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一种建筑外墙用高性能保温装饰一体化板的设计

2019-07-01甘季中曹万智王洪镇杨永恒

中国建材科技 2019年2期
关键词:聚酯纤维硬质改性剂

甘季中 曹万智 王洪镇 杨永恒

(1西北民族大学;2甘肃省新型建材与建筑节能重点实验室;3兰州民大土木工程科技有限公司,甘肃 兰州 730030)

0 引言

中国建筑行业每年平均以20亿平方米左右的速度发展,另一方面,在现有的400多亿平方米建筑当中,真正达到低碳节能标准的不到10%,其他的90%都是耗能建筑。大力发展节能型建筑已成为共识,伴随着对节约能源与保护环境的要求不断提高,建筑围护结构的保温技术也在日益加强,尤其是近年来外墙保温技术得到长足发展,并成为我国一项重要的建筑节能技术。外墙外保温结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷/热桥,有利于建筑结构寿命的延长,因此现阶段我国基本上都采用这一种保温方式。而且外墙外保温体系结构可以节约建筑物室内体积,还便于对建筑物进行内部装修改造。

公安部、住房和城乡建设部于2009年9月25日联合发布了公通字[2009]46号文件,即关于印发《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知,将外墙保温防火功能提上了日程,并明确规定外墙外保温应增设防火隔离带,而当前使用的防火隔离带产品一般为无机保温浆料、酚醛树脂板、普通岩棉板。无机保温浆料的导热系数高,保温效果差,容易使外墙产生冷热桥,施工厚度又不宜控制,且需要多次批抹才能满足厚度要求,其吸水率较大的缺点降低了外墙外保温系统构造的使用寿命。酚醛树脂板材为有机材料,即使采用砂浆包裹,当其遇到明火依然可以燃烧并释放大量有毒、有害气体,给人生安全造成危害。普通岩棉板为横向纤维结构,其抗压和抗拉强度都很低,又因其吸水率高,降低了岩棉板本来就较低的抗拉、抗压强度,使岩棉板防火隔离带部位成为应力的薄弱环节,经风压及湿热应力的反复作用后会造成脱落或开裂,存在着质量隐患和安全隐患。

因此,研制新型的防火性能好、使用安全的外墙保温装饰一体化板体系已经成为本领域探讨研究的重要课题,具有广阔的市场和重要的应用价值。本文主要就一种外墙保温用新型保温装饰一体板的构造措施进行探究。

1 新型保温装饰一体化板的构造

为了解决现有技术中外墙保温装饰板保温防火效果不佳或粘合性不足以致长期使用后易脱落、空鼓或开裂,存在安全隐患的问题,该一体板提供一种保温性能好,产品质量稳定,同时能达到国家A级防火要求,集保温、防火、隔音为一体。

图1 保温装饰一体板结构

图2 玻璃纤维粘层

该外墙保温装饰一体化板基层采用硬质聚氨酯泡沫层,自基层向外依次粘结第一玻璃纤维毡层、聚酯纤维吸音板层、第二玻璃纤维毡层和装饰板层。第一玻璃纤维毡层和第二玻璃纤维毡层均包括一层玻璃纤维层和两层防火层,防火层位于所述玻璃纤维层的内侧和外侧,防火层上涂有喷砂层,用于增强第一玻璃纤维毡层和第二玻璃纤维毡层与其相邻层间的粘附力。

硬质聚氨酯泡沫层、第一玻璃纤维毡层、聚酯纤维吸音板层和第二玻璃纤维毡层设置穿透的灌注孔,灌注孔中插入一体式 “工”字形的加强件,保证保温层的稳定性。在加强件的四周浇注界面改性剂。加强件采用玻璃纤维材料、金属材料或化学纤维材料,其中,金属材料可使用硬质合金,化学纤维可使用聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维或聚烯烃纤维。加强件的外表面附一层保护层,该保护层为氟碳涂料层。该外墙保温装饰一体化板中防火层为无机胶凝材料层,喷砂层中砂的粒径为80目~200 目,玻璃纤维层为耐碱玻璃纤维网格布或短切玻璃纤维。

图3 加强件结构

2 新型保温装饰一体化板的应用效果

1)该外墙保温装饰一体化板中,在硬质聚氨酯泡沫层外设置两层玻璃纤维毡层,增强防火效果和提高整体强度;每层玻璃纤维毡层均包括一层玻璃纤维层和两层防火层,防火层位于玻璃纤维层的两侧,防火层上涂有喷砂层,显著增加了玻璃纤维毡层与临近层间的接触面积,因此层间的粘结力大大提升,有效避免了一体化板出现脱层、空鼓。

2)该外墙保温装饰一体化板中,设计了聚酯纤维吸音板层,相对于目前在保温板中常用的泡花板、岩棉板,保温性能更好,隔音效果更佳。

3)该外墙保温装饰一体化板中基层选用硬质聚氨酯泡沫层,具有轻质、隔热、保温、防水、防火、防腐及强粘结力的优点;聚氨酯硬微小泡体闭孔率≥95%,吸水率≤1%,导热系数≤0.018W/mk,隔热效果好导效果好,抗压强度≥100Kpa,拉伸强度高,因此,用硬质聚氨酯泡沫层代替岩棉板增强了保温装饰一体化板的防火性能和抗拉伸强度及防水性能。

4)该外墙保温装饰一体化板中,贯穿硬质聚氨酯泡沫层、第一玻璃纤维毡层、聚酯纤维吸音板层和第二玻璃纤维毡层的加强件,并且在加强件周围灌注界面改性剂,界面剂改性剂使其涂覆面具有良好的粘结性和柔韧性,能极大改善涂覆界面改性剂的层与其它层之间的粘结性,有效的防止脱层和空鼓,同时还提高了一体化板的整体强度,延长使用寿命。

5)另外设计了适合于本保温装饰一体化板的安装承托件,该承托件可灵活的调整固定板与活动承托板之间的托槽宽度,消除了因一体化板的尺寸误差,或安装过程中出现的安装误差等造成的支撑不牢固、不美观等缺陷;进一步保证了本实用新型的外墙保温装饰一体化板的安装效果和安装质量。该承托件固定板的方向开设有一长条形的调节通孔,与活动承托板的水平承托部上开设有与调节通孔相对应的第二通孔,承托板可相对于水平托板沿所述调节通孔移动,从而调节固定板与活动承托板之间所形成的托槽的宽度。

图4 安装承托件结构

图5 活动承托板结构

3 结语

该外墙保温装饰一体化板,选用新型的保温防火材料,并且增加层间喷砂层,提高接触面积,设计贯穿硬质聚氨酯泡沫层、第一玻璃纤维毡层、聚酯纤维吸音板层和第二玻璃纤维毡层的加强件,加强件的周围还灌注了界面改性剂,进一步提升粘附力。因此,整体具备非常优异的防火效果,粘合性强,不易脱落、空鼓或开裂。还具有较高的抗拉伸效果,使用寿命长。设计了聚酯纤维吸音板层,相对于目前在保温板中常用的泡花板、岩棉板,保温性能更好,隔音效果更佳。

该保温装饰一体化板在工程中推广使用,可以起到保温、隔热、防火、装饰、隔音、耐久等作用。

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