為了同時滿足我國北方保溫和南方隔熱的節(jié)能需求

1、1概述 為了同時滿足我國北方保溫和南方隔熱的節(jié)能需求，使隔氣式現(xiàn)燒聚苯屋面保溫材料及技術(shù)成果更適合于全國范圍內(nèi)的推廣，對原項目進行了擴展性研究，補充了新的專利內(nèi)容，茲特此報告。 我國幅員遼闊、人口眾多、能耗巨大，但能源生產(chǎn)的增長速度卻比較緩慢，例如，在“九五"期間一次能源生產(chǎn)量的增長速度僅為國民經(jīng)濟增長速度的二分之一左右。同時，我國的節(jié)能工作起步較晚，能源浪費又十分嚴重。因此，節(jié)約能源是我國的一項基本國策。 據(jù)統(tǒng)計，在我國的能源消耗中，建筑耗能約占總耗能的l4左右。與發(fā)達國家相比較，我國的建筑總耗能是發(fā)達國家的34倍，其中,住宅外墻耗能是發(fā)達國家的45倍，住宅屋面耗能是發(fā)達國家的2.

2、55.5倍，住宅門窗耗能是發(fā)達國家的34倍。1986年試行的民用建筑節(jié)能設(shè)計標準曾提出分兩步實現(xiàn)建筑節(jié)能50%的設(shè)想，即19861990年以1980年能耗為基數(shù)節(jié)能30%，到2000年，再以1990年為基數(shù)節(jié)能30%，實現(xiàn)總節(jié)能5O%的目標。經(jīng)歷十幾年的實踐，通過研發(fā)節(jié)能墻體、節(jié)能屋面、節(jié)能門窗以及限制粘土磚的生產(chǎn)和使用等措施，收到了一定成效，但節(jié)能效果仍不夠理想。 根據(jù)我國的建筑節(jié)能規(guī)劃，上個世紀末建筑節(jié)能的重點是墻體與屋面的保溫節(jié)能。為了改善建筑外圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，節(jié)能屋面的研究顯然是一個十分重要的領(lǐng)域。建筑物屋面能耗占建筑總能耗的20%25%，且長期以來不被人們所重視，特別是我國氣候的

3、主要特點為冬寒夏熱，使屋面節(jié)能技術(shù)不僅僅是保溫(或者稱絕熱)問題，而是隔熱與保溫問題，給屋面節(jié)能技術(shù)的提高帶來很大的難度。目前，屋面保溫的設(shè)計與施工多采用保溫板(塊)的輔設(shè)方法；而水泥膨脹珍珠巖現(xiàn)澆的施工方法，由于現(xiàn)澆物(如膨脹珍珠巖)吸水率過大，導(dǎo)致保溫性能衰減過快而被廢棄。但是保溫板(塊)的施工方法，使屋面保溫層中留有較多的存水空間,同時保溫材料與其它材料(如找平層)的界面結(jié)露現(xiàn)象很難避免，經(jīng)常導(dǎo)致屋面保溫性能變壞。如何解決屋面保溫隔熱層內(nèi)結(jié)露現(xiàn)象和受潮聞題是提高屋面保溫隔熱效果的關(guān)鍵。在屋面工程中困擾建筑界幾十年的老大難問題是屋面漏水和保溫性能衰減等問題，其中屋面漏水問題更為嚴重，并由此

4、導(dǎo)致屋面保溫性能失效。屋面漏水問題究其原因，除屋面防水層本身的質(zhì)量問題外，最主要是防水層下面的找坡層和保溫層含水率和存水率過大，造成冬天“凍脹”夏天“鼓包”，誘發(fā)防水層破壞。這種保溫隔熱性能與防水性能的相關(guān)性經(jīng)常被人們所乎視。總之，我國南方隔熱技術(shù)普遍采用架空屋面方法，而北方保溫技術(shù)普遍采用“苯板”或聚苯復(fù)合材料等。迄今為止，我國還沒有一個從南到北普遍適用的屋面隔熱保溫材料及施工方法。屋蓋是工業(yè)與民用建筑重要的外圍護構(gòu)造。我國國標規(guī)定，當體形系數(shù)O.3時，屋蓋保溫層的傳熱系數(shù)限值在0.40.8w(m·k)之間。目前，在我國屋蓋工程中，高效保溫材料也已開始運用，其中，用聚苯板上鋪防水層

5、的正鋪法很多，但是，保溫隔熱和防水效果并不理想。根據(jù)工程經(jīng)驗得知：防水設(shè)計將防水的可靠性完全寄托在防水材料上，是一個嚴重的錯誤導(dǎo)向。近幾年來，國家廢除了熱澆瀝青式三氈四油卷材防水層面，取而代之的是質(zhì)量更好的各種新型防水材料，但是實際工程表明它們也只能保證在較短的時間內(nèi)不漏水，因為保溫材料的非整體性和找坡爐渣等材料的含水率、存水率很難控制到國家規(guī)范要求的指標以下，所以防水層下面的水汽無法排除，造成不可根治的隱患。目前，為了解決保溫材料本身吸水率過大問題，國家也廢除了現(xiàn)澆水泥珍珠巖保溫層的作法，取而代之的是用苯板、加氣混凝土保溫塊、憎水珍珠巖芯板等材料，這些保溫材料本身在吸水率及防止施工中遇雨等問

6、題上的處理都較以前有了很大改善，但因為其整體性差，使得其間留有大量的存水空間(或有很大的水汽滯留空間)，當找坡材料含水率過大，或冬季溫差造成的內(nèi)結(jié)露及房屋局部漏水，都會使防水層下的水汽泛濫，即使防水層維修的再好，防水材料質(zhì)量再高，也無法抵抗如夏天的“鼓包”和冬天的凍脹等破壞，造成年年維修，一年年漏水的惡性循環(huán)現(xiàn)象。更為嚴重的是當保溫層處于水飽和狀態(tài)時，則冬季屋面不但不能保溫，反而將找坡和保溫材料緊緊地凍結(jié)在樓板上，形成很大的凍脹力，很多工程因此造成樓板裂縫、墻體開裂等主體結(jié)構(gòu)的破壞。因此，東北大學(xué)和沈陽網(wǎng)廈新技術(shù)建筑有限公司的科技人員經(jīng)過多年的基礎(chǔ)性研究，并結(jié)合我國資源特點，推出了此項環(huán)保、節(jié)

7、能、保溫隔熱、防止雨水滲漏的隔氣式現(xiàn)澆聚苯屋面保溫材料及技術(shù)。隔氣式現(xiàn)澆聚苯屋面保溫材料及技術(shù)是由：(1)現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面及施工方法；(2)現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料保溫屋面及施工方法；(3)現(xiàn)澆聚苯水泥復(fù)合材料保溫屋面及施工方法等三個發(fā)明專利技術(shù)為主體，共同構(gòu)成的綜合性技術(shù)?，F(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面由隔氣層、空氣層、干鋪層、聚苯托盤層和現(xiàn)澆層構(gòu)成。通過工廠化生產(chǎn)的聚苯乙烯發(fā)泡托盤，讓現(xiàn)澆保溫材料在聚苯托盤上定型，使屋面保溫隔熱層形成相對密閉的空氣層，形成多層復(fù)合型屋面保溫結(jié)構(gòu)體系，具備良好的保溫、隔熱功能和防水、耐水性能?，F(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料保溫屋面是由有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡

8、體組成的雙發(fā)泡體材料經(jīng)現(xiàn)場澆注形成的。其中，有機發(fā)泡體是以可發(fā)性聚苯乙烯為原料，通過發(fā)泡工藝制得；無機發(fā)泡體由粉煤灰、輕燒鎂、氯化鎂、發(fā)泡劑等原料構(gòu)成，通過混氣發(fā)泡工藝制得。兩種發(fā)泡體的加工制備可以在施工現(xiàn)場進行，也可以在工廠完成。利用有機發(fā)泡材料和無機發(fā)泡材料的復(fù)合功能，形成具備良好保溫性能的保溫屋面。此項屋面保溫技術(shù)不但簡化了屋面構(gòu)造和施工工藝，而且，屋面熱量性能好，經(jīng)濟合理，大幅度提高了施工效率。特別適用于遼寧省等菱苦土儲量豐富的地區(qū)?，F(xiàn)澆聚苯水泥復(fù)合材料保溫屋面也是由有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡體組成的雙發(fā)泡體材料經(jīng)現(xiàn)場澆注形成的。為了使用普通水泥代替鎂水泥，采用了特定親合劑、發(fā)泡劑和配合比。

9、盡管普通水泥比鎂水泥的抗壓強度低l2倍，但由于普通水泥取材廣泛，不受地域性限制，性能穩(wěn)定、耐久性好，適用于我國廣大地區(qū)。隔氣式現(xiàn)澆聚苯屋面保溫材料及技術(shù)具有設(shè)計靈活、施工方便、防水耐水、選材廣泛、成本低廉，可以進行多層組合式構(gòu)造，具備良好的隔熱和保溫功能，不但簡化了屋面構(gòu)造和施工工藝，而且，屋面熱工性能好，經(jīng)濟合理，具有很高的經(jīng)濟效益、巨大的市場發(fā)展空間和良好的社會效益，適用于我國從南到北的廣大地區(qū)，填補了國內(nèi)外現(xiàn)澆屋面保溫技術(shù)領(lǐng)域的空白，為今后我國屋蓋節(jié)能工作逐步規(guī)范化發(fā)展，趕超世界先進水平創(chuàng)造了有利條件。2現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料保溫屋面現(xiàn)澆聚笨鎂水泥復(fù)合材料保溫屋面技術(shù)是將保溫層、找坡層和

10、找平層等三層合而為一，利用“便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機”(實用新型專利)完成可發(fā)性聚苯乙烯原料的發(fā)泡作業(yè)，再將鎂水泥、粉煤灰、耐水劑、發(fā)泡劑以及親和劑等按所需配合比向“便攜式鎂水泥發(fā)泡機”順序投料，制成鎂水泥無機發(fā)泡劑。最后，對所制成有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡體經(jīng)混合、攪拌后，出料澆注成型(施工設(shè)備也可使用現(xiàn)場配套設(shè)備)。現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料是由有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡體組成，主要包括可發(fā)性聚苯乙烯、菱鎂粉、粉煤灰、氯化鎂等九種原料。其中，有機發(fā)泡體是以可發(fā)性聚苯乙烯為原料，通過升溫發(fā)泡工藝制得，發(fā)泡率為80100倍。無機發(fā)泡體是以粉煤灰、菱鎂粉、發(fā)泡劑為原料，通過混汽發(fā)泡工藝制得。兩種發(fā)泡體通過機械混合

11、，形成具有吸水率低、表觀密度和導(dǎo)熱系數(shù)較小，并具有一定強度的、滿足現(xiàn)行規(guī)范對于掩體現(xiàn)澆保溫層原材料質(zhì)量要求的聚苯鎂水泥復(fù)合材料。 2.1現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料屋面結(jié)構(gòu) 現(xiàn)澆聚苯復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)是將保溫隔熱層、找坡層和找平層等三層合而為一，利用“便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機”完成可發(fā)性聚苯乙烯原料的發(fā)泡作業(yè)，再將鎂水泥、粉煤灰、耐水劑、發(fā)泡劑以及親和劑等按所需配合比向“便攜式鎂水泥發(fā)泡機”順序投料，制成鎂水泥無機發(fā)泡劑。最后，對所制成有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡體經(jīng)混合、攪拌后，出料澆注成型。典型現(xiàn)澆聚苯復(fù)合材料屋面結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 現(xiàn)澆聚苯復(fù)合材料屋面構(gòu)造(a)-W1平型屋面；(b)-W2平鍪l屋面

12、；(c)-W3斜型屋面2.2選取原材料的原則無機凝膠材料鎂水泥具有較小的表觀密度和導(dǎo)熱系數(shù)，較高的抗壓強度等，但耐水性能較差。為了提高鎂水泥的耐水性，在復(fù)合發(fā)泡材料中采用占體積比80%的苯粒。出于苯粒是有機材料，不但不吸水、不含水，而且憎水。因此，苯粒與鎂水泥的復(fù)合使鎂水泥變成“迷宮”結(jié)構(gòu)，大大增加了水對鎂水泥侵蝕的難度。另外，粉煤灰、耐水劑、發(fā)泡劑、親和劑等都具有改善鎂水泥耐水性的特點。 2.3主要原料l 粉煤灰 根據(jù)鎂水泥的特點，應(yīng)選用酸性粉煤灰，即含有Si02<35%50%、AL203<15%30%和CaO<15%，燒失量小于2.5%的粉煤灰。如果粉煤灰質(zhì)量太差，可通過

13、增加耐水劑來調(diào)整，或采用高嶺土、輕質(zhì)火山灰、磨細水淬礦渣等替代，或混合使用。l 發(fā)泡劑 鎂水泥發(fā)泡劑的種類很多，可選用雙氧水、松香脂液、十二烷基苯、磺酸鈉膠液，丙烯酸、環(huán)已基甲酸、苯甲酸、鎂金屬的正乳酸(鹽)等。將發(fā)泡劑與鎂水泥一起配制，通過低速拌合使鎂水泥發(fā)泡。l 耐水劑 出磷酸和磷酸鹽組成，其配比為1：0.5(重量比)。磷酸鹽可以是磷酸鈉、磷酸鋁、磷酸鎂、磷酸鉀、磷酸鐵。l 親和劑 親和劑可選用甲基硅乳液、丁苯乳液水溶性丙烯酸樹脂、甲基硅酸鈉、聚乙稀醇溶液等。它們都是同時具有親水羥基(-OH)和親油基(-R)的表面活性劑物質(zhì)，使鎂水泥表面產(chǎn)生憎水親油的效果，以便提高鎂水泥對苯粒的握裹力，并

14、使鎂水泥的耐水性得到改善。2.4典型發(fā)泡體配方l 聚苯泡粒：原料粒徑0.81.0mm，發(fā)泡后粒徑3.34mm，堆體積1000cm3l 水：100-120mll 耐水劑：3-6gl 發(fā)泡劑：2-8mll 親和劑：l-10mll 氯化鎂：80-120gl 氧化鎂：150-250gl 粉煤灰：100-200g2.5主要技術(shù)參數(shù)經(jīng)實驗室檢測，聚苯鎂水泥復(fù)合材料主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。表1 聚苯鎂水泥復(fù)合材料主要技術(shù)參數(shù)序號項 目技術(shù)參數(shù)l表觀密度 kgm33522氣孔率 843抗壓強度 MPa2.14導(dǎo)熱系數(shù) W(m·K)0.0655吸水率(重量比) 8.36隔音指標 dB>407干燥

15、收縮率值 mm/m<1.88濕凍融(循環(huán)15次)重量損失 <5.69濕凍融(循環(huán)15次)強度損失 <1210防火性不燃2.6現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料屋面保溫層施工2.6.1施工設(shè)備為了保證生產(chǎn)效率和屋面保溫層的質(zhì)量，開發(fā)、研制了用于新型屋面保溫層旋工的“便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機”和“便攜式鎂水泥發(fā)泡機”等施工設(shè)備，實現(xiàn)了半機械化生產(chǎn)，大大減輕了工人勞動強度。便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機由運輸車、電熱蒸汽發(fā)生器、輸料器、發(fā)泡保溫桶、攪拌裝置等構(gòu)成。電熱蒸汽發(fā)生器裝在運輸車上，蒸汽發(fā)生器內(nèi)裝有電加熱器，在電熱蒸汽發(fā)生器的上面裝有發(fā)泡保溫桶，發(fā)泡保溫桶與電熱蒸汽發(fā)生器中間通過法蘭連接，在法蘭

16、的下面固定有一孔板，孔板上面設(shè)有篩網(wǎng)，使聚苯顆粒不能落入蒸汽發(fā)生器中。在發(fā)泡保溫桶的側(cè)面下部開有輸料口與輸料器相聯(lián)接，發(fā)泡保溫桶的側(cè)面上端開有出料口，在發(fā)泡保溫桶頂部裝有減速電機，通過法蘭固定在發(fā)泡保溫桶上，發(fā)泡保溫桶內(nèi)的主軸上端通過聯(lián)軸器與減速電機軸相連，下端通過軸套與法蘭聯(lián)接，在發(fā)泡保溫桶內(nèi)的主軸上裝有攪拌動葉片，在保溫桶壁上裝有攪拌定葉片，輸料機采用螺旋推料器?！氨銛y式電蒸汽聚苯發(fā)泡機”產(chǎn)品示意圖如圖2所示。圖2 便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機示意圖 在聚苯復(fù)合材料屋面保溫層施工機具中生成的有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡體由該機具混合后，可以直接進行保溫材料的現(xiàn)場澆注，同時進行屋面的找坡、找平等項施工，實

17、現(xiàn)保溫隔熱層、找坡層和找平層等三層合而為一。2.6.2屋面保溫屢施工工藝1、施工準備l 制作坡度板 可以由木板、塑料板、薄鋼板等制或。坡度由屋面設(shè)計坡度確定，數(shù)量可根據(jù)工程需要確定。l 備置刮平板 可以用帶有板肋的塑料板制成。厚度5mm-8mm，長度大于澆注寬度，一般為O.71.1m。l 根據(jù)要求通過試配獲得現(xiàn)場原料的配合比，澆注體應(yīng)滿足：容重=400kg/m3-600kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)：<0.065-0.077W/(m·k)強度：1.5MPa塌落度：40-60mm2、發(fā)泡施工在施工現(xiàn)場指定地點使用便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機進行有機發(fā)泡(發(fā)泡溫度T=1OO)，同時，使用便攜式鎂水泥

18、發(fā)泡機進行無機發(fā)泡。3、澆注施工在施工現(xiàn)場指定地點使用可移動攪拌機進行有機泡與無機泡的拌合，達到拌和時間t2min后，進行保溫層現(xiàn)場澆注。l 現(xiàn)場澆注前，應(yīng)將基底清刷于凈。l 作業(yè)次序可以從屋面一端開始，向另一端單方向作業(yè)；也可以從房屋兩端同時向屋面中間相向作業(yè)。l 在澆注帶一側(cè)設(shè)置坡度板，以便形成澆注物的擋板并保證設(shè)計要求的屋面坡度。每次澆注寬度0.6m1.Om。l 隨澆注隨移動刮平板，刮平板在坡度板上移動。l 每隔6m-lOm(一次澆注寬度)設(shè)置隔離條，即在坡度板澆注物一側(cè)貼放防水卷材。澆注后撤出坡度板，而隔離條為保溫層中永久置放物。l 屋面保溫層澆注完成24h后，方可進行下道工序作業(yè)。3

19、現(xiàn)澆聚苯水泥復(fù)合材料保溫屋面 在現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)的基礎(chǔ)上，為了使用普通水泥代替鎂水泥，使現(xiàn)澆屋面保溫技術(shù)在全國各地得以推廣應(yīng)用，采用了普通水泥作為無機發(fā)泡體，并研制了特定親合劑、發(fā)泡劑和配合比，形成了現(xiàn)澆聚苯水泥復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)。現(xiàn)澆聚苯水泥復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)是將保溫層、找坡層和找平層等三層合而為一，利用“便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機”(實用新型專利)完成可發(fā)性聚苯乙烯原料的發(fā)泡作業(yè)，再將水泥、粉煤灰、耐水劑，發(fā)泡劑以及親和劑等按所需配合比順序投料，制成水泥無機發(fā)泡劑。最后，對所制備有機發(fā)泡體和無機發(fā)泡體通過機械混合、攪拌后，出料澆注成型(施工設(shè)備也可使用現(xiàn)場配套設(shè)備)。顯然

20、，與現(xiàn)澆聚苯鎂水泥復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)相比，現(xiàn)澆聚蓮水泥復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)僅在原材料的選取及發(fā)泡體配方上存在差異，而在其它方面兩者是完全相同的。經(jīng)實驗室檢測，聚苯水泥復(fù)合材料主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。表2 聚苯水泥復(fù)合材料主要參數(shù)序號項 目技術(shù)參數(shù)l表觀密度 kgm33572氣孔率 813抗壓強度 MPa1.14導(dǎo)熱系數(shù) W(m·K)0.0775吸水率(重量比) 7.56隔音指標 dB>407干燥收縮率值 mm/m<0.98濕凍融(循環(huán)15次)重量損失 <2.59濕凍融(循環(huán)15次)強度損失 <4.210防火性不燃4現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面實踐表明，新型

21、現(xiàn)澆聚苯復(fù)合材料屋面保溫技術(shù)盡管克服了傳統(tǒng)屋面保溫技術(shù)的眾多缺點，但仍然存在找坡層較厚、隔熱與保溫難于統(tǒng)一等問題。經(jīng)過對現(xiàn)澆聚苯復(fù)合材料屋面問題的研究和大量工程實踐，本課題研究人員進一步推出了現(xiàn)澆隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)屋面保溫技術(shù)，形成了具備良好的隔熱和保溫功能、適用于我國從南到北的廣大地區(qū)的節(jié)能屋面新技術(shù)，為今后我國屋面節(jié)能工作逐步規(guī)范化發(fā)展，趕超世界先進水平創(chuàng)造了有利條件。4.1現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面結(jié)構(gòu)由隔氣層、空氣層、干鋪層、聚苯托盤層和現(xiàn)澆層組成。其中，隔氣層和干鋪層是可選項，一般工程不需要。隔氣層一般選用塑料布、高分子有機物及涂料等隔氣性能好的薄膜

22、性物質(zhì)?？諝鈱蛹瓤梢宰龀煞忾]式，又可以做成通風式或“百葉窗"式(溫度高時開啟，溫度低時封閉)的空氣間層。利用空氣間層的空間干鋪一些松散型保溫材料，如膨脹珍珠巖、聚苯發(fā)泡粒、膨脹蛭石、巖棉等，則形成干鋪層。聚苯托盤的形狀類似雞蛋裝箱時的雞蛋托盤。它的主要作用即可以龍撐現(xiàn)澆物定型，又可以自然形成空氣間層，由此產(chǎn)生聚苯托盤層。現(xiàn)澆層應(yīng)選用現(xiàn)澆聚苯鎂水泥、現(xiàn)澆聚苯水泥和現(xiàn)澆水泥膨脹珍珠巖等。通過現(xiàn)澆形成屋面隔熱一保溫層的整體“骨架"，同時，其自身也是一種保溫性能良好的復(fù)合保溫材料。典型現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面構(gòu)造如圖3所示。圖3 典型現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面構(gòu)造示意4.

23、2主要技術(shù)參數(shù) 經(jīng)實驗室檢測，現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料的主要技術(shù)參數(shù)如表3和表4所示。表3 單密渚空氣層復(fù)合材料主要技術(shù)參數(shù)序號項 目技術(shù)參數(shù)l現(xiàn)澆物表觀密度 kgm33572復(fù)合層表面密度 kgm32193氣孔率 884抗壓強度 MPa0.95導(dǎo)熱系數(shù) W(m·K)0.0656隔音指標 dB>457干燥收縮率值 mm/m<0.68濕凍融(循環(huán)15次)重量損失 <2.59濕凍融(循環(huán)15次)強度損失 <4.210防火性不燃表4 帶干鋪層的單密閉空氣層復(fù)合材料主要技術(shù)參數(shù)序號項 目技術(shù)參數(shù)l現(xiàn)澆物表觀密度 kgm33532復(fù)合層表面密度 kgm32263

24、氣孔率 874抗壓強度 MPa0.95導(dǎo)熱系數(shù) W(m·K)0.0616隔音指標 dB>487干燥收縮率值 mm/m<0.68濕凍融(循環(huán)15次)重量損失 <2.59濕凍融(循環(huán)15次)強度損失 <4.210防火性不燃4.3現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面特征通常,保溫材料的熱工性能越好，強度往往越低，即保溫材料的保溫性能與強度之間存在反比關(guān)系。為了較好地解決這一矛盾，現(xiàn)澆隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)屋面利用“聚苯托盤”形成一定的“承重”結(jié)構(gòu)和“非承重”空間，使屋面隔熱保溫層形成“承重"和“非承重”兩部分。其中，由具備一定保溫性能的聚苯材料制成的托盤承重部分兼有承重

25、和保溫的雙重功能，而由聚苯保溫材料現(xiàn)澆的非承重部分具存良好的保溫性能，兩者形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)創(chuàng)造性地解決了保溫材料的強度與保濕效果的矛盾。 隔熱與保溫是建筑節(jié)能中兩個即有聯(lián)系又有區(qū)別的關(guān)鍵性問題，在我國南方，建筑節(jié)能主要需要解決有效的隔熱問題，而在北方，主要需解決的是保溫間題。由于靜態(tài)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)比苯板的導(dǎo)熱系數(shù)還小很多，盡可能利用空氣層保溫顯然是十分經(jīng)濟、有效的方法。因此，現(xiàn)澆隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)屋面通過設(shè)置組臺“空氣間層”來考慮滿足建筑物屋面對隔熱和保溫的要求，并結(jié)合隔熱保溫的地域性特點組合式使用。保溫構(gòu)造的基本特征是形成由隔氣層、空氣層、干鋪層、聚苯托盤層和現(xiàn)澆層等復(fù)合材料保溫層，稱之為“單層”

26、保溫層。根據(jù)建筑所處地域的氣候條件，可以采用分層施工的方法，由兩個以上“單層”構(gòu)成的屋面隔熱-保溫層形成多層復(fù)合構(gòu)造。在我國南方，可以采用開放式空氣間層與封閉式空氣間層的結(jié)構(gòu)形式，而在北方則可以采用雙封閉空氣間層。從而，形成適用于全國不同氣候特點的多層復(fù)合保溫屋面。目前，屋面普遍存在漏水、滲水、存水等問題，這個問題是困擾建筑界幾十年的“老大難”問題。問題的產(chǎn)生不僅與防水材料有關(guān)，也是由于保溫材料的含水率和存水率過高造成的?，F(xiàn)澆隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)屋面的聚苯托盤層是由不透水的發(fā)泡聚苯乙烯構(gòu)成，同時，現(xiàn)澆物選用吸水率較低的聚苯發(fā)泡復(fù)合材料，這樣的保溫層有效控制了屋面內(nèi)部的水與汽，不會因夏天的膨脹和冬天的

27、凍脹而導(dǎo)致保溫層遭受破壞，從而保證了防水層的完整性。保溫層與防水層的綜合效果遠高于單純依靠屋面防水層的防水功能，可確保屋面具有良好的防水性能。4.4現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面施工現(xiàn)澆隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)屋面的施工包括聚苯托盤的工廠化制造、隔氣層和干鋪層的制備、現(xiàn)澆物原料的選配和現(xiàn)場澆筑等工藝步驟。1、聚苯托盤的工廠化制造聚苯托盤的制造采用模壓定型法和熱模定型法加工，盤的外型尺寸和厚度可根據(jù)各地區(qū)的屋面節(jié)能要求進行設(shè)計。材質(zhì)一般選用發(fā)泡聚苯乙烯、塑面低板和各種防水卷材等，強度以能夠支撐現(xiàn)澆物重量為準。2、隔氣層和干鋪層施工隔氣層和干鋪層是可選項，特殊工程中隔氣層和干鋪層可以分別單獨鋪設(shè)，或兩層同時

28、鋪設(shè)。應(yīng)采用現(xiàn)場預(yù)制的方法施工，將聚苯托盤底面向上，填滿干鋪保溫材料(如膨脹珍珠巖)后，再覆蓋塑料布并用膠帶將托殼板與塑料布部分邊口貼接，然后翻轉(zhuǎn)，將托殼板底面向下置放于樓板指定位置。3、聚苯復(fù)合材料現(xiàn)澆現(xiàn)澆聚苯復(fù)合材料原料的選配可參見本報告第2節(jié)，聚苯復(fù)合材料的現(xiàn)澆施工可參見本報告第3節(jié)，并滿足：l 現(xiàn)場澆注時應(yīng)首先檢查聚苯托盤的置放是否符合施工要求。l 當施工封閉式空氣間層時，聚苯托盤之間每隔4×4m應(yīng)預(yù)留澆筑分隔縫，使?jié)仓锬軌蚺c樓板澆接。l 當施工開放式空氣間層時，托殼板之聞一般不留分隔縫，但當屋面單坡長超過6m時，應(yīng)設(shè)置屋面分隔縫，分隔縫應(yīng)采用可壓縮性苯板并保持分隔縫底部留

29、有通風口。5現(xiàn)澆隔熱隔氣式復(fù)合結(jié)構(gòu)保溫屋面技術(shù)特點現(xiàn)澆隔氣式屋面保溫技術(shù)有效地解決了屋面節(jié)能技術(shù)中的五個焦點問題，即強度與保溫的矛盾、隔熱與保溫的關(guān)系、防水與保溫關(guān)系、復(fù)合材料與保溫的關(guān)委，以及構(gòu)造設(shè)計與保溫的關(guān)系等，形成了一個南方隔熱和北方保溫普遍適用的較為科學(xué)合理的屋面節(jié)能技術(shù)，從而大大降低了原材料成本和施工成本，大幅度提高了施工效率。新型保溫層完整性好，導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫效果好，填補了國內(nèi)外現(xiàn)澆屋面保溫技術(shù)領(lǐng)域的空白。1、現(xiàn)場發(fā)泡現(xiàn)澆 通過屋面保溫層的現(xiàn)場發(fā)泡、攪拌、澆注施工，從根本上解決了傳統(tǒng)保溫隔熱層的完整性、密實性差等老大難問題，大大提高了施工質(zhì)量，降低了工程成本。2、發(fā)泡率可調(diào) 聚

30、苯復(fù)合材料的發(fā)泡率可以任意調(diào)節(jié)，其體積密度可調(diào)范圍為0.31(t/m3)。因此，可以根據(jù)不同地區(qū)、不同保溫層要求，滿足不同的建筑設(shè)計需要，實現(xiàn)經(jīng)濟技術(shù)指標最優(yōu)化，獲得良好的性能價格比。3、復(fù)合材料 目前，從國內(nèi)外發(fā)展趨勢來看，復(fù)合材料是最有應(yīng)用前途的一種保溫材料。聚苯保溫材料既利用了有機發(fā)泡體保溫效果好，發(fā)泡率高，重量輕的優(yōu)點，又利用了無機發(fā)泡體耐久性好，強度高，成本低的優(yōu)勢，生產(chǎn)出優(yōu)勢互補的復(fù)合發(fā)泡材料。4、“一體化”設(shè)備 “便攜式電蒸汽聚苯發(fā)泡機”和“便攜式鎂水泥發(fā)泡機"(專利產(chǎn)品)可以同時進行發(fā)泡和澆注施工，并實現(xiàn)了保溫隔熱層、找坡層和找平層等三層合而為一，實現(xiàn)了半機械化生產(chǎn)，

31、大大減輕了工人勞動強度，比傳統(tǒng)施工效率提高lO-15倍。5、有效解決了保溫材料的強度與保溫性能的矛盾 采用聚苯乙烯發(fā)泡托盤既可以支撐現(xiàn)澆物，又能自然形成空氣間層，成為屋面保溫隔熱層的“承重”結(jié)構(gòu)，“非承重”部分可以最大限度的提高保溫性能，有效地解決了屋面保溫材料的強度與保溫性能的矛盾。6、實現(xiàn)了保溫與隔熱的兼容 通過在保溫隔熱結(jié)構(gòu)層中設(shè)置一套完整的“空氣層”多重組合，使保溫和隔熱等兩個功能相互兼容。在我國北方寒冷地區(qū)可設(shè)置單、雙密閉式空氣間層或帶有干鋪材料的單、雙密閉式空氣間層，完成不同程度的保溫要求；在我國南方酷熱地區(qū)可設(shè)置通風式空氣間層或設(shè)置通風與密閉可控式空氣間層。7、有利于屋面防水 現(xiàn)

32、澆保溫層較好地解決了保溫層的含水率和存水率過高的闖題。由于發(fā)泡聚苯乙烯托盤層完全封閉了現(xiàn)澆保溫材料，使現(xiàn)澆層既無存水空間，又無內(nèi)部結(jié)露現(xiàn)象，水汽難以進入現(xiàn)澆保溫層。另外，聚苯托盤本身也是一種性能良好的耐水防水材料，將托盤壓邊擺放并覆蓋現(xiàn)澆物定型，則聚苯托盤層已經(jīng)形成了“倒置防水層”，可以擔當屋面防水的第二道防線。聚苯托盤層下面自然形成的空氣層徹底避免了北方的樓板凍脹現(xiàn)象和南方的夏季結(jié)露、潮濕現(xiàn)象，避免樓板因蓄熱量過多、熱應(yīng)力過大產(chǎn)生的熱脹破壞。8、環(huán)保利廢 可以大量使用粉煤灰、苯板包裝物等有機、無機廢棄物作為生產(chǎn)原料，變廢為寶，符合新型建材的發(fā)展方向，市場潛力極大。6現(xiàn)澆聚苯屋面保溫材料及技術(shù)的經(jīng)濟分析6.1計算依據(jù)1、現(xiàn)場發(fā)泡原料進場價為7000元/噸，每立方米現(xiàn)澆保溫層所含的苯泡粒原