工廠制成鋼鐵網(wǎng)真空絕熱板，通過(guò)專業(yè)設(shè)備把?；⒅楸貪{料、鋼鐵網(wǎng)以及真空絕熱板等制成保溫板材，該板材和硅鈣板夾芯絕熱板、鋼絲網(wǎng)框抗裂漿料夾芯絕熱板相同，都是夾芯保溫絕熱板構(gòu)造形式，而且均選擇預(yù)留錨栓孔或者對(duì)拉螺栓孔方式，便于連接固定基層墻體和復(fù)合保溫板材[14]。依照外墻保溫功能的差異性，通常會(huì)應(yīng)用保溫裝飾保溫系統(tǒng)、外墻外薄抹灰系統(tǒng)以及現(xiàn)澆系統(tǒng)等諸多保溫系統(tǒng)[15]。

4建議與討論

對(duì)比分析以上建筑屋面用真空絕熱保溫材料，得出以下結(jié)論和建議：（1）真空保溫絕熱板具有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)，通常在0.006～0.008 W/（m·k），以保溫板用在建筑中，使南方寒冷地區(qū)建筑節(jié)能75%的要求得到滿足的厚度只需要15～20 mm，在很大程度上降低了墻體自重與保溫層厚度，為外墻保溫系統(tǒng)安全性提供保障，存在非常顯著的工程應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[16]。如果與其它材料相結(jié)合，達(dá)到復(fù)合保溫目的，同時(shí)與75%的建筑節(jié)能要求相符合，那么厚度只要35～40 mm即可，盡管比真空絕熱板材大，然而起保溫隔熱功能卻比PU、EPS等保溫材料好；（2）真空絕熱板因不能鉆孔或裁切，不便于固定外墻管件處理[17]。若選擇預(yù)留空洞真空絕熱板保溫材料，能夠有效克服真空絕熱板應(yīng)用弊端，在粘溫板外墻粘貼薄抹灰系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，而且復(fù)合絕熱板對(duì)保溫系統(tǒng)構(gòu)件拉伸粘接性能具有明顯改善作用，使系統(tǒng)抗沖擊性得到顯著提升，不管是外保溫、內(nèi)保溫，或者結(jié)構(gòu)和保溫一體技術(shù)，就存在非常顯著的技術(shù)適用優(yōu)勢(shì)。

5結(jié)語(yǔ)

建筑工程設(shè)計(jì)施工中，必須進(jìn)一步加強(qiáng)建筑屋面對(duì)節(jié)能與保溫防水膠材料的應(yīng)用強(qiáng)度，從而提升建筑物節(jié)能效果，滿足建筑屋面理想防滲保溫效果。本研究結(jié)果表明，真空絕熱板用于建筑屋面節(jié)能與保溫工程中，可有效改善保溫系統(tǒng)構(gòu)件粘接性能，適用于重慶等南方地區(qū)建筑工程建設(shè)中。除此之外，還需要進(jìn)一步提升對(duì)建筑屋面保溫與節(jié)能防水膠材料的施工水平，強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)與施工管理，為建筑屋面節(jié)能與保溫防水性能的提升提供技術(shù)保障。

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（責(zé)任編輯：張玉平）