珍珠岩质保温装饰复合板在超低能耗节能体系中的应用

摘要： 随着建筑行业的快速发展，我国的建筑数量和规模也日益庞大，这必然会增加对建筑资源的供应需求，同时也伴随着大量的建筑能源损耗，因此我国对实现建筑能耗的节能要求也日益迫切。外墙保温技术凭借其良好的保温效果而在建筑节能的发展过程中发挥着关键性作用。本文主要介绍了珍珠岩质保温装饰复合板的材料制品特点和优势，以及其在超低能耗建筑节能体系中的应用进行详细的说明。

关键词： 外墙保温技术； 建筑节能； 珍珠岩质保温装饰复合板。

1 引言

近十几年来，由于我国人口数量多并且随着经济建设的快速发展，全国大力兴建和修缮各类民用及商用建筑物以满足人们的生活需求和社会的经济发展。然而，我国的建筑资源相对匮乏且需求量大，再加之世界各国对建筑资源的出口限制日益加剧的艰难局势下，我国对建筑节能的要求也越来越高，高度重视建筑节能技术的研究和突破[1-2]。2021 年中共中央国务院在 36 号文件《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》重明确提出要大力发展节能低碳建筑，加快推进超低能耗、近零 能耗、低碳建筑规模化发展，大力推进城镇既有建筑和市政基础设施的节能改造，进一步提升建筑超低能低碳的水平。

建筑围护结构的保温作为建筑节能领域中一个重要的组成部分，其起到了良好的保温效果。外墙保温技术又作为建筑围护结构中发展和应用最为显著的一项技术，极大地增加了建筑保温层的保温范围，延长了建筑结构的使用年限，有效地节约建筑能源，避免了过多的资金投入，同时又能建 筑物提供美观的外立面效果。更为重要的是，为人们提供了一个冬暖夏凉的舒适生活环境，真正意义上地实现了造福国家和人民的目标[3]。然而，近年来新闻媒体上报道了一系列因外墙保温材料质量不合格而发生空鼓、渗水和火灾等情况，甚至出现外墙保温材料高空脱落砸伤路人的严重事故。因此，外墙保温技术在实际应用中的安全性能必须得到高度的重视，否则不但保温节能效果难以达到，甚至对人民的生命财产安全也是一个极大的威胁。针对上述分析和讨论，本文接下来将对珍珠岩质保温装饰复合板的材料制品进行了具体的介绍和说明，同时分析了其在超低能耗节能体系中的意义和应用。

2 珍珠岩及珍珠岩保温材料制品

2. 1 珍珠岩的特性介绍

珍珠岩是一种由火山喷发而生产的酸性熔岩，再经过急剧冷却而形成的一种玻璃质岩石，因其拥有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩的的主要矿物组成是火山玻璃，同时含有少量的透长石、石英等其他结晶矿物。膨胀珍珠岩是由珍珠岩矿石及破碎、筛分到一定粒径范围，再经过预热和高温瞬间焙烧膨胀过程而形成的一种白色粒状材料。膨胀珍珠岩凭借其具有密度轻、导热系数低、化学稳定性强、使用温度范围广，并且具有无毒、无味、防火和吸音等特点，而被广泛地应用于建筑外墙保温材料的制备和生产中。珍珠岩原石、珍珠岩沙粒和膨胀珍珠岩的外形结构，分别如图 2. 1--2.3 所示。

图 2. 1   珍珠岩原石

图 2.2   珍珠岩沙粒

图 2.3   膨胀珍珠岩

2.2 膨胀珍珠岩保温板的优势

当前，市场上存在诸多生产厂家制备的膨胀珍珠岩保温板，其中安徽铭源新型建材科技有限公司作为安徽省乃至整个华东地区最大的保温板生产企业，凭借其在多年在保温板外墙保温系统的研发、生产、销售及施工的投入，可实现24小时从生产到出厂的自动生产线，年生产量可达 600 万平方米，远远超过同类厂家的生产规模，能够充分满足市场的销量供给。

图 2.4 是由安徽铭源新型建材科技有限公司研发的膨胀珍珠岩保温板。它是一种新型墙体保温材料，其主要原料为膨胀珍珠岩、特制浆料。此产品利用先进生产工艺，采用科学配比，经流水线一次压制成型，再经蒸汽养护和自然养护而成，属于新型的无机类绿色建材产品。无机轻集料保温板系中国建筑材料科学研究总院历时多年的科研成果，属于国家绿色节能建材产品，产品性能指标一次性通过国家级专业机构检测，是国家住建部科技发展中心重点推广产品，全国新型材料推广中心推荐产品。

图 2.4 膨胀珍珠岩保温板

此外，安徽铭源新型建材科技有限公司自主研发和生产的膨胀珍珠岩 保温板还具有如下优势。

（1）高耐火性。经国家防火建筑材料质量监督检测中心鉴定，安徽铭源新型建材科技有限公司生产的膨胀珍珠岩属于 A 级防火材料，具有良好的耐火性，耐火温度可以达到1000-- 1300 摄氏度以上，完全满足公安部、住建部公通字（2009）46 号文件的公消（2011）65 号文件要求。膨胀珍珠岩保温板的高耐火性测试效果，如图 2.5 所示。

图 2.5   高耐火性测试

（2）高保温性。公司自主研发的膨 胀珍珠岩颗粒包裹技术，能够实现珍珠岩闭孔率＞95% ， 容重可低至165 g/m3，体积吸水率≤5% ，导热系数≤0.055w/m.k，相关性能指标完全满足国家的相关标准要求。包裹后的膨胀珍珠岩外观，如图 2.6 所示。

图 2.6   包裹后的膨胀珍珠岩

（3）强度高，不易碎裂。经检测产品抗拉强度Ⅰ型≥ 0. 10MPa ，Ⅱ型≥0. 15MPa，抗压强度Ⅰ型≥ 0.30MPa ，Ⅱ型 ≥ 0.50MPa，能够有效地解决外墙保温层脱落的难题，保障了整体的安全性。膨胀珍珠岩保温板吊挂重物的示意图，如图2.7所示。

图 2.7   膨胀珍珠岩保温板吊挂重物

（4）材料轻质，易于施工。材料容重Ⅰ型≤ 200kg/m³，Ⅱ型在200kg/m³至230kg/m³ 之间，完全满足外墙外保温及防火隔离带的各项指标要求。同时，提高了施工的安全快捷性并且降低了施工成本。自主研发的无机膨胀珍珠岩保温板的切割场景示意图，如图2.8所示。

图 2.8   膨胀珍珠岩保温板切割场

（5）绿色环保，防水、防渗、抗碱和透气性能优越。使用安徽铭源新型建材科技有限公司自主研发的防水特制浆料所制备的膨胀珍珠岩保温板“鱼缸” ，如图 2.9 所示。

图 2.9   膨胀珍珠岩保温板制作的“鱼缸”

（6）耐候性优越。安徽铭源新型建材科技有限公司研发的膨胀珍珠岩保温板属于新型无机类绿色建材产品，其使用寿命长，可与建筑物寿命保持同步。所有的原料均采用无机配方，与砂浆、钢筋混凝土同质，界面非常好，保证了建筑物的美观性。妙道山别墅实例，如图 2. 10 所示。

图 2. 10   妙道山别墅实例

（7）节能环保。在生产、安装、使用过程中，不会产生污染环境的有害气体，不像传统保温材料会因燃烧而给环境及人身安全带来危害，更不会因矿物棉类材料的飞尘而产生对人体呼吸道及皮肤造成的伤害。特别是当建筑物废拆除后，安徽铭源新型建材科技有限公司所研发的膨胀珍珠岩保温板经过粉碎可再次填充利用，不会对环境造成二次污染，完全符合国家环保节能，推进绿色建筑的政策方针。角料二次加工示意图，如图 2. 11 所示。

图 2. 11   角料的二次加工

（8）成本低。使用的原料和生产成本较低，大大降低了生产成本，比同类产品具有更强的市场竞争力。

3   膨胀珍珠岩保温装饰复合板

如图 3. 1 所示是由安徽铭源新型建材科技有限公司研发的一种超低能耗膨胀珍珠岩保温装饰板的结构示意图，该膨胀珍珠岩保温材料内嵌加强龙骨，通过冷压工艺制备为保温芯材，两侧铺涂纤维防水聚合物砂浆为粘结层、加强层和保护层。保护层内嵌一层或两层耐碱玻纤网布，表面喷涂真石漆、多彩漆、质感漆、砖石漆、氟碳漆等装饰层，组成具有防脱落、保温、防火、防水、装饰为一体的一体化保温装饰复合板。

图 3. 1   超低能耗膨胀珍珠岩保温装饰复合板

具体地，超低能耗膨胀珍珠岩保温装饰复合板具备以下几点突出特点：

（1）免胶粘复合。当前，国内厂家生产的产品普遍采用胶粘式结构，容易造成老化。为了解决这个问题，安徽铭源新型建材科技有限公司所研发的膨胀珍珠岩保温装饰板采用膨胀珍珠岩作为保温层，使用细石纤维砂浆实现自然粘结，保证了免胶粘复合。同时，采用了先进的在线融合工艺，有效地解决了胶粘老化的耐候性问题，真正意义上实现了与建筑物同“寿命”的目标。

（2）安全性提高。膨胀珍珠岩保温装饰板在保温层内安装了 C235 钢制螺纹钢龙骨并且内嵌 U 型钢制卡槽，不仅解决了保温层翘曲变形问题，还使单点锚固力（KN）大于等于 8.2 ，这极大地提高建筑外墙立面的安全性，降低了因粘牢不紧而造成安全事故发生的可能性。企业贯穿安全第一的生产准则，切实保障了人民的生命财产安全。

（3）高效生产。安徽铭源新型建材科技有限公司研发的膨胀珍珠岩保温装饰板出厂就是成品，仅仅只需要通过一次施工就能满足保温和装饰两项功能要求。该套薄抹灰系统的生产工序能够由原来的十几道减少至四道，整个的施工周期更是能缩短至原来的一半左右，实现了省时省力，提高生产效率的目标。

（4）价格便宜。相较于传统的复合保温板每平方米能够节省约 30元~55元左右，不会额外增加制备成本。在保证产品质量的同时，能够极大地降低建筑施工企业的成本。

（5）任意切割、工厂定制。针对实际工地建筑与设计图纸不符的情况，安徽铭源新型建材科技有限公司研发的膨胀珍珠岩保温装饰板可实现任意切割，降低了实际安装的难度。并且 还可以通过工厂定制板材，运到工地即可安装，减少了整个的施工周期。 图 3.2 展示了针对阴阳角和窗口两种节点的处理示意图。

（a）阴阳角节点

（b）窗口节点

图 3.2   阴阳角节点和窗口节点的处理示意图

(6)以上海地区为例的JZZ保温装饰复合板外墙柱断面传热系数计算选用表

针对上述分析可知，由安徽铭源新型建材科技有限公司经过多年的自主研发和生产的膨胀珍珠岩保温装饰复合板不仅拥有保温、防火、防水、装饰一体化等显著特点，还具备免胶粘复合、安全系数高、高效生产、价格便宜、任意切割以及工厂定制等突出优势。实现了对膨胀珍珠岩保温板的新一代技术改进，具有更广阔的市场应用价值，符合当前建筑外保温市场的需求，加快推进了节能低耗的建筑保温产业的结构调整，真正意义上地响应了国家“碳达峰碳中和”的方针政策。

4 结语

近年来，外墙保温技术在建筑节能领域正发挥着越来越重要的作用，它不但能够有效地降低建筑施工过程中的能源损耗，还可以实现绿色环保的要求。企业通过研发新一代的膨胀珍珠岩保温装饰复合板解决了传统保温板所存在的不足和缺陷，不仅提升了保温、节能、耐热、防火、防水等特性，还利用先进的在线融合生产技术，实现了保温装饰一体化生产。更为重要的是，在降低了生产价格的前提下，还提高了产品的安全性和生产施工的效率，同时也因能任意切割而满足实际多种复杂墙面的设计与安装等目标。相信新一代的膨胀珍珠岩保温装饰复合板必定会带来更高的经济效益和更大的社会效益，进一步地促进建筑节能行业的未来发展和科技进步。

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参考文献

[1]   赵刚.浅谈建筑工程中外墙保温技术应用[J].科学技术创新,2017(36):178.

[2]   王志峰.外墙外保温防火技术现状分析 [J].今日消防,2021,6(10):91-92+95.

[3]   张华磊，王君，周立成.   防火型建筑外墙保温装饰一体化技术开发与应用[J]. 中国建筑第二工程局有限司,2021,48(22):101- 102.