CN102518217A - 纳米气凝胶材料外墙外保温系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米气凝胶材料外墙外保温系统及其施工方法，所述纳米气凝胶材料外墙外保温系统包括基层墙体，基层墙体外侧设有粘结砂浆层，粘结砂浆层外侧设有纳米气凝胶材料，纳米气凝胶材料外侧依次设有界面涂层、耐碱网格布、抗裂砂浆层以及饰面材料；所述保温系统的施工方法，包括如下步骤：(a)在基层墙体的外侧涂覆粘结砂浆层，将纳米气凝胶材料粘结在粘结砂浆外侧；(b)在纳米气凝胶材料外侧涂覆界面涂层；(c)在界面涂层外侧铺设耐碱网格布并涂覆抗裂砂浆层；(d)在抗裂砂浆层外侧涂覆饰面材料。本发明保温系统达到了A级防火等级，具有良好的保温、隔热性能，保温系统施工简单，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑技术领域内的墙体外保温系统及其施工方法，具体涉及一种纳米气凝胶材料外墙外保温系统及其施工方法。
背景技术
建筑节能很重要的一个措施就是对墙体建立保温节能系统，目前我国的墙体保温节能系统主要由外墙内保温系统、墙体夹芯保温系统和外墙外保温系统组成，其中外墙外保温节能体系以其优点已成为墙体保温形式的主流，它的主要优点在于保护主体结构，延长建筑物寿命，基本消除“热桥”的现象，有利于室温稳定等。
国内外墙外保温行业发展至今，应用比较广泛，技术比较成熟的系统为聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，其中使用的主要保温材料为聚苯板(EPS)和挤塑聚苯板(XPS)，EPS和XPS这两种材料具有质轻、热导率低的优点，近年来在国内外墙外保温系统中得到了广泛的应用。然而，这两种材料的防火性能极差，极易燃烧，且燃烧时释放大量热量，生成大量有毒有害性质的烟雾，受火后收缩熔化产生空腔，从而更加剧燃烧程度，燃烧的滴落物具有引燃性，从而使火灾进一步蔓延。欧美等发达国家，对重要建筑、高层建筑进行外墙保温均有严格的防火要求；如德国规定高度在22m以上的高层建筑，以及宾馆、学校、医院等“具有特别的形式或功能的建筑体”必须采取特别的措施来满足防火要求，因此在德国，高度在22m以上的高层建筑以及其它对防火有特别要求的公共建筑，都使用防火A级的外保温系统。我国应用最广泛的保温材料却具有重大的火灾隐患，目前大量使用的聚苯板经过阻燃处理，其燃烧性能虽然可以达到B2级，但是仍然不能解决火灾隐患，况且过多地添加阻燃成分一旦着火反而会加剧燃烧且释放有毒气体。因此，开发A级外墙外保温材料已是当务之急。
目前使用较多的A级保温材料有岩棉、膨胀玻化微珠、泡沫水泥板、真空绝热板(STP)等。这些材料虽然能够达到A级不燃等级，但是因其自身性质所限，不能满足建筑节能设计要求。岩(矿)棉材料的导热系数在0.035～0.045w/m.k，接近聚苯板的导热系数，虽然保温效果好，但是其吸水率较大，吸水后岩棉将变成良性热导体，也极易破坏保温系统的强度，产生不安全隐患，并且岩棉生产为高耗能过程。膨胀玻化微珠保温砂浆和泡沫水泥板等材料导热系数一般在0.07w/m.k左右，为挤塑聚苯板(EPS)导热系数的两倍，要达到建筑节能设计要求需要将保温层增厚一倍，玻化微珠保温砂浆和泡沫水泥板的干密度为聚苯板的5～10倍，因此，相同节能标准设计的外墙外保温系统的自重是聚苯板外墙外保温系统的10～20倍，虽然保温材料的自身强度稍好一点，但是增加厚度仍然会产生系统安全性问题，不适合于北方寒冷地区外墙外保温使用。真空绝热板(STP)是目前市场刚兴起的一种A级保温板材。其导热系数非常低、且质轻，是保温性能和防火性能都非常好的一种新兴材料，但是其在耐久性和施工性能很差，其原理是利用真空绝热原理，将材料内部制作真空环境，已达到绝热隔热的目的，使用过程中存在真空度衰减的问题，真空度一旦衰减其保温效果将打打折扣，并且其施工过程中容易遭到丁卯、工具等硬物破坏，使其失去保温性能，并且在洞口、边角等特殊部位所用材料需要单独的设计制作，据目前实际施工情况来看，工期较长，大概为EPS板外墙外保温系统施工工期的数倍。
气凝胶材料发现于上世纪30年代，是一种保温性能优越的保温隔热材料，但因其制备工艺复杂且技术含量非常高，仅在航天航空、军工、医药载体等高端领域有所应用，随着研究的深入，气凝胶材料逐渐应用到设备保温、工业管道保温等领域。随着中国经济和社会发展，建筑能耗也成为了占据社会总能耗1/4的巨头，建筑节能已经成为刻不容缓的艰巨任务。外墙外保温是目前国内市场应用最为广泛的墙体保温形式，而在当前外墙外保温材料防火性能不能满足不断提高的防火等级要求的情况下，寻找防火等级高保温性能好的替代材料是外墙外保温行业必然的发展趋势。气凝胶材料具有较好的保温隔热性能和防火性能，是传统保温材料理想替代品，具有应用前景。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述不足，提供一种纳米气凝胶材料外墙外保温系统及其施工方法。本发明的外保温系统使用超低导热系数的无机保温材料作为外墙外保温系统的保温层材料，使其在达到A级防火性能的前提下确保保温性能，特别能够适应严寒地区和夏热冬冷地区的建筑保温体系，而且本发明的外墙外保温系统施工方法简单方便。
为了达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明涉及一种纳米气凝胶材料外墙外保温系统，包括基层墙体，基层墙体外侧设有粘结砂浆层，粘结砂浆层外侧设有纳米气凝胶材料，纳米气凝胶材料外侧依次设有界面涂层、耐碱网格布、抗裂砂浆层以及饰面材料。
优选地，所述粘结砂浆层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度≥0.6MPa，耐水强度≥0.4MPa。
优选地，所述粘结砂浆层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度为0.6MPa，耐水强度为0.4MPa。
优选地，所述纳米气凝胶材料密度为140～240kg/m3，燃烧等级为A级，25℃时导热系数为0.013～0.046w/(m.k)，厚度为5～20mm，毡材。
优选地，所述纳米气凝胶材料密度为140kg/m3，燃烧等级为A级，25℃时导热系数为0.023w/(m.k)，厚度为10mm，毡材。
优选地，所述界面涂层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度≥0.8MPa，耐水强度≥0.6MPa，涂覆厚度为0.5～1.5mm。
优选地，所述界面涂层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度为0.8MPa，耐水强度为0.6MPa，涂覆厚度为0.5mm。
第二方面，本发明还涉及前述纳米气凝胶材料外墙外保温系统的施工方法，包括如下步骤：
(a)在基层墙体的外侧涂覆粘结砂浆层，将纳米气凝胶材料粘结在粘结砂浆外侧；
(b)在纳米气凝胶材料外侧涂覆界面涂层；
(c)在界面涂层外侧铺设耐碱网格布并涂覆抗裂砂浆层；
(d)在抗裂砂浆层外侧涂覆饰面材料。
本发明具有如下的有益效果：1、用无机保温材料替代了传统的有机类易燃保温材料，使保温材料及系统达到了A级防火等级。所述保温系统中使用的纳米气凝胶材料是无机材料，达到A级等级；2、所述纳米气凝胶材料外墙外保温系统具有优于现有岩棉、膨胀玻化微珠、泡沫水泥、泡沫玻璃等无机保温材料系统的保温、隔热性能；该系统所使用的保温材料为导热系数(25℃)为0.013-0.046w/(m.k)的纳米气凝胶毡，保温隔热性能非常好；3、所述纳米气凝胶材料外墙外保温系统施工简单，易于操作。
附图说明
图1是本发明的外墙外保温系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。实施例中所述使用的粘结砂浆、抗裂砂浆、界面涂层均由上海英硕聚合材料股份有限公司生产，所述使用的纳米气凝胶材料均由纳诺高科股份有限公司生产，这些材料均属于现有技术。
实施例
图1是本发明的外墙外保温系统结构示意图。如图所示，本实施例中的纳米气凝胶材料外墙外保温系统包括基层墙体1，自内向外依次为粘结砂浆层2、纳米气凝胶材料3、界面涂层4、耐碱网格布5、抗裂砂浆层6和饰面材料7。其中基层墙体为水泥砂浆。
优选地，所述粘结砂浆层2与水泥砂浆的拉伸粘结原强度≥0.6MPa，耐水强度≥0.4MPa(参照DB31/T366试验方法)。进一步优选地，所述粘结砂浆层2与水泥砂浆的拉伸粘结原强度为0.6MPa，耐水强度为0.4MPa(参照DB31/T366试验方法)。
优选地，所述纳米气凝胶材料3的密度为140～240kg/m3，燃烧等级为A级，导热系数(25℃)为0.013～0.046w/(m.k)，厚度为5～20mm，毡材。进一步优选地，所述纳米气凝胶材料3密度为140kg/m3，燃烧等级为A级，导热系数(25℃)为0.023w/(m.k)，厚度为10mm，毡材。
优选地，所述界面涂层4与水泥砂浆的拉伸粘结原强度≥0.8MPa，耐水强度≥0.6MPa(参照DB31/T366试验方法)，涂覆厚度为0.5～1.5mm。进一步优选地，所述界面涂层4与水泥砂浆的拉伸粘结原强度0.8MPa，耐水强度0.6MPa(参照DB31/T366试验方法)，涂覆厚度为0.5mm。
本实施例中纳米气凝胶材料外墙外保温系统的施工包括如下步骤：
(a)在基层墙体1的外侧涂覆粘结砂浆层2，将纳米气凝胶材料3粘结在粘结砂浆2外侧；
(b)在纳米气凝胶材料3外侧涂覆界面涂层2；
(c)在界面涂层4外侧铺设耐碱网格布5并涂覆抗裂砂浆层6；
(d)在抗裂砂浆层6外侧涂覆饰面材料7。
本实施例的纳米气凝胶材料外墙外保温系统具有如下有益效果：1、用无机保温材料替代了传统的有机类易燃保温材料，使保温材料及系统达到了A级防火等级。所述保温系统中使用的纳米气凝胶材料是无机材料，达到A级等级；2、所述纳米气凝胶材料外墙外保温系统具有优于现有岩棉、膨胀玻化微珠、泡沫水泥、泡沫玻璃等无机保温材料系统的保温、隔热性能；该系统所使用的保温材料为导热系数(25℃)为0.013-0.046w/(m.k)的纳米气凝胶毡，保温隔热性能非常好；3、所述纳米气凝胶材料外墙外保温系统施工简单，易于操作。
Claims (8)
1.一种纳米气凝胶材料外墙外保温系统，包括基层墙体，其特征在于，基层墙体外侧设有粘结砂浆层，粘结砂浆层外侧设有纳米气凝胶材料，纳米气凝胶材料外侧依次设有界面涂层、耐碱网格布、抗裂砂浆层以及饰面材料。
2.根据权利要求1所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统，其特征是，所述粘结砂浆层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度≥0.6MPa，耐水强度≥0.4MPa。
3.根据权利要求2所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统，其特征是，所述粘结砂浆层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度为0.6MPa，耐水强度为0.4MPa。
4.根据权利要求1所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统，其特征是，所述纳米气凝胶材料密度为140～240kg/m3，燃烧等级为A级，25℃时导热系数为0.013～0.046w/(m.k)，厚度为5～20mm，毡材。
5.根据权利要求4所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统，其特征是，所述纳米气凝胶材料密度为140kg/m3，燃烧等级为A级，25℃时导热系数为0.023w/(m.k)，厚度为10mm，毡材。
6.根据权利要求1所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统，其特征是，所述界面涂层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度≥0.8MPa，耐水强度≥0.6MPa，涂覆厚度为0.5～1.5mm。
7.根据权利要求6所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统，其特征是，所述界面涂层与水泥砂浆的拉伸粘结原强度为0.8MPa，耐水强度为0.6MPa，涂覆厚度为0.5mm。
8.一种如权利要求1所述的纳米气凝胶材料外墙外保温系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)在基层墙体的外侧涂覆粘结砂浆层，将纳米气凝胶材料粘结在粘结砂浆外侧；
(b)在纳米气凝胶材料外侧涂覆界面涂层；
(c)在界面涂层外侧铺设耐碱网格布并涂覆抗裂砂浆层；
(d)在抗裂砂浆层外侧涂覆饰面材料。
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