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岩棉在外墙外保温系统中的有何特别之处

发布时间:2019/8/27 13:32:30浏览量:

近年来,外墙外保温系统的防火要求越来越受到重视 , 尤其是高层建筑以及公共建筑均对外墙外保温系统提出更高的防火要求。欧洲的外墙外保温防火要求, 以德国最高,规定在22m高度以上建筑外立面材料必须为A级 (不燃 ) 级而防火A级的外保温材料以岩棉为主,因此岩棉在德国的应用是非常成熟的。约占薄抹灰外保温系统总量的12% (超过80%为EPS板系统 ) ,此外它还广泛应用于干挂背通风系统,以及在阻燃型的EPS板薄抹灰系统中作为防火隔断 。

岩棉用于外墙外保温系统的技术要求
严格来说欧洲有两种形式的岩棉类保温板,主要与纤维排列方式有关,一种是纤维平行于墙面称为奥门金沙js,另一种是纤维垂直于墙面称为岩棉条。后者在密度较低的情况下,有较高的抗拉强度,可达前者的5-6倍。
岩棉以抗拉强度和导热系数来分类,在德国外保温协会FVWDVS《岩棉外保温系统技术规程》中分为以下三种规格。


分类垂直于扳面的抗拉强度导热系薮
低强度奥门金沙js≥5 0 kP a≤O 036
高强度奥门金沙js≥l4 0 kPa≤O 040
岩棉条≥8 0 0 kPa≤O 04 1

表一岩棉的型号规格

岩棉应用于外保温系统,抗拉强度是最关注的力学指标之一 ,而岩棉的密度与抗拉强度之间并不存在很严格的对应关系。因此,岩棉的密度是不规定具体指标的,就岩棉的质量而言,密度只是作为参考值由岩棉供应商根据自身产品特性而确定 。由于岩棉是各向异性材料,表中的抗拉强度均指垂直于墙面方向无论是奥门金沙js还是岩棉条。

不同抗拉强度等级的奥门金沙js或岩棉条在系统固定的构造要求上有所不同,例如锚栓的使用 , 是否适用于铝合金型材固定法等。对外饰面的适用性也有所不同,例如贴面砖必须使 用15kPa等级的奥门金沙js或80kPa等级的岩棉条,且锚栓必须穿透玻纤网增强层固定到基层 墙体内。德国外保温协会FVWDVS《岩棉外墙外保温系统技术规程》规定的岩棉技术有相应 的要求。

1、在长期潮湿状态下,岩棉的抗拉强度会大幅度衰退,影响外保温系统安全性和耐久性因此,岩棉抗拉强度除常态强度要求外,还规定了潮湿状态下的强度保留率。测试方法按 ETAG004第5.2.4.1.2。
2、吸水量分长期浸泡和短时浸泡两种要求, 前者按 EN12087要求进行,试样需浸泡28  。为应用方便,一般用短时间一部分浸泡吸水量法作评定。测试方法按EN1609 ,即将(200±1)×(200±1)mm的试件部分浸入水中,浸水深度(10±2)mm,浸水时间24小时,再在(23±2)。C和(50±5)%的条件下干燥(10±0.5)min后测试试件重量,计算吸水量 。岩棉在应用于干挂背通风系统时,力学要求相对较低抗风压等力学要求由龙骨及外挂系统 承担 ,岩棉主要起到保温作用更主要的是满足低吸水性的要求抗拉强度相对薄抹灰体系要求较低。但另一个问题是岩棉在空气层气流的长期作用下纤维会飘落,造成通风层的堵 塞因此,应用于干挂背通风系统的岩棉的表面需有一层保护膜,这层膜必须憎水透汽并有 一定的护拉强度国内暂无此种带膜的生产工艺和产品。

岩棉外保温系统的固定方式

由于岩棉的自重较大,且抗撕拉强度较低,岩棉外保温系统的固定通常是以粘贴附加锚固的方式视岩棉的抗拉强度等级的不同,锚栓的锚固方式也是不同的,岩棉的最低粘贴面积为40%。(铝合金)型材固定法是一种类似于龙骨安装的方法特别适用于基面不平整、附着力不够不适合粘贴、开裂等有问题的老墙基面。

岩棉薄抹灰外保温系统的技术要求

岩棉薄抹灰外保 温系统的技术要求基本与EPS板薄抹灰系统相同但透汽性要求是EPS板系统的两倍,具体可参考ETAG004认证要求及EN13500《岩棉外墙外保温系统 》。


岩棉外保温 系统技术要 求.jpg

表二岩棉外保温系统技术要求

EN13500的此项指标,基于欧洲在冬季采暖季节.室内相对湿度小于60%、室内外温差小于30K的假设气候条件.一般认为在该条件下满足该透湿量时不会在保温层内产生冷凝现象。而气候条件如果与此假设条件有差异,还需另外按照实际气候条件进行结露计算。

需要关注的问题是岩棉本身的透汽性相当好,几乎与空气一致(水蒸气渗透阻值=1),对面层的透汽性要求自然也相应较高,而我国气候条件各地域差异很大.因此,更有必要根据当地实际气候条件进行结露计算.以确定使用哪种合适的面层材料,特别是涂料。在南方湿热地区的使用更需进行严格的验算。

用岩棉在I=I=S薄抹灰系统中作防火隔断

除了德国规定22m以上建筑必须采用不燃级的外立面材料以外,欧洲其它国家或其它洲阻燃(B1)级的EPS板系统都是可以用到100m或以上建筑,此时用不燃的保温材料作防火隔断是有效阻止火势蔓延的手段。

在建筑物使用过程中,除了墙根火.火灾多来自于室内,室内火势在达到一定强度时会使窗玻璃爆裂。在EPS板厚度达到100mm以上时窗檐上方融化后呈液体状态的EPS会在其下的防护层上堆积成一定重量.造成防护层的垮裂,使火势更快地向上蔓延。因此,在德国DIBt外保温系统建筑安全许可要求中,规定EPS板厚度超过100mm时必须在窗檐设置岩棉挡火梁挡火梁的高度为200mm,并应挑出窗檐两侧各300mm。岩棉的另一个最常用的有效防火隔断措施是每隔两层在窗檐以上不超过500mm的高度范围内设置封闭的防火圈梁。无论是做挡火梁还是防火圈梁,两者用其一即可。如果建筑物在某层之上有内缩的设计.内缩的头两层也可不设置防火圈梁。

用于防火隔断的岩棉技术要求与应用于薄抹灰系统的岩棉相同.但岩棉必须满粘,以防火焰在岩棉与墙面之间空腔内向上蔓延,使挡火措施失效。

国内岩棉的质量现状

岩棉在德国、欧洲使用非常普遍、成熟,但大多数国内的岩棉还不能达到外保温系统的要求.较国外产品有很大差距,主要表现在抗拉强度及吸水量方面。

据检测,容重达15O~180kg/m。的国产“奥门金沙js”,抗拉强度多不足5kPa,而“短时间一部分浸泡吸水量”却超过欧洲标准所规定指标的10—20倍是不适应外墙外保温要求的。

此种状态与国内岩棉的原材料、生产工艺水平相关,作为一种先进的生产工艺.摆锤法只有少数厂家有应用.真正使用优质玄武岩的不多,掺加过多的矿渣从而影响纤维的质量.粘结剂含量较少等,目前主要应用于技术要求并不太高的设备保温等领域。当然也有少数一些厂家已能生产出符合外墙外保温要求的岩棉高强度奥门金沙js的抗拉强度最高可达到20kPa左右,只是厚度还无法突破100mm。

随着外保温防火要求的提高,岩棉生产行业会关注到这个应用市场,相信有关标准的制定会带动整个岩棉行业的进步与发展。

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