保温装饰一体板性能及施工工艺对比分析

胡玲霞，李志祯，赵潇武，王林强

（1.金华职业技术学院制药与材料工程学院，浙江 金华 321000；2.浙江大森建筑节能科技有限公司，浙江 金华 321000；3.金华市科技情报研究所，浙江 金华 321000）

保温装饰一体板性能及施工工艺对比分析

胡玲霞1，李志祯1，赵潇武2，王林强3

（1.金华职业技术学院制药与材料工程学院，浙江 金华 321000；2.浙江大森建筑节能科技有限公司，浙江 金华 321000；3.金华市科技情报研究所，浙江 金华 321000）

针对市场上不同类型保温装饰一体板，从保温芯材、饰面板、饰面涂层、施工工艺4个方面进行对比测试。结果表明，以真空STP板为保温芯材的保温装饰一体板，既可保证保温性能，又可控制防火等级和自重；发泡聚氨酯对铝板的粘结强度较高；以氟碳漆为涂层的装饰一体板耐人工老化性能相对优异；无机纤维板作为饰面板能满足多种涂饰效果；锚粘结合体系的施工方法可保证外保温系统整体安全性。

保温装饰一体板；保温芯材；保温层；饰面板；施工工艺

0 引言

随着对建筑保温节能要求的不断提高，外墙保温的作用已不仅仅是停留在节能保温的要求上面，并且更加具有耐用美观，轻质高强以及安装方便等的功能[1]。保温装饰一体板是一种融装饰、节能、防火、防水、环保等功能为一体的一种新型建筑材料，其最重要的特点是把传统的必须在现场施工的工艺部分改为在工厂完成，实现了工厂生产机械化，彻底消除了作业环境和现场工人带来的不确定性，最终实现质量优越而且稳定。它具有质量批次稳定、产能提升、不受施工环境影响等优点[2-3]。保温板的类型多种多样，组成材料决定了保温板的性能，通过对新型材料的研究和应用，保温板研究已成为外墙保温技术体系发展的一个重要方面[4]，目前市场上的保温装饰一体板的构造如图1所示。

图1 保温装饰一体板保温系统构示意

保温层：根据保温芯材的不同可分为岩棉、硬质发泡聚氨酯、模塑聚苯板EPS、挤塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保温板。

饰面板：根据装饰板的不同可分为漆面板和非漆面板。漆面板型：面板可以为铝板、钢板、铝塑复合板、无机纤维板；非漆面板型：面板可以为天然薄石材、墙砖、陶板等，此类材料装饰性能与传统幕墙相似。

饰面涂层：根据饰面板涂层的不同可分为氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆等。

鉴于构造上的特点，市场上保温装饰一体板类型众多，不同的组合性能差异较大。因此，本文将市场上现有各类组合装饰一体板，从保温芯材、饰面板、饰面涂层、施工工艺4个方面进行对比测试，分析其优劣。

1 实验

1.1 实验材料

保温芯层材料：岩棉、硬质发泡聚氨酯、膨胀聚苯板EPS、挤塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保温板。

装饰板材料：铝板、铝塑复合板、无机纤维板、薄石材。

饰面涂层材料：氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆。

1.2 性能测试方法

（1）导热系数按GB/T 10294—2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》进行测定；

（2）表观密度按GB/T 6343《泡沫塑料及橡胶表观密度的测定》进行测定；

（3）拉伸粘结强度按JG/T 287—2013《保温装饰外墙外保温系统材料》进行测定；

（4）防火等级按GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行测定。

2 结果与讨论

2.1 不同保温芯材性能对比

保温芯材是保温装饰一体板的主体，其性能直接决定保温板的物理力学性能、热工性能、燃烧性能等级。对目前市面上常用的芯材：硬质发泡聚氨酯、膨胀聚苯板EPS、挤塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保温板、岩棉，从导热系数、面密度、燃烧性能等级3项性能指标进行测试，结果见表1。

表1 导热系数、面密度、燃烧性能等级指标对比

从表1可以看出，建筑真空STP板的保温性能最佳。这是由于热传递是高温区通过各种介质向低温区传播，以达到热平衡。而真空则是将一固定空间内的各种介质隔离排出，处在真空环境下的热源，因为没有可供热量传递的介质而无法进行热传播，所以真空STP板是上述建筑保温材料导热系数最低的保温芯材。

从面密度指标看，岩棉、酚醛保温板相对较重。岩棉生产需对原材料进行重熔、纤维化，这一过程会产生大量的废水、废气，并消耗大量能源，属高能耗、高污染产业。并且岩棉自身存在层间抗拉强度低、吸水率高等缺陷。酚醛保温板受生产技术的制约，国产的酚醛树酯板表面强度非常低，不利于保证其粘结的可靠性。而且酚醛板又存在比较脆、易粉化等缺陷。

从燃烧性能等级来看，岩棉、酚醛保温板、真空STP板均为A级。综合性能比较，保温装饰一体板保温芯材选择真空STP板，既保证保温性能，又能控制燃烧性能等级和自重。

2.2 保温层与装饰板的拉伸粘结强度对比

保温芯材与装饰板之间的结合力直接影响装饰板保温系统的耐久性、安全性。浙江省工程建设标准DB 33/1069—2010《聚氨酯硬泡保温装饰一体板外墙外保温系统技术规程》中规定，保温层与装饰板的拉伸粘结强度应≥0.15 MPa，目前市场上装饰板大多采用铝板，测试对比了不同保温层对铝板的拉伸粘结强度，结果见表2。

表2 不同保温层对铝板的拉伸粘结强度对比

从表2可以看出，硬质发泡聚氨酯对铝板的粘结强度较高，基本大于0.15 MPa。分析：岩棉、膨胀聚苯板EPS、挤塑聚苯板XPS、建筑真空STP板、酚醛保温板作为保温层生产装饰一体板时，一般保温层与铝板都采用粘结工艺，该工艺的粘结强度取决于粘结剂的质量。聚氨酯硬泡体除可采用该工艺与铝板进行粘结外，还可采用现场浇筑、现场发泡工艺。此工艺对设备、温度控制、聚氨酯双组份配比等控制相对要高，生产过程控制也非常严格。因聚氨酯双组份的渗透和交联作用，聚氨酯硬泡体与铝板的粘结强度比粘贴工艺都要好。

2.3 不同饰面涂层性能对比

采用铝板、铝塑复合板、无机纤维板，饰面板表层一般都涂有各类涂层，常见的有氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆等。对外墙保温系统起到装饰、美化作用。涂层质量的好坏直接影响系统的耐候性和装饰效果。对涂层从耐酸性、耐碱性、耐人工老化性3方面进行对比，结果见表3。

表3 不同饰面涂层性能对比

由表3可见，氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆耐酸性、耐碱性都通过测试，但耐人工老化性有较大的差异，氟碳漆相对于聚氨酯漆具有良好的耐候性，这主要是氟碳漆中引入了氟原子，高键能的C—F键比一般的有机聚合物中的C—C键键能要高得多，耐候性更优异。水包水型多彩涂料为纯水性涂料，符合环保要求。但因成膜物质使用改性水性树脂，相对溶剂型的氟碳树脂和聚氨酯树脂，耐候性相对就弱。

2.4 不同装饰板性能对比

装饰板的质量决定了保温装饰一体板的力学性能、耐候性能，并起到保护芯材的作用。目前市场上一体板常用的装饰板有：铝板、铝塑复合板、薄石材和无机纤维板。从装饰效果、自重、安全性、价格4个方面进行对比，结果见表4。

表4 不同装饰板性能对比

从表4可见，铝板、铝塑复合板的优点：自重轻、安全性好，但不同厚度铝板价格相差较大，打价格战时易鱼目混珠。薄石材的优点：色彩自然、豪华，但缺点也非常明显：自身重、价格高、安全性一般。无机纤维板优点：能满足多种涂饰效果，如氟碳漆、水包水型多彩涂料、聚氨酯漆，价格低，缺点：自身重，但生产时可以通过控制密度来解决自重问题。

2.5 施工工艺的对比

外墙保温装饰一体板安装施工方法在一定程度上主要有3种：一是粘贴体系；二是干挂体系；三是锚粘体系。在目前工程应用中，主要以锚粘结合体系施工方法为主。

2.5.1 粘贴体系

施工工艺流程：基层检查→处理→弹线、挂线→配制粘结砂浆→排板→粘贴装饰板→嵌缝处理、硅酮建筑密封胶勾缝→表面清理→交付验收。优点：施工简单，类似于贴墙面砖。缺点：局限于自重较轻的装饰一体板，并因粘结砂浆的质量或粘结面积不足易引起装饰一体板与基层分离或剥落现象。

2.5.2 干挂体系

外墙干挂包括无龙骨外墙干挂和有龙骨外墙干挂。

（1）无龙骨外墙干挂施工工艺流程：清理和处理基面→挂线和分格化线→锚固保温板→拼缝填充和打胶→清理表面→检查、交付使用。优点：施工方便、成本相比有龙骨干挂低。缺点：整体性、平整度、牢固度相对有龙骨干挂要稍差。

（2）有龙骨干挂施工工艺流程：预埋或现场锚固角钢→安装龙骨架→安装保温板→泡沫填充和打胶→清理表面→检查、交付使用。优点：施工方便，整体性美观，并能做各种造型。缺点：龙骨架如达不到国家抗腐蚀性、抗酸碱性等安全质量标准，在湿气、风化、雨淋的自然环境条件下，龙骨架和挂件开始腐蚀，易引起保温装饰一体板脱落事件。

2.5.3 锚粘体系

施工工艺流程：基层检查→处理→弹线、挂线→配制粘结砂浆→粘贴装饰板→机械固定件固定→特殊部位处理→嵌缝处理、硅酮建筑密封胶勾缝→表面清理→交付验收。

与粘贴体系相比，机械固定件固定消除了保温装饰一体板分层剥离的现象，提高保温装饰一体板的整体安全性。使用锚固件，紧扣饰面层，除粘结层再次将保温装饰一体板与墙体牢固地连接在一起。这种复式固定模式，为高层建筑的外立面装饰提供了保障。这也是目前装饰一体板主要以锚粘结合体系施工方法为主的主要原因。

3 结语

（1）以真空STP板为保温芯材的保温装饰一体板，既可保证保温性能，又可控制防火等级和自重。

（2）发泡聚氨酯对铝板的粘结强度较高，并且现场发泡工艺比粘贴工艺的粘结强度要更高。

（3）氟碳漆涂层的装饰板耐人工老化性相对优异。

（4）铝板、铝塑复合板自重轻、安全性好；无机纤维板能满足多种涂饰效果。

（5）为消除保温装饰一体板分层剥离的现象，提高保温装饰一体板的整体安全性，目前装饰一体板施工工艺主要以锚粘结合体系为主。

[1]朱治红.浅述外墙保温装饰一体板的质量控制[J].房地产导刊，2015（25）：373-374.

[2]汪俊波，王树敏，沙广宁.保温装饰一体板发展现状及趋势[J].住宅科技，2012（8）：39-40.

[3]孟新瑞，杨立峰.聚氨酯硬泡保温装饰一体板的特点及施工[J].山西建筑，2011，37（31）：175-176.

[4]周思禹，刘思佳，董燕雯，等.外墙保温板的组成材料及研究[J].山西建筑，2013，39（35）：202-203.

The comparative study on property and construction process of insulation decorative integration board

HU Lingxia1，LI Zhizhen1，ZHAO Xiaowu2，WANG Linqiang3
（1.School of Pharmaceutics and Material Engineering，JinHua Polytechnic College，Jinhua 321000，China；2.Zhejiang Dasen Building Energy Conservation Technology Co.Ltd.，Jinhua 321000，China；3.Institute of Science and Technology Intelligence of Jinhua Municipality，Jinhua 321000，China）

In view of the different types of insulation decorative integration board on the market，comparison test carried out from the thermal insulation material，decorative board，decorative coating，and construction process.Results show that the decorative integration board consists of thermal insulation materials as vacuum STP plate both can ensure thermal insulation performance and control fire rating and weight.The bond strength is high when the foamed polyurethane bond at aluminum.The coating with fluorocarbon had excellent ageing resistance.Inorganic fiber board as decorative panel can meet a variety of decorative effect.The construction process for anchor combined systems can ensure the overall security of external insulation system.

thermal insulation decorative integration board，thermal insulation material，thermal insulation layer，decorative board，construction process

TU55

A

1001-702X（2016）12-0104-03

浙江省科技厅公益性技术应用研究计划项目（2015C31144）

2016-05-14

胡玲霞，女，1968年生，浙江金华人，副教授，高级工程师，研究方向：建筑保温材料。