随着經濟和社會的高速發展,我國綠色建築不斷深入推進,目前已逐步啟動低能耗建築、被動式建築、近零能耗建築等,不同的建築形式全面發展,齊頭共進。随之建築發展理念也逐漸發生了轉變,逐漸從追求高技術、高科技轉向重質量、回歸本源。建築已經不僅僅是一個單純的建築體,它同時承載了設計師的理念、建造者的期許、居住着的夢想,但是安全、節能、健康仍然是一個建築最基本的要素。
從2015年開始,我國部分省市(區)已經實行第四段節能标準,即75%節能,像北京、天津、新疆、河北、山東、沈陽等區域都已開始實施75%節能标準。同時住建部積極推進低能耗建築的發展,緊抓被動式建築試點,目前在全國不同的氣候區域都已經成功完成不同類型的被動式建築。建築節能對于建築圍護結構的節能要求不斷提高,建築圍護結構的傳熱系數限值要求也逐步提升,也就意味着更厚的保溫層或更高效的保溫系統。
2015年5月1日,GB50016-2014《建築設計防火規範》正式實施,該标準通過對近些年衆多大型火災引發原因的調研和總結,經過大量的技術研究和試驗分析,合并了《建築設計防火規範》和《高層民用建築設計防火規範》,将住宅建築統一按照建築高度分類進行統一的要求,增加了建築保溫系統的防火要求(見表1,GB50016對于建築保溫系統的要求)。
表1 《GB50016-2014》建築保溫系統的要求
相關标準法規對建築物外保溫系統的防火措施做出一系列的要求目的在于有效預防建築火災、降低火災危害、保護人身和财産安全。就如在使用B級保溫材料時,每層設置防火隔離帶目的就是希望在實際發生火災時在消防滅火前可以阻止火焰蔓延速度;同時較少外牆上的燃燒滴落或大面積墜落物;這樣可以有效為消防救援赢得寶貴時間,縮小受災面積。其實,除此之外,我們現在生活的城市發展很快,樓房越來越高,人口密度越來越大,在間距較小的建築相鄰區域、門窗洞口,人口密度很大的低矮層建築都應該充分考慮選用A級保溫材料,預防建築火宅的受災面積、減少火災的危害。
綜合考慮建築安全、節能的标準要求,A級保溫材料逐漸占據市場主流地位,而岩棉是目前建築A級保溫市場較為理想選擇。
岩棉是一個成熟的保溫産品,特别是從2009之後我國無機保溫市場不斷擴大,岩棉的生産工藝、生産能力、産品性能等都大幅提升。目前,我國岩棉産品的應用技術、産品标準以及應用技術規程都很全面、專業,專業水平及性能要求絲毫不遜于國際水準,在國内外已經擁有大量的成功案列,應用在不同的氣候區域、建築類型和應用部位。
岩棉的應用
岩棉是一種開孔的纖維類保溫材料,由玄武岩、白雲石等火成岩經過熔融後離心抽拉成纖,施以粘接劑固化而成。岩棉的纖維細且長度适中,纖維方向可呈現兩向平面和三向立體兩種方式,使得岩棉不僅具有良好的保溫性能、優異的防火性能、穩定的耐久性,同時具有一定的力學性能、憎水性能等,适應衆多的應用需求。
1.建築薄抹灰外牆外保溫系統中的應用
外牆外保溫系統是一個成熟健全的保溫節能系統,有效地提升建築圍護結構傳熱系數,達到良好的建築節能目的,在建築中得到廣泛應用。薄抹灰系統用岩棉不僅需要良好的保溫性能、防火性能,同時要求岩棉具備一定的力學性能、憎水性和耐久性等,GB/T25975-2010《建築外牆外保溫用岩棉制品》标準根據系統特性和施工需求明确規範了外牆外保溫用岩棉闆、岩棉帶的性能指标要求。另外值得關注的是在一些高層住宅、風荷載較強區域建議使用岩棉帶外牆外保溫系統,岩棉帶是将岩棉闆切割後翻轉90°,使用時岩棉纖維成立纖維狀态,擁有更高的抗拉拔能力。
2.非透明幕牆中的應用
幕牆外觀設計現代、美觀,造型多樣,在商業建築、公共建築等得到大規模的應用。對于非透明幕牆的岩棉保溫材料,可以通過錨固件直接将岩棉保溫材料錨固到基層牆體(裝配式幕牆本處不涉及),該應用的岩棉主要起到保溫作用,着重關注保溫性能、憎水性。耐久性以及基礎性能(部分地區地标要求幕牆保溫系統參考外牆外保溫系統不包含在内),GB/T19686-2015《建築用岩棉絕熱制品》明确規定了幕牆用岩棉性能。
目前廣泛使用的帶鋁箔貼面的幕牆岩棉闆存在以下幾個問題:(1)常用鋁箔貼面是由鋁箔層和牛皮紙,中間夾筋複合而成,本身有機物含量不低,在和岩棉複合時采用溶劑型粘接劑,燃燒時會産生大量的熱值,導緻複合了鋁箔貼面後的岩棉闆是很難達到A級;(2)鋁箔貼面和岩棉闆本身的粘結并不牢固,在很多工地現場風一吹會有很多貼面邊角脫落,起不到貼面的功能性。櫻花®Safecurtain幕牆保溫系統是針對現在市場面臨的問題次年開發的專業幕牆保溫系統,Safecurtain幕牆岩棉闆達到A1級,導熱系數小于0.038W/(m·K),在線自動複合無機貼面,節能環保。同時Safecurtain幕牆保溫系統為一完整系統:包含Safecurtain岩棉保溫闆、不同耐火時效的防火黑棉、同系列貼面、緊固件以及專業施工工具,一站式系統解決保溫系統需求。
3.在建築隔斷中的應用
德國著名哲學家叔本華曾痛訴噪聲對思維的扼殺,噪聲對于人類的思維、注意力等都有極大的影響,在我們的生活中可以感受到多方面的噪音:比如工地施工噪聲、交通噪音、電梯、空調等多種設備噪聲。岩棉特殊的纖維結構,具有良好的吸聲降噪作用,根據使用空間不同的聲學要求,可應用到多種吸音、隔聲構造,以滿足空間聲學要求,打造安靜、舒适的活動空間。
吸音材料的吸音能力一般用降噪系數NRC表征,它是指聲波接觸吸聲介面後失去能量占總能量的比例。吸音岩棉闆擁有良好的吸音效果,NRC值在0.8~1(如圖1所示),特别是在中高頻段,吸音效果更優;廣泛應用于公共建築吊頂系統、隔牆系統及影音室。
岩棉隔牆系統可以達到良好的隔聲效果,根據不同空間的私密要求,可以設計不同的隔聲構造,如:100mm厚輕鋼龍骨隔牆(2×12mm直面石膏闆 100mm龍骨 75mm岩棉 2×12mm紙面石膏闆)的隔聲量Rw=52dB(如圖2所示)。輕質隔牆系統廣泛應用在商務樓、酒店、會議室等空間。
圖1 90kg/m3櫻花®吸音岩棉闆NRC=0.95(依據GB/T20247混響室測試,根據GB/T16731:1997計算)
圖2 100mm厚輕鋼龍骨隔牆STC=52
4.在單層屋面系統中的應用
目前,單層屋面系統是平屋面工程中最主要的屋面防水系統(如圖3所示),保溫層連續鋪設固定在壓型鋼闆上,上面設置單層高分子防水卷材,可采用機械固定、滿粘或空鋪壓頂的施工方式完成系統固定。該系統多應用與工業廠房屋面、公建建築屋面等。
GB/T19686-2015《建築用岩棉絕熱制品》明确規定了屋面用岩棉闆的性能要求,岩棉良好的力學性能、防火性能及化學穩定性,可與TPO、PVC、EPDM、改性瀝青防水卷材等多種高分子防水材料配合使用。目前岩棉已經成為單層屋面的主流保溫材料,有衆多工程案例:如:上海虹橋國家會展中心、西安東航機庫、中航锂電(江蘇)有限公司、上海浦東機場、香港國際機場、阿裡巴巴物聯網技術應用中心、永州煙草項目等。
圖3 岩棉單層屋面系統
結 論
岩棉産品可加工性能強、産品線範圍廣,密度範圍從45kg/m3到220kg/m3,通過不同生産工藝可以賦予岩棉不同的性能指标,有保溫用岩棉産品、有力學性能的高強岩棉闆、有吸聲降噪用岩棉闆、防火岩棉闆和各種功能性複合岩棉産品,應用到建築衆多領域,同時岩棉産品是環保的綠色産品,甲醛釋放量、TVoc等指标完全滿足室内場所使用。希望建築保溫行業通過不斷的技術創新,為推薦建築保溫節能、綠色建築、康居生活添磚加瓦。
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