泡沫玻璃板在建筑節(jié)能工程中的應用與實踐

1、泡沫玻璃板在建筑節(jié)能工程中的應用與實踐張欣田浙江德和絕熱科技股份有限公司摘要：闡述了泡沫玻璃板應用于建筑節(jié)能工程屮的優(yōu)越性及其設計與施工要點，并對 構(gòu)造節(jié)點和配套砂漿等提出建議，以保證和提高建筑節(jié)能工程的質(zhì)量。關鍵詞：泡沫玻璃;建筑節(jié)能工程;屋面保溫;外墻保溫;作者簡介：張欣田（1940）,男，浙江嘉興人，高級工程師，從事建筑工程材 料研究工作。收稿日期：2017-01-18application and practice of the foam glass plate in building energy saving engineeringzhang xintianreceived： 20

2、17-01-181泡沫玻璃材料的特性實施建筑節(jié)能是國家長期的既定方針和國策。筆者公司自2005年起就開始了泡 沫玻璃板在建筑節(jié)能工程的應用，并于2006年取得了浙江省建設科技推廣證 書。12年來，已應用于大量的建筑節(jié)能工程項目，累積了不少寶貴的經(jīng)驗。通 過此文，愿與設計、施工和同行業(yè)共享心得，以減少不必要的設計、施工質(zhì)量事 故，創(chuàng)建更多的泡沫玻璃優(yōu)質(zhì)建筑節(jié)能工程。首先，我們要講一講泡沫玻璃材料的特性。眾所周知，泡沫玻璃是用廢碎玻璃或 水淬玻璃渣經(jīng)過粉磨、配料、高溫熔融發(fā)泡及冷卻退火而制成的一種無機硬質(zhì)保 溫材料，切割加工過程中不添加任何有機材料，所以說，泡沫玻璃的不燃性能 和穩(wěn)定的閉孔結(jié)構(gòu)是與

3、生俱來的，并由此帶來了下列一系列優(yōu)點：1）綠色環(huán)保泡沫玻璃的主要成分是二氧化硅，并經(jīng)高溫燒制，不含任何有害有 毒的化學物質(zhì)，其物化性能相當穩(wěn)定，是任何復合型無機類及有機類保溫板材 無法比擬的。泡沫玻璃制品尤其適用于食品、冷庫、醫(yī)藥車間和倉庫及居住與公 共建筑的墻體內(nèi)、外保溫節(jié)能工程。2）使用溫度區(qū)間寬泡沫玻璃使用溫度范圍從-196°c+450°c;材料內(nèi)部礦物組成 主要是硅玻璃相，具有良好的耐腐蝕性能，尤其對深冷設備和容器外殼進行絕 熱保溫時，泡沫玻璃兒乎成為獨一無二的最佳選擇。常溫下的保溫效果也很優(yōu)良, 在建筑物室內(nèi)、外保溫工程中，更是不可多得的綠色環(huán)保建筑材料。3）無機

4、不燃、輕質(zhì)高強泡沫玻璃屬于a1級無機不燃建筑材料，口不會霉蛀，不 會受到嚙齒類動物及微生物等的侵害。泡沫玻璃的干密度為100180 kg/m,抗 壓強度為0. 50. 9 mpa,抗折強度為0. 40. 8 mpa,在保溫材料中屬輕質(zhì)高強材 料。因此，特別適用于承受較大載荷的地面（冷庫、游泳池、隧道、凍土帶地基 隔熱層等）、樓面、上人屋面、艦艇甲板基層等的絕熱保溫工程中。4）保溫性能穩(wěn)定，使用壽命長嚴格按照國家行業(yè)標準泡沫玻璃絕熱制品 （jc/t 647-2014）的要求組織生產(chǎn)的產(chǎn)品，其體積吸水率均w0. 5%,常溫導 熱系數(shù)按不同體積密度控制在0. 0520. 064w/ （m k）之間；

5、由于泡沫玻璃化學成 分穩(wěn)定，內(nèi)部氣泡組織具有緊密的閉孔結(jié)構(gòu)，防水防潮性能好且穩(wěn)定，保溫性 能不會隨著環(huán)境濕度的變化而變化;在建筑節(jié)能工程中的使用壽命可以達到與主 體結(jié)構(gòu)同壽命。2設計及材料的選用泡沫玻璃板在建筑節(jié)能工程中，主要應用于屋面保溫、墻體內(nèi)、外保溫，以及樓 面、地面保溫等。從建筑節(jié)能工程實踐來看，設計是保證工程質(zhì)量的第一關，也 是關鍵所在。往往由于設計時對某些節(jié)點及構(gòu)造方面的疏忽，導致工程出現(xiàn)難以 彌補的質(zhì)量問題。下面主要論述節(jié)能設計屮應注意的若干問題。2. 1選材泡沫玻璃板按干密度分成四種型號，由于配方及工藝的不同，i型與其他型號 的價格相差約50%100%;由于建筑節(jié)能保溫工程使用

6、面廣量大，在非特殊情況 下，建議采用ii型或iii型產(chǎn)品。尤其是屋面保溫工程，選用導熱系數(shù)稍大于i型 的ii型或iii型，雖略會增加一點厚度，但可顯著降低工程造價，而口其板材的 抗壓強度更高，有利于提高平屋面的承載能力，特別是上人屋面、種植屋面及屋 頂泳池等等，較高的力學強度是提高工程質(zhì)量的要素。2.2板材厚度的確定泡沫玻璃板型號選定后，就可查詢其導熱性能和其他物理力學性能，見表1。表1泡沫玻璃絕熱制品(jc/t 6472014)中的物理性能指標下載原表查詢到導熱系數(shù)后，通過相應節(jié)能軟件的運算，就可以確定板材的厚度。計算時, 泡沫玻璃板導熱系數(shù)的修正系數(shù)可取1.05 (筆者公司實測值)；浙江省

7、居住建 筑節(jié)能設計標準(db 33/10152003)推薦值為:為11。蓄熱系數(shù)w/(m k): 筆者公司實測值為0.67;浙江省居住建筑節(jié)能設計標準(db 33/10152003) 推薦值為0. 81 (修正系數(shù)與體積密度和使用環(huán)境條件有關，可酌情選用)。筆者公司生產(chǎn)的板材可選厚度為25160 imn,厚度級差一般為5 mm進制。應當 說明的是，外墻外保溫板的厚度不宜超過70 mm,若超過最大適用厚度，則可采 用內(nèi)、外復合保溫方案。屋面保溫對板材的選用厚度無限制。2.3適用建筑物高度的限制泡沫玻璃板外墻外保溫系統(tǒng)適用的建筑物高度，請遵循齊省市頒發(fā)的相關技術 規(guī)程或建設系統(tǒng)行政許可要求。筆者個

8、人觀點:超過60 m的建筑物不宜采用外保 溫系統(tǒng)，推薦采用墻體內(nèi)保溫系統(tǒng)，尤其是受臺風影響的沿海地區(qū)。2. 4墻體基層處理基層墻體為混凝土墻、混凝土砌塊或灰砂磚砌體墻時，須涂刷混凝土 i型界面劑 (jc907),再抹找平層砂漿或直接粘貼泡沫玻璃板(墻表面平整度達到規(guī)范規(guī) 定的施工要求時)?；鶎訅w為加氣混凝土時，砌塊強度等級應不低于a7. 5,其表面須涂刷混凝土ii型界面劑(jc907)，再抹10 mm厚泥砂漿找平。內(nèi)保溫吋可不設找平層。2. 5重視節(jié)點構(gòu)造細節(jié)決定成敗，這句話在工程實踐中也有充分的體現(xiàn)。一些節(jié)能工程質(zhì)量事故往 往在于設計時一時的疏忽或不經(jīng)意，最后造成較大的經(jīng)濟損失。2. 5.

9、 1分格縫按建筑設計規(guī)范要求設置分格縫是必須的。實際上，采用其他材料的外墻外保溫 系統(tǒng)也都必須設置分格縫，泡沫玻璃板外墻外保溫系統(tǒng)也不例外，口的是釋放 熱脹冷縮所造成的應力。雖然泡沫玻璃板的膨脹系數(shù)較低，但其表層抗裂砂漿層 的熱膨脹系數(shù)較大。由于保溫層的熱阻很大，阻止了抹面砂漿層熱量向墻體內(nèi)的 傳遞，故同樣的氣溫和日照條件下，保溫墻體表面的溫度要高于非保溫墻體的 表面溫度，晝夜的溫差和日照溫差會更大，故熱脹冷縮的現(xiàn)象更為突出。由于抗 裂砂漿在日復一日的反復熱脹冷縮過程中，會引起強度相對較低的保溫材料剪 切變形和層裂，造成墻面裂縫和空鼓。這種情況往往發(fā)生在工程完工幾個月z 后。此時，腳手架已拆除

10、，尤其是高層建筑，修復起來就十分困難，且費用較 大。如果在設計時，按規(guī)范要求按一定距離設置縱、橫向的分格縫，并按標準圖 集構(gòu)造詳圖施工，即可避免。應當指出的是，分格縫的間距應小于非保溫墻面的 間距。分格縫的構(gòu)造見圖lo圖1分格縫構(gòu)造下載原圖2. 5.2防水設置女兒墻頂部必須設置防水遮檐，可以采用外挑混凝土圈梁、不銹鋼遮檐或玻璃板 外掛遮檐等，目的是防止雨水落入保溫板的粘結(jié)層和護面層，造成保溫層起殼 和外翹。見圖2。而且，頂排保溫板粘貼與圈梁底面間應留置一條3040 mm的 分格縫。由于不采取防水措施而造成不少工程質(zhì)量事故，往往是因設計失課所致, 教訓十分深刻。3泡沫玻璃板在屋面保溫工程中的應用

11、泡沫玻璃板屋面保溫層的構(gòu)造設計應符合屋面工程技術規(guī)范(gb 503452012)和倒置式屋面工程技術規(guī)程(jgj 2032010)的規(guī)定。泡 沫玻璃板可適用于各種不同基層和形狀的(平、斜)屋面保溫。正置式及倒置式 屋面的基本構(gòu)造層次應符合以下規(guī)定：圖2女兒墻遮檐構(gòu)造下載原圖3. 1正置式屋面工程保溫系統(tǒng)正置式屋面工程保溫系統(tǒng)構(gòu)造見圖3。圖3正置式平屋面保溫系統(tǒng)構(gòu)造下載原圖3. 2倒置式屋面工程保溫系統(tǒng)倒置式屋面工稈保溫系統(tǒng)構(gòu)造見圖4o3. 3屋面保溫簡要說明屋面保溫簡要說明如下：1）泡沫玻璃板與平屋面基層間可分別采用干鋪或粘貼兩種施工方法。每排保溫 板間應錯縫排列，板縫間不座漿;板塊間縫隙大t

12、 5 mm時，可用碎塊或泡沫塑料 條填充。2）干鋪法施工要求底面平整度好，板底坐實。屋面周邊、落水口、排水溝等部 位應采取找平層預留空，或事后鑿低部分找平層，將最外排泡沫玻璃板、洞口保 溫板滿粘在基層上，布膠厚度不應小于3 mm,板縫高差的平整度不應大于15 mmo圖4倒置式平屋面保溫系統(tǒng)構(gòu)造下載原圖3）米用粘貼法施工吋，粘貼面積宜為板面的40%以上，混凝土屋面既可米用專 用粘結(jié)砂漿粘貼，也可用c5級以上普通建筑砂漿。在屋面周邊、落水口、排水 溝等部位則應采用滿粘，布膠厚度、板縫高差的平整度同上。4）保護層宜采用5080 mm厚c20細石混凝土，內(nèi)配（1）40200雙向鋼絲網(wǎng)片整澆, 網(wǎng)片應在

13、分格縫處斷開;分格縫寬度宜大于30 mm,具體由工程設計確定。保護 層與女兒墻之間應預留寬度為3040 mm伸縮縫，縫內(nèi)均應填嵌泡沫塑料條和防水 密封材料。5）倒置式在泡沫玻璃板保溫層上施工細石混凝土保護層時，應在泡沫玻璃板面 設置隔離層（采用塑料薄膜或防水卷材等）。4泡沫玻璃板外墻保溫系統(tǒng)4.1泡沫玻璃板外墻外保溫系統(tǒng)外保溫系統(tǒng)是建筑節(jié)能工程中最廣泛采用的設計方案。根據(jù)飾面層材料的不同可 分為涂料飾面型（c型）和面磚飾面型（t型）。其系統(tǒng)基木構(gòu)造見表2。具體內(nèi)容可參考泡沫玻璃板保溫系統(tǒng)應用技術規(guī)程（dg/tj08-2193-2016） 及相應的建筑構(gòu)造圖集。關于系統(tǒng)性能和建筑節(jié)能工程施工工藝

14、流程及要求，限于篇幅，不在此贅述， 請參閱國家或企業(yè)的相關技術規(guī)程、圖集。本文僅對該系統(tǒng)在建筑節(jié)能工程應用 屮的一些特殊要求作簡要說明。1）泡沫玻璃板標準板面尺寸有兩種：620 mmx 480 mm和605 mmx 460 mm,特殊 板面尺寸可在訂貨時商定，亦可于施工時現(xiàn)場進行切割。2）泡沫玻璃板、粘結(jié)砂漿和抹面抗裂砂漿應配套采用。由于泡沫玻璃板的收縮 系數(shù)較小，在配套砂漿的生產(chǎn)中添加了補償水泥收縮率的外加劑，使之與材料 性能相匹配。所以，應選用泡沫玻璃板專用粘結(jié)砂漿和抹面抗裂砂漿，否則，會 產(chǎn)生工程質(zhì)量事故。3）施工人員應經(jīng)培訓上崗，通過樣板墻的示范和觀看操作視頻，掌握操作要 領。4）在墻

15、面找平層完工并通過驗收后才能開始泡沫玻璃板的粘貼工作。粘貼吋采 用雙面掛漿:在墻面上抹34価的專用粘結(jié)砂漿，再用齒板抹子拉成漿條，又在 泡沫玻璃板一個大面上括上1 nrni左右的專用粘結(jié)砂漿，并清除板側(cè)面的流漿， 然后將板材平穩(wěn)地按壓在已掛漿的墻面上，并使之與鄰板保持平整;上下板間錯 縫排布。陰陽角板縫應交叉銜接。分格縫處應預留相應的距離（按設計要求）。5）粘貼工序完成后，應進行平整度檢查，要求小于1.5 mm。按氣溫不同，養(yǎng)護 715 d,使保溫板粘接強度達到護而層施工要求。6）抹而抗裂砂漿的施工:在保溫板墻而抹23 mni抗裂砂漿，然后鋪貼玻璃纖維 網(wǎng)布，用木抹子輕壓網(wǎng)布，使砂漿擠出網(wǎng)格。

16、兩排網(wǎng)布的搭接寬度為100 mm; h 窗及管線洞口按標準圖集要求進行加固。分格縫按標準圖要求精心施工。當?shù)谝坏揽沽焉皾{固化后（夏天4h,氣溫1020°c約曠16h）,即可按設計要 求排布錨栓位置，并鉆錨釘孔;然后塞入塑料錨栓，打入錨釘。最后抹第二道抗 裂砂漿，要蓋住網(wǎng)布及錨栓，一般厚度應不小于3 mm,面磚飾面應不小于4、5 mmo分格縫側(cè)面抹23 mm第二道抗裂砂漿。7）應做好抹面抗裂砂漿層的后期養(yǎng)護和保護工作，晴天應適時噴水養(yǎng)護。達到 設計強度后再進行飾面層施工。4.2泡沫玻璃板外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)泡沫玻璃板墻體內(nèi)保溫系統(tǒng)特別適用丁夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，對降低空調(diào) 能耗特別明顯。當墻面平整度w4 m