岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用及案例分析

来源:
宁波佳越保温材料有限公司
日期:
2023年6月8日
岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用及案例分析





摘要: 根据建筑防火要求,岩棉板成为不燃保温材料的主要品种之一 。 阐述了岩棉板的材料特性 、 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统构造



及系统优势 。 通过案例分析,简述了该系统常见技术问题的解决方案,简述了岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用难点 。



关键词: 岩棉板; 薄抹灰外墙外保温系统; 施工技术; 案例





0   引言



2011 年 3 月 14 日公安部发布了 《 关于进一步明



确民用建筑外保 温 材 料 消 防 监 督 管 理 有 关 要 求 的 通



知 》 ( 公消 [2011]65 号 ) ,该 文 件 继 原 有 46 号 文 对 外 墙 外保温用保温材料的燃烧等级提出了更高 、 更严的要 求:在新标准发布前,从严执行 《 民用建筑外保温系统 及外墙装饰防火暂行规定 》 ( 公 通 字 [2009]46 号 )  二 条规定,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为 A 级的 材料 。 [1] 在这种情况下,岩棉因其不燃的防火性能而备



受关注,岩棉板薄抹灰外墙外保温系统是以外墙保温 用高强岩棉板为保温隔热层的外墙外保温系统,它保



温 效 果 优 越 、 不 燃 、 高 吸 声 降 噪 性 能 、 透 湿 透 气 性 能 好,符合建筑行业需要 。



1 系统对岩棉板的选用



岩棉 保 温 板 是 以 玄 武 岩 及 其 他 天 然 矿 石 等 为 主 要原料,经高温熔融后用 摆 锤 法 生 产 的 纤 维 ,再 加 入



适量黏结剂,固化加工而制成的憎水型保温隔热 板 。 一般采用粘 、 钉结合工艺 与 基 层 墙 体 连 接 固 定 ,并 由



抹面胶浆和增强 玻 纤 网 布 复 合 而 成 的 抹 面 层 以 及 装



饰砂浆饰面层或涂料 构 成 的 A 级 不 燃 型 建 筑 节 能 保 温系统 。 可应用于新建 、 扩建 、 改建的居住建筑和公共 建筑外墙的节能保温工程 ,包 括 外 墙 外 保 温 、 非 透 明 幕墙保温和 EPS 外保温系统的防火隔离带 。 [2]



系统用岩棉应具有以下要求:



(1) 酸度系数应大于 1.8 ;



收稿日期: 2012-05-30 ; 修回日期: 2012-06-13



(2) 比较高的密度, 140 ~ 200 kg/m 3 ; (3) 适当的纤维立体分布; (4) 特殊处理过的黏合剂 。 [3]



2 岩棉板薄抹灰保温系统构造及优点



2.1   系统构造



岩棉保温系统其基本结构如图 1 所示 。



墙体 找平层 胶黏剂 岩棉板 锚固件



抹面胶浆 ( 内置双层网格布 )



饰面砂浆 ( 涂料 )



图 1   岩棉保温系统构造



基层:混凝土墙体及各种砌体墙及其找平层;



黏结层:胶粘剂 、 锚栓 ( 固定于一层网布外 ) ;



保温层:岩棉保温板;



抹面层:耐碱玻璃纤维网格布 、 抹面胶浆; 饰面层:饰面砂浆或透气性好的外墙涂料 [4] 。



2.2 系统优点



岩棉板薄抹灰系统选择岩棉板为高强憎水岩棉 板,岩棉板各项性能指标均能满足新国家对外墙保 温用岩棉板要求,经过憎水处理的岩棉板水珠在其表 面会呈现荷叶效应,垂直于板面抗拉强度超过国家标



准平均能达到 11 ~ 13 kPa 。



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但是相对聚苯板系统或其他保温系统,岩棉板的 抗剥离强度还是偏低,岩棉板面层上的纤维很容易脱 落,而且岩棉板面层所能 承 受 的 负 荷 也 很 小 ,故 在 采 用胶粘剂将岩棉板固定在墙体上外,另外采用了一定 数量的锚栓穿过  一 层 网 布 将 岩 棉 板 固 定 在 基 层 墙



体上,以提高系统的抗风压 、 抗自重荷载的能力,施工



过程中也会采取 岩 棉 板 面 批 涂 薄 层 胶 浆 的 方 式 来 固



定面层纤维并提高其与胶粘剂或抹面胶浆的黏结性 。



岩棉 板 薄 抹 灰 外 墙 外 保 温 系 统 抹 面 层 采 用 三 胶 两布,以提高系统的抗冲 击 性 能 ,而 岩 棉 板 保 温 系 统 专用抹面胶浆除 测 试 与 岩 棉 板 拉 伸 黏 结 强 度 外 宜 另 加强与水泥砂浆块的拉拔强度,另外也为饰面工程提



供高平整度的施工面 。



岩棉 板 薄 抹 灰 外 墙 外 保 温 系 统 相 比 钢 丝 网 架 岩



棉板外墙外保温系统抗裂 性 能 更 好 、 自 重 更 轻 ,减 轻



了建筑物荷载及保温系统自重带来的剪切力,故更安



全可靠,施工性强,施工较简便 。



岩棉 板 薄 抹 灰 外 墙 外 保 温 系 统 适 用 于 建 筑 节 能



50% 和 65% 目标要求的新建 、 扩建及改建的居住建筑 和公共建筑外墙节能保温工程 、 工业建筑保温及既有 建筑节能保温工程 、 可燃保温系统的防火隔离带 等 ,



特别适合防火要 求 及 保 温 节 能 要 求 高 的 公 共 建 筑 幕



墙保温工程 。 适用建筑高度一般不超过 100 m ,外饰 面为干挂石材 、 饰面砂浆或涂料类饰面 。



3 工程应用案例及技术要点



徐州世茂汉之源 F 区 5# 、 6# 楼,建筑为 24 层高 层住宅楼,建筑物高度为 69 m ,结构形式为框架结 构,建筑面积约为 4 万 m 2 。 该工程外墙保温采用岩棉



板薄抹灰外墙外保温系统 ,因 为 新 建 建 筑 ,保 温 施 工



基层面为 1 : 3 水泥砂浆找平层,平整度满足一般抹灰 要求,节能设计要求 保 温 层 厚 度 为 40 mm ,外 饰 面 首 层 及 2 层 为 干 挂 石 材 饰 面 , 2 层 以 上 均 为 真 石 漆 饰 面,保温施工时间为 2011 年 10 月 ~ 2011 年 11 月 。



该工程为高层住宅楼,外墙保温系统所受负风压



较 大 ,根 据 GB 50009 — 2001 《 建 筑 结 构 荷 载 规 范 》 可 知风荷载计算公式为: ω k = β gz μ s μ z ω 0 ,查相关标准可



得建筑物高处垂直于表面的风荷载标准值为



-2 000 kPa ,而 岩 棉 板 薄 抹 灰 保 温 系 统 在 锚 栓 平 均 数 量为 6 个 /m 2 时,实际检测的抗风荷载值为 -6 000 kPa , 安全系数 N 2 = 2 / ω k =-6 000/-2 000=3( 倍 ) > 1.5 ,故在考 虑 50 年一遇风荷载的情况下,强度足够,无安全问 题 。 但因考虑系统抗风荷载检测值是在确保岩棉板粘 贴面积不小于 60% ,锚栓平均数量为 6 个 /m 2 时得出



的数据,以及现场施工不 可 控 因 素 的 影 响 ,故 在 该 项



目中 20 层以上楼层锚栓增至 7 ~ 8 个 /m 2 ,并在建筑 物阳角负风压较大区域每隔一块板高增设 1 个锚 栓 。



岩棉板保温系统 施 工 时 每 隔 两 层 楼 板 位 置 设 置 一 道



金属托架,在 6 层 楼 板 处 有 构 造 线 条 部 位 则 不 需 安



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装,这主要是考虑岩棉板保温系统自重剪切力引起的



岩棉板下垂变形,也起一定隔断作用 。



该工程因施工工期较紧张,保温施工进场时间为



2011 年 9 月,完工时间为 2011 年 11 月,整个工期约 为 2 个月,施工时采用 滑 移 式 脚 手 架 ,保 温 施 工 时 间



紧促,保温系统抹面层 采 用 了 湿 碰 湿 施 工 ,及  一 层 抹面与二层抹面之间连续施工,这个施工工艺能提 高施工速度; 另 一 方 面 施 工 完 成 的 抹 面 层 整 体 性 更 好,固定在一层网格布外的锚栓圆盘也能马上被抹 面胶浆堵实,防止施工过程中水从锚栓部位渗漏到岩



棉板黏结层空腔中 。 需注意的是该工程方法对工艺要



求高,一层网布与 二 层 网 布 间 砂 浆 应 饱 满 ,并 确 保二层抹面 胶 浆 施 工 完 成 后 施 工 面 满 足 平 整 度 及 垂直度要求,另一方面采用的抹面胶浆应是适合湿碰



湿施工的抹面砂浆 。 三层抹面可在二层抹面施工



完二日进行施工,批 抹 平 整 ,需 满 足 涂 装 系 统 施 工



条件 。



岩棉板保温系统采用的高强岩棉板,但岩棉板面



不可能像 EPS 板一样平整,故施工前对其板面用胶黏



剂进行界面处理,施工方法是在板面涂抹一层厚薄适



度的胶黏剂 ( 厚度约为 1 mm) ,用不锈钢的平整刮刀用



力抹平,使胶浆应能嵌 入 岩 棉 板 的 纤 维 丝 中 ,砂 浆 会



将 岩 棉 板 面 层 纤 维 固 化 住 ,这 样 既 方 便 工 人 施 工 ( 纤 维 不 会 再 飞 扬 到 皮 肤 上 ) , 又 可 以 增 强 岩 棉 板 与 胶 黏



剂或抹面胶浆的黏结性 ,提 高 整 个 系 统 的 强 度 ,另 一 方面在抹面层还未施工前起到一定的防水作用,在少



量雨水淋湿板面时保护内部岩棉板不浸水 。



在该工程中窗户均为中窗,考虑节能保温避免冷 热桥,在窗口外侧边也 采 取 了 保 温 构 造 措 施 ,结 合 其 他工程施工经验,岩棉 板 在 该 部 位 做 保 温 时 ,常 需 要



剖切岩棉板为纤维压制成型,剖切时变形较大 。 另一



方面岩棉板抗压强度较低,而建筑物窗台部位抗压强 度相对较高,综合考虑后采用膨胀玻化微珠无机保温 砂浆在窗口侧边进行保温构造,既可以满足节能保温 要求又可以确保抗压强度抗冲击强度的要求,且方便



防水施工 。



4 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统存在的问题



4.1   空鼓现象



由于岩棉板为无机纤维压制成型,目前国内好 的岩棉生产工 艺 生 产 的 岩 棉 其 表 面 也 存 在 局 部 鼓 起 现象,这样会影响后续 抹 面 胶 浆 的 施 工 ,也 会 减 少 胶 黏剂的有效黏结面积,本工程应用中采用了界面处理 的办法固化岩棉板表面纤维减轻其空鼓,但是效果并 不是十分显著,常常在抹面层施工完成后部分部位依



然出现明显鼓起,影响饰面形象 。 4.2 开裂现象



在膨胀玻化微珠保温砂浆中添加了膨胀玻化微



珠,造成保温层强度较低,与护面层的强度差异太大,



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保温工程施工完成以后,在表面出现的开裂现象 。 4.3 自重力



岩棉板保温系统饰面限制为涂装系统,但因为岩 棉板本身自重是聚苯板自重的数十倍,取一个岩棉板



保温层为 40 mm 、 外饰面为质感涂料的岩棉板薄抹灰



外墙外保温系统为例:系统受到的剪切荷载主要是涂



料饰面层 、 保温板和抹面砂浆自重产生的荷载 。 涂料 饰 面 层 ( 腻 子 + 涂 料 ) 自 重 取 7 kg/m 2 ,保 温 板 自 重 取 10 kg/m 2 ,抹面砂浆 + 黏结砂浆自重取 15 kg/m 2 ,两者 之和为: P =(7+10+15) kg/m 2 × 9.8 N/kg=315 N/m 2 =315 Pa ,



故其自重引起的剪切力也不容小视,所以原本不需要 考虑系统抗剪切力的苯板薄抹灰系统,在岩棉板保温



系统中是不能适用的 。 保温系统的自重产生的应力主



要会通过黏结砂浆传递给基层,由于岩棉板的强度较 低,故强度薄弱 点 为 岩 棉 板 内 或 岩 棉 板 与 砂 浆 黏 结 面,所以是否应增加岩棉板系统的抗剪切力以确保系



统的安全性值得重视 。



5 结语



岩棉板保温系统具有优良的保温隔热性能 、 高热 阻 、 高增水率等特点以及卓越的防火性能 、 良好的耐久



性能,其采用的保温材料化学性能稳定环保对人体无



害 。 岩棉板薄抹灰系统在考虑岩棉板的特性之后,采取 了增加黏结面积 、 增加锚栓固定 、 抹面层设置为双层网



布增强,并在保温系统节点部位采用配套成品构件增 强,施工工艺与其他保温板类施工操作类似,施工方法



也日趋规范化,适合现有保温节能环境中使用 。



参考文献:



[1] 孙诗兵 , 陈超 , 田英良 , 等 . 矿岩棉生产及其在建筑保温中的 应用 [J]. 建 筑节能 ,2011,(8):48-49.



[2] 郑信荣 . 岩棉板 在 非 透 明 幕 墙 建 筑 墙 体 保 温 中 的 应 用 [J]. 建 筑 施 工 , 2011,(3):217-219.



[3] 李晓梅 , 曹玉柱 , 郑松青 . 建筑外 墙外保温用岩棉性能及应 用 [J]. 辽宁 建材 ,2011,(2):41-45.



[4]DBJ/CT108 — 2011,YS 岩 棉 板 薄 抹 灰 外 墙 外 保 温 系 统 应 用 技 术 规 程 [S].



作 者 简 介 : 章 书 建 (1979) ,男 ,江 苏 如 皋 人 ,毕 业 于 天 津 城 市 建 设 学



院 ,技 术 经 理 ,材 料 科 学 与 工 程 专 业 ,从 事 节 能 保 温 材 料 方 面 的 研 究



(zhangshujian@insuringgroup.com.cn) 。



( 上接 44 页 )



表 4   南向卧室条形窗综合遮阳板外挑长度对室内采光和视野的影响



综合遮阳板挑出长度                     300 mm                         600 mm                     1 000 mm



%



80.0+



72.0 64.0 56.0 48.0



室内视野状况



40.0



32.0 24.0 16.0



8.0 0.1



评价依据         根据 LEED NC ,使用者在 90% 的经常使用的空间中可以通过位于地面以上 0.76 ~ 2.29 m 高度的窗户获得直接的对外视野 。 判断结论         此时房间 96.6% 的面积可通过窗户获得直接     此时房间 94.6% 的面积可通过窗户    此时房间 90.5% 的面积可通过窗户



对外视野 。                          获得直接对外视野 。             获得直接对外视野 。



300 mm ,此 时 南 向 外 遮 阳 系 数 SD=0.65 ,外 窗 选 用 遮 阳系数 SC ≤ 0.6 的玻璃,即可满足外窗综合遮阳系数 SW < 0.4 的 节 能 要 求 ;而 对 于 东 西 向 外 窗 ,同 样 参 考 南向外遮阳的设计思路,确定采用与外窗夹角为 45 ° , 挑出长度为 1 400 mm 的垂直遮阳措施 。



因此,在方案设计阶段注重外遮阳构件与建筑一 体化设计,通过量化分析对比的精细化设计过程,将 更有利于满足建筑节能和室内舒适性的要求,并能够



兼顾建筑立面的美学效果 。