嵌扣式中空隔熱石塑復(fù)合板墻體干掛保溫系統(tǒng)
——既有建筑節(jié)能改造實(shí)用技術(shù)研究與應(yīng)用

張善琦1    黃志貴2
摘　要：“易扣耐”嵌扣式中空隔熱石塑復(fù)合板墻體干掛保溫系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)）系應(yīng)用建筑節(jié)能與裝飾一體化技術(shù)的墻體干掛節(jié)能保溫系統(tǒng)。美觀、節(jié)能、低碳、隔聲、環(huán)保、安全、輕質(zhì)高強(qiáng)、施工簡(jiǎn)易、可循環(huán)使用等是其最大特點(diǎn)，本文將從既有建筑節(jié)能改造的功能性、安全性、裝飾性、實(shí)用性等方面來(lái)綜合分析“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)在既有建筑節(jié)能改造工程中的作用。
關(guān)鍵詞：“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)　節(jié)能裝飾一體化　節(jié)能　安全　高效
前  言
能源短缺，是當(dāng)世界性的問(wèn)題。1979年聯(lián)合國(guó)在維也納召開(kāi)的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)會(huì)上提出的人類所面臨的四大問(wèn)題中，能源問(wèn)題，就確定為首要問(wèn)題，其緊迫性高于糧食問(wèn)題、人口問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。
我國(guó)建筑能耗占全國(guó)社會(huì)總能耗的三分之一，與工業(yè)能耗、交通能耗并稱我國(guó)三大“能耗大戶”。而隨著建筑面積的增加，人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高，建筑能耗持續(xù)上升。因此，如何在提高人們居住水平與使用舒適性的同時(shí)，又達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，就成為了建筑節(jié)能工作的重要任務(wù)。
一、既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造基本特點(diǎn)
既有建筑節(jié)能改造，是指對(duì)不符合民用建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的既有建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)、采暖制冷系統(tǒng)、照明設(shè)備和熱水供應(yīng)設(shè)施等實(shí)施節(jié)能改造的活動(dòng)。在“十二五規(guī)劃”中，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造，又被放在了首要位置。
既有建筑節(jié)能改造分為公共建筑和住宅建筑兩大部分。既有建筑節(jié)能改造的多樣性、復(fù)雜性、高難度性對(duì)既有建筑節(jié)能改造技術(shù)體系要求更高，要制訂科學(xué)的工程技術(shù)方案，選擇適用的墻體保溫隔熱節(jié)能技術(shù)系統(tǒng)，實(shí)施正確的技術(shù)工藝流程和嚴(yán)格的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，才能確保既有建筑節(jié)能改造的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益，得到切實(shí)有效的全面提高，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)而做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
1、基層墻體構(gòu)造復(fù)雜多樣：
墻體為砼剪力墻；框架填充砌筑黏土磚或各種砌塊：黏土砌筑砌體有實(shí)心和空心砌塊之別，也有砼預(yù)制大板結(jié)構(gòu)。
2、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能差
無(wú)論在我國(guó)南方或北方，大部分既有建筑仍使用的是上世紀(jì)90年代之前的鋁合金窗，單玻塑鋼窗等，傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)2～5倍，保溫隔熱性能較差。同時(shí)，基層墻體所使用的材質(zhì)和厚度也使外墻傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求3～8倍以上。我國(guó)上世紀(jì)90年代之前建設(shè)所用的多為240mm或370mm黏土空心磚，其傳熱系數(shù)為3.37～3.25，而現(xiàn)行國(guó)家節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)為K值＜0.44～1.5，相差3～8倍之多。這些建筑保溫隔熱性能差，室內(nèi)溫度不穩(wěn)定，無(wú)論采暖和空調(diào)都造成很大的浪費(fèi)。
3、墻體飾面材料復(fù)雜多樣
既有建筑中的公共建筑，大多為高檔次裝飾，如大型賓館、辦公樓、娛樂(lè)場(chǎng)所、醫(yī)院等。墻體飾面主要有：粘貼面磚、瓷磚、真石漆、玻璃或鋁塑板幕墻等，甚至有高檔石材歐式外立面造型裝飾的建筑。
4、墻體外立面有大量附屬設(shè)施
與新建建筑不同，既有建筑外立面有大量附屬設(shè)施，如上下水管、電線、電話線、空調(diào)外掛機(jī)等。在進(jìn)行既有建筑節(jié)能改造時(shí)，這些附屬設(shè)施都會(huì)成為施工障礙。
5、建筑周邊環(huán)境復(fù)雜，施工安全性要求高
　　既有建筑多數(shù)位于舊城區(qū)，道路狹窄，人流密集，周邊環(huán)境復(fù)雜，另外有許多建筑是在使用過(guò)程中進(jìn)行節(jié)能改造，而外保溫施工會(huì)因噪聲、粉塵、垃圾或大量濕作業(yè)對(duì)正常工作、生活形成干擾，影響了人們的工作和生活環(huán)境，因此施工的時(shí)間和空間受到了極大程度的限制，許多大型施工器械無(wú)法進(jìn)入工場(chǎng)，只能采用較為落后的施工方式，施工效率低下。
二、外保溫改造應(yīng)保證的幾個(gè)基本技術(shù)目標(biāo)
外保溫工程長(zhǎng)久安全可靠性
外保溫是建筑物暴露在大氣環(huán)境條件中最表層的工程構(gòu)造。任何一種外保溫技術(shù)系統(tǒng)必須從產(chǎn)品、工程構(gòu)造、施工工藝等全方位保證工程長(zhǎng)久安全性可靠，確保幾十年使用中不發(fā)生安全事故。
外保溫工程表觀質(zhì)量長(zhǎng)期穩(wěn)定性
外保溫工程的飾面層和保護(hù)層無(wú)論涂料飾面、面磚飾面或其他飾面，均在松軟的保溫層表面完成，每天都在復(fù)雜的熱應(yīng)力作用下發(fā)生著冷縮熱脹。而保護(hù)層大多為剛性材質(zhì)，收縮率較大，易發(fā)生涂料飾面開(kāi)裂、面磚飾面磚縫開(kāi)裂，進(jìn)而產(chǎn)生滲水、凍脹、粉化等持續(xù)破壞作用，易導(dǎo)致表觀質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。因而外保溫技術(shù)系統(tǒng)必須從技術(shù)上保證表觀質(zhì)量的長(zhǎng)期穩(wěn)定，保證外保溫工程表面不開(kāi)裂、不滲水、不鼓泡、不大面積產(chǎn)生脫皮、面磚不脫落、幕墻不變形等表觀質(zhì)量問(wèn)題。
外保溫工程熱工性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定性
國(guó)家提出推行能效評(píng)價(jià)和能效標(biāo)識(shí)制度，對(duì)建筑節(jié)能實(shí)施驗(yàn)收和長(zhǎng)期監(jiān)管，這就要求外保溫不僅完工時(shí)要達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，而且在標(biāo)準(zhǔn)要求的使用期內(nèi)應(yīng)持續(xù)保持驗(yàn)收時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。
外保溫工程壽命符合設(shè)計(jì)要求
國(guó)家《外保溫工程技術(shù)規(guī)程》規(guī)定外保溫工程有效使用年限應(yīng)不低于25年，這是歐美國(guó)家將近40年的建筑節(jié)能技術(shù)推廣總結(jié)后而產(chǎn)生的技術(shù)規(guī)定。
三、”易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)的技術(shù)性能分析
“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)，是由南寧市亞西亞石材科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)生產(chǎn)的一種適用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能與裝飾一體化技術(shù)系統(tǒng)，其全稱為“嵌扣式中空隔熱石塑復(fù)合板墻體干掛保溫系統(tǒng)”。該系統(tǒng)既適用于新建建筑的節(jié)能外圍護(hù)結(jié)構(gòu)裝飾工程，也適用于既有建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造。
1.“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

裝飾面板 耐候結(jié)構(gòu)膠  增強(qiáng)塑鋼  不銹鋼背栓螺栓  凸嵌扣
凹嵌扣  中空隔熱倉(cāng)  阻尼隔熱板  防火保溫層  鋁箔反射層 
斷熱硅膠鉚釘  塑鋼加強(qiáng)筋
2.“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)科技鑒定
“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)先后在國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行了多項(xiàng)多次的產(chǎn)品性能檢驗(yàn)，包括傳熱系數(shù)（K值）、耐候性（凍融循環(huán)）、抗風(fēng)壓、水密性、氣密性、平面內(nèi)變型性能、耐撞擊性能、隔聲性能、掛裝（拉拔）強(qiáng)度、干燥彎曲強(qiáng)度等在內(nèi)的全面性能檢驗(yàn)。其質(zhì)量和性能均達(dá)到或優(yōu)于現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)氣候較惡劣的西北地區(qū)（寧夏銀川）、東北嚴(yán)寒地區(qū)（哈爾濱）以及氣候炎熱潮濕的西南地區(qū)（廣西），分別建造有示范工程，總施工面積超過(guò)6萬(wàn)平方米。
　　2010年4月，“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)通過(guò)了由廣西科技廳組織的專家組的鑒定，獲得了由廣西科技廳頒發(fā)的科技新成果鑒定證書(shū)（桂科鑒字[2010]123號(hào)），同年5月，還獲得了由廣西建設(shè)科技協(xié)會(huì)頒發(fā)的廣西建設(shè)科技新成果推薦證書(shū)（桂建KT（2010）005號(hào)）。
3、“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)性能檢驗(yàn)
 

“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)10大技術(shù)特點(diǎn)
整個(gè)體系傳力簡(jiǎn)捷、明確。在正常的使用狀態(tài)下，充分利用板材抗彎強(qiáng)度，通過(guò)靜力計(jì)算精確得到其承載能力、控制破壞狀態(tài)。
板材之間獨(dú)立安裝、獨(dú)立受力，不會(huì)產(chǎn)生因相互連接而造成的不可確定性的應(yīng)力積累和應(yīng)力集中致使板材變形或破壞。提高其在長(zhǎng)期荷載作用力影響下的使用壽命。
柔性抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)部位都裝有尼龍抗震墊，加強(qiáng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與建筑主體之間的位移緩沖能力。充分實(shí)現(xiàn)了柔性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)意圖，在主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大位移或溫差較大的情況下不會(huì)在幕墻板材內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力，耐候性更強(qiáng)，因此特別適用于超高層建筑結(jié)構(gòu)或具有抗震要求的結(jié)構(gòu)上。
通過(guò)對(duì)比性試驗(yàn)證明：與傳統(tǒng)的銷釘、銷板體系相比，在同等受力狀態(tài)下“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)承載能力高于前者3～4倍，具有更高的安全儲(chǔ)備能力。
重量輕。與傳統(tǒng)干掛體系相比，板材厚度可減少1/3，節(jié)省了面材的用量，降低了系統(tǒng)的自重，減輕了建筑主體的荷載，延長(zhǎng)了建筑物的使用壽命。
安裝時(shí)只需要4個(gè)直徑在6～8mm左右的圓孔，對(duì)板材內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)破壞性影響，同時(shí)與增強(qiáng)塑鋼的底板復(fù)合，保證板材的整體性，安全性強(qiáng)。飾面適用性強(qiáng)，可應(yīng)用在各種軟質(zhì)薄型板材、脆性板材中，拓展了幕墻材料的選擇性。
工廠化程度高，系統(tǒng)采用模塊化安裝，各單元之間采用嵌扣式連接，板材上墻后調(diào)整工作量少，從而大大提高了施工安全性及成品保護(hù)率，施工效率比原有體系可提高200%～400%，施工強(qiáng)度降低100%以上。
全機(jī)械方式鎖定，深入基材內(nèi)部，無(wú)需任何有機(jī)膠合材料，有效避免材料因老化而脫落，結(jié)合更持久。
維護(hù)成本低、拆換方便，可循環(huán)使用；減少了投資成本和幕墻長(zhǎng)期維護(hù)的費(fèi)用。
隔熱保溫層采用了中空+鋁箔反射+A級(jí)防火保溫材料結(jié)構(gòu)，滿足了節(jié)能65%的要求，同時(shí)，具有極好的防火性能，隔聲性能也非常優(yōu)越。
5、施工流程
（1）包含鋼龍骨的安裝流程：測(cè)量放線→安裝鋼支座→安裝支承鋼架→校正副龍骨緊固螺栓（龍骨采用螺栓連接，全程無(wú)焊接）→安裝避雷系統(tǒng)→安裝防火系統(tǒng)→安裝易扣耐復(fù)合板→嵌縫打膠→驗(yàn)收
（2）無(wú)龍骨的安裝方式（適用于既有建筑節(jié)能改造）：測(cè)量定位→鉆膨脹螺釘孔→安裝膨脹尼龍膠塞→安裝易扣耐復(fù)合板→嵌縫打膠→驗(yàn)收。
四、多彩生活，需要多樣的產(chǎn)品選擇
需要進(jìn)行節(jié)能改造的既有建筑，遍布全國(guó)各地；建筑的用途也涵蓋各行各業(yè)，不同的地域環(huán)境、氣候環(huán)境、設(shè)計(jì)風(fēng)格、民俗習(xí)慣、建筑用途和歷史原因?qū)�建筑的外觀有不同的要求。不可能讓全國(guó)的所有建筑都使用同一類外墻裝飾材料。因此，外保溫工程的面材選擇必須多樣化、豐富化。
“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)，表面裝飾層有多種，如天然石材、金屬板、瓷磚、涂料、真石漆、纖維水泥板、木板、太陽(yáng)能光伏板等，適用于不同地區(qū)、不同風(fēng)格、不同氣候、不同檔次的節(jié)能建筑，可滿足不同消費(fèi)人群的需求。
五、性價(jià)比最大化的“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)
　　“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)背面保溫層可選的保溫材料包括發(fā)泡酚醛保溫板、泡沫玻璃保溫板、憎水巖棉保溫板、玻璃棉保溫板等。不同的保溫材料具有不同的價(jià)格和熱工性能，客戶可根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況進(jìn)行選擇搭配，花最少的錢，獲得符合要求的節(jié)能效果。將產(chǎn)品的性價(jià)比最大化。
六、結(jié)束語(yǔ)
　　“易扣耐”干掛保溫系統(tǒng)不但在新建建筑工程中發(fā)揮其節(jié)能減排的作用，也在既有建筑節(jié)能改造的工程中，有效解決建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造所遇到的諸多問(wèn)題。不論是產(chǎn)品性能、產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品的價(jià)格，還是節(jié)能效果以及防火安全級(jí)別，都優(yōu)于傳統(tǒng)工藝做法。是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)裝飾工程的理想選擇，更是建設(shè)綠色節(jié)能建筑的最有效方案。
　　建設(shè)綠色節(jié)能建筑，是關(guān)系到人類生存環(huán)境的重要問(wèn)題，也是一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略性國(guó)策，它對(duì)后人來(lái)說(shuō)是一筆巨大的財(cái)富。反之，則是一個(gè)消耗能源的黑洞。“建筑是凝固的音樂(lè)”，歌德的這句名言體現(xiàn)出了建筑形式的魅力，是對(duì)建筑外在美的肯定。“建筑不只是遮風(fēng)避雨的場(chǎng)所”，是我們現(xiàn)代人對(duì)建筑提出的更新要求。隔熱、保溫、隔聲、防火、防水、防輻射等新的功能，給建筑增添了節(jié)能環(huán)保、舒適綠色的美，是建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)在的美。
只有做到了外在美與內(nèi)在美、裝飾美與內(nèi)容美的統(tǒng)一，才是一座符合科學(xué)發(fā)展觀、反映人類文明水平的優(yōu)秀建筑，這也是當(dāng)代建筑業(yè)者們追求的目標(biāo)。