周順良
摘 要:文章介紹一種無機(jī)纖維噴涂用水性阻燃粘結(jié)劑的制備工藝,研究了阻燃劑和憎水劑對(duì)粘結(jié)劑的阻燃性、防水性的影響,以及棉膠比與噴涂層性能關(guān)系,并對(duì)無機(jī)纖維棉噴涂層性能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,該水性粘結(jié)劑具有良好的粘結(jié)力、阻燃性和環(huán)保性,無機(jī)纖維棉噴涂層具有良好的防火、保溫、吸聲降噪性能,各項(xiàng)指標(biāo)均符合JC/T 909-2003《礦物棉噴涂絕熱層》標(biāo)準(zhǔn)要求。
關(guān)鍵詞:無機(jī)纖維噴涂保溫吸聲產(chǎn)品;建筑節(jié)能;研究分析
1 建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析(采暖區(qū)與非采暖區(qū)間樓板的傳熱特點(diǎn))
由于地下車庫(kù)上部樓板(即采暖區(qū)與非采暖區(qū)間樓板)的各種梁、柱較多,形成人流密集的復(fù)雜“熱橋”,如果在上層的室內(nèi)地板進(jìn)行保溫隔熱(相當(dāng)于外墻內(nèi)保溫)設(shè)計(jì),無法阻斷室內(nèi)熱量通過“熱橋”部位的熱量散失,因此,最佳的節(jié)能設(shè)計(jì)方法就是在地下車庫(kù)上部的樓板進(jìn)行絕熱保溫(相當(dāng)于外墻外保溫)設(shè)計(jì),這樣就可以完全阻斷各種形式的“熱橋”,大幅度降低樓板主體結(jié)構(gòu)和熱橋的整體熱量散失,顯著提高節(jié)能效果。
采暖區(qū)與非采暖區(qū)間樓板的絕熱保溫設(shè)計(jì)形式:針對(duì)地下車庫(kù)上部樓板的各種梁、柱較多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面絕熱保溫處理,即在車庫(kù)上部所有樓板板底表面,包括承重梁、十字梁、圈梁等梁的兩側(cè)和梁底表面,以及其他與樓板相連的結(jié)構(gòu)表面,安裝連續(xù)、密閉、無接縫、無“熱橋”結(jié)構(gòu)的整體絕熱保溫層設(shè)計(jì),最大限度地滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
地下車庫(kù)上部樓板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):地下車庫(kù)建筑,是一種特殊公共空間,擁有典型結(jié)構(gòu)形式和使用特點(diǎn)。首先,多數(shù)地下車庫(kù)在上部樓板安裝吊掛大量交叉而又密集復(fù)雜的各類管線和吊掛件,包括消防、通風(fēng)、電力、供水等形狀不一的管線和設(shè)備控制系統(tǒng),加之梁、柱錯(cuò)落,無論是在管線吊裝之前還是之后進(jìn)行絕熱保溫層的安裝,都將帶來不可避免的困難。
地下車庫(kù)即是車輛存放的場(chǎng)所,同時(shí)也是各類水、電、通風(fēng)和消防等設(shè)備集中安裝的區(qū)域,國(guó)家制定了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50067-97),包括地下車庫(kù)在內(nèi)的汽車庫(kù)和停車場(chǎng)的安全防火設(shè)計(jì)規(guī)范也進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定,其中對(duì)防火分類和耐火等級(jí)都有相關(guān)規(guī)定:(1)地下車庫(kù)的防火分類應(yīng)分為四類,并符合車輛停放數(shù)量規(guī)定;(2)汽車庫(kù)、修車庫(kù)的耐火等級(jí)應(yīng)分為三級(jí)。各級(jí)耐火等級(jí)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限均不應(yīng)低于規(guī)定;(3)地下車庫(kù)的耐火等級(jí)為一級(jí);(4)保溫材料的防火要求:風(fēng)管應(yīng)采用不燃材料制作,其保溫材料應(yīng)采用不燃燒或難燃燒材料,穿過防火墻的風(fēng)管,其位于防火墻兩側(cè)各兩米范圍內(nèi)的保溫材料應(yīng)為不燃燒材料。同時(shí),在汽車庫(kù)設(shè)計(jì)防火規(guī)范的條文說明中補(bǔ)充強(qiáng)調(diào):由于地下車庫(kù)通風(fēng)排煙困難的特點(diǎn),如果地下車庫(kù)的通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的分管需保溫,保溫材料不得使用泡沫塑料等會(huì)產(chǎn)生有毒氣體的高分子材料。
地下車庫(kù)樓板絕熱防火設(shè)計(jì)的選材:根據(jù)上述地下車庫(kù)上部樓板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)嚴(yán)格的消防要求,在進(jìn)行地下車庫(kù)樓板(及陽臺(tái)地板)絕熱保溫設(shè)計(jì)的選材上,就必須完全符合絕熱和防火這兩方面的要求。
(1)在傳統(tǒng)型材中,各種保溫板材在進(jìn)行吊頂安裝時(shí),必須先進(jìn)行吊掛件安裝,這就會(huì)造成原有密集、復(fù)雜、錯(cuò)落的管線和吊掛件中再次吊掛安裝的巨大困難,以及加大保溫型材的異形下料工序的復(fù)雜難度。同時(shí),無法消除由于型材對(duì)接縫隙和吊掛件所形成的二次大量“熱橋”。
(2)對(duì)于如此復(fù)雜結(jié)構(gòu)的地下車庫(kù)頂板絕熱保溫設(shè)計(jì)來說,傳統(tǒng)保溫材料中發(fā)泡噴涂似乎是比較適合的,因?yàn)樗梢圆唤邮軜前灞砻娼Y(jié)構(gòu)和吊掛件的復(fù)雜形式限制,噴涂到樓板基體表面,充分發(fā)泡后形成整體密閉的隔熱保溫層。但是,由于聚氨酯發(fā)泡噴涂材料為易燃材料,尤其燃燒時(shí)迅速釋放大量的有毒氣體,危害生命,即使添加阻燃劑,也只能達(dá)到B2級(jí)阻燃要求,達(dá)不到地下車庫(kù)防火規(guī)范的要求。
因此,只有選擇一種即能進(jìn)行噴涂施工的材料,同時(shí),本身又是無機(jī)不燃的防火保溫材料,才能同時(shí)滿足在地下車庫(kù)的絕熱和防火要求。
2 吳江大廈車庫(kù)選材分析
吳江大廈地下車庫(kù)選擇了加拿大TC絕熱防火纖維噴涂產(chǎn)品,正是這樣一種可同時(shí)滿足絕熱和防火的國(guó)際先進(jìn)無機(jī)纖維噴涂產(chǎn)品。(圖為設(shè)計(jì)圖)
TC絕熱防火纖維噴涂技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用的優(yōu)異特性:TC絕熱防火纖維噴涂技術(shù)是將預(yù)先經(jīng)特殊工藝制造加工的無機(jī)超細(xì)纖維棉與特制水基性粘結(jié)劑,通過專用配套噴涂設(shè)備混合,噴涂于各種基體表面,形成一定厚度的封閉絕熱層。是擁有絕熱、防火、吸聲、抗冷凝等功能的一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)。它可在任何異型復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面隨意噴涂應(yīng)用,大幅度提高整體絕熱保溫綜合效果,這是傳統(tǒng)保溫型材施工技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。
TC絕熱防火纖維噴涂產(chǎn)品性能:
(1)絕熱性能:TC產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù) λ=0.035W/(m.k),檢測(cè)依據(jù):GB/10294-1988;TC產(chǎn)品是一種具有高絕熱性能的保溫材料,其整體密閉的施工工藝,比其他保溫型材具有更強(qiáng)的保溫效果。
(2)防火性能:防火A級(jí)不燃,檢測(cè)依據(jù):GB8624-1997;TC產(chǎn)品是由無機(jī)材料組成的,因此具有不燃燒,部發(fā)煙,不助燃的特性,完全符合《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的防火等級(jí)要求。
(3)吸聲性能:TC產(chǎn)品平均吸聲系數(shù) :NRC=1.00(50mm)檢測(cè)依據(jù):GBJ47-1983;TC產(chǎn)品的密度較低,其內(nèi)部形成復(fù)雜的三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu),因而具有很高的吸聲系數(shù)和聲控能力,這對(duì)于車庫(kù)中的汽車噪音的衰減具有顯著的效果。
(4)適應(yīng)性能:TC絕熱纖維噴涂技術(shù)的施工工藝,使TC產(chǎn)品對(duì)復(fù)雜的建筑具有很高的適應(yīng)性。尤其是針對(duì)地下車庫(kù)管線錯(cuò)綜復(fù)雜,型材難于施工的情況,TC產(chǎn)品能輕易的解決。
(5)其他性能:除以上主要性能外,TC還具有其他一些突出的性能,如無毒無臭、抗菌不霉變,健康環(huán)保,抗冷凝,耐腐蝕、耐老化等。
(6)國(guó)際檢測(cè)與認(rèn)證:加拿大ITS,加拿大VL,加拿大CCMC,加拿大CMT,美國(guó)ASTM,美國(guó)VTEC,美國(guó)USCG,美國(guó)ABS,英國(guó)LR
(7)國(guó)內(nèi)檢測(cè):國(guó)家工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)(吸聲),國(guó)家固定滅火和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)(防火),中國(guó)疾病預(yù)防控制中心檢測(cè)(醫(yī)學(xué)無毒、環(huán)境、健康、安全),國(guó)家建筑材料測(cè)試中心檢測(cè)(導(dǎo)熱系數(shù)),國(guó)家建筑材料測(cè)試中心檢測(cè)(耐腐蝕性),國(guó)家建筑材料測(cè)試中心檢測(cè)(環(huán)保性能)鐵道部質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)(保溫、吸聲、抗振阻尼)。
3 施工工藝
3.1 設(shè)備與材料
(1)TC纖維噴涂專用噴涂設(shè)備,220V 50HZ 20KW,啟動(dòng)電流30A,揚(yáng)程90m,重量200KG。(2)超細(xì)無機(jī)纖維棉和粘結(jié)劑。
3.2 施工前準(zhǔn)備
將混凝土墻、頂板及柱梁基底表面進(jìn)行清污處理,以保證良好的粘結(jié)性能;將門、窗、通風(fēng)口及管道設(shè)備、預(yù)留的穿線管口等進(jìn)行遮擋圍護(hù)或堵塞保護(hù);調(diào)試噴涂機(jī)器,在噴涂機(jī)中注入疏松纖維棉,調(diào)制粘合劑。
3.3 噴涂
將噴涂與基體以一定的角度和距離,均勻地移動(dòng)噴頭,將材料流暢地噴涂在基體表面,一次噴涂可達(dá)100mm。門、窗、通風(fēng)口、檁條之間等應(yīng)噴涂充分、不留空隙。
3.4 噴涂后整形
根據(jù)設(shè)計(jì)要求的最終效果選用專用鋁輥、柔軟毛輥滾壓或用壓板壓平成型,確保厚度均勻,平面流暢。
3.5 整形后噴膠固化
在整形后的產(chǎn)品表面再次噴涂粘結(jié)劑,噴涂產(chǎn)品完全干燥固化需要約24~36小時(shí)(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度和厚度情況),在完工后的干燥固化期間,應(yīng)保持24小時(shí)持續(xù)干燥,避免機(jī)械碰撞,72小時(shí)后可進(jìn)行裝飾施工等工序。
3.6 表面裝飾
最后可根據(jù)裝飾要求,在表面噴涂各種顏色或輔以玻璃布、裝飾板等復(fù)合材料。
3.7 噴涂驗(yàn)收
檢查施工成品:密度、厚度、粘結(jié)度等。密度:38kg/m3以上;厚度:變化幅度應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求厚度的+5%以內(nèi);粘結(jié)強(qiáng)度:大于等于1.7kpa。
超細(xì)無機(jī)纖維噴涂施工工藝流程:
4 關(guān)于超細(xì)纖維噴涂施工應(yīng)用的總結(jié)
4.1 車庫(kù)頂板噴涂工序時(shí)間:需要在主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收后,安裝有關(guān)吊掛件安裝完成(其他管道未安裝前),并經(jīng)過安裝隱蔽驗(yàn)收后進(jìn)行噴涂施工。以免施工后成品由于管道安裝等進(jìn)行預(yù)埋掛件安裝造成大面積破壞,脫落。
4.2 噴涂成品施工完成后,必須要重視成品保護(hù),最好是能予以覆蓋。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)安裝以及后期場(chǎng)地的清理,會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵,容易在噴涂產(chǎn)品表面嚴(yán)重積灰,而噴涂表面清理比較困難,建議在其表面進(jìn)行多孔裝飾板材的表面安裝,尤其是在人站立位置能碰觸到的墻面、梁等位置進(jìn)行裝飾面板保護(hù)。吳江大廈地下自行車庫(kù)由于層高有限,梁頂很容易造成觸碰,另外設(shè)備機(jī)房墻面部分都做了水泥多孔板的安裝,對(duì)成品保護(hù)效果比較好。
4.3 要加強(qiáng)后期物業(yè)管理,在后期項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)中設(shè)備管道維修過程中做好成品保護(hù),以免造成破壞、脫落。
4.4 地下室頂板使用纖維噴涂后,在江南地區(qū)中對(duì)防冷凝效果明顯,因?yàn)樵诮系貐^(qū),黃梅季節(jié)濕度比較大,而且地下室頂板的內(nèi)外溫差比較大,很容易在頂板表面形成結(jié)露,造成地下室地板涂料發(fā)霉等情況。在吳江大廈地下車庫(kù)頂板噴涂區(qū)域,未出現(xiàn)冷凝結(jié)露現(xiàn)象。
4.5 地下室(車庫(kù))頂板絕熱纖維噴涂與漿體保溫材料綜合性能對(duì)比分析
絕熱纖維噴涂與漿體保溫材料綜合性能對(duì)比表
4.6 可在其他建筑領(lǐng)域的應(yīng)用
4.6.1 針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)能量散失大、冷橋點(diǎn)多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、異型曲面多樣等特點(diǎn),整體使用纖維噴涂技術(shù),從根本上解決了傳統(tǒng)絕熱材料(玻璃棉氈、毯、聚苯板等型材)接縫多、密閉性差,安裝工序復(fù)雜、易老化變形等問題,大大提高了鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體絕熱性能,使其能源損耗和運(yùn)營(yíng)成本顯著降低。
4.6.2 可直接噴涂于鋼材、混凝土、木材、玻璃、石膏板,塑料等材料表面上,無須使用其他任何支撐、吊掛件和加固材料。
4.6.3 采用噴涂式施工,使用于任何建筑形狀的表面,尤其使用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)及異型結(jié)構(gòu)表面,噴涂形成類似地毯質(zhì)地的密閉絕熱和吸聲層,可滿足建聲設(shè)計(jì)要求。
4.6.4 適用于體育館、影劇院、地下車庫(kù)、博物館、圖書館、教堂、演播廳、展覽館、游泳館、候機(jī)樓、辦公大樓、音樂廳、會(huì)議廳、舞廳、餐廳、挑臺(tái)、設(shè)備機(jī)房等。