建築外牆絕熱貼面的製作方法

2023-05-10 18:30:41 2

專利名稱：建築外牆絕熱貼面的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築牆體的保溫構件。
背景技術：
外牆外保溫是我國當前強制推行的主要建築節能措施。主要實施方法是先在外牆外表面 加裝發泡聚苯乙烯保溫板(以下簡稱聚苯板)，然後在聚苯板上施抹水泥沙漿保護層，再粘 貼外牆飾面磚或塗刷外牆塗料。聚苯保溫板導熱係數低，價格便宜，是當前外牆保溫的主要材 料。聚苯保溫板因生產工藝不同有兩種 一種是EPS板，俗稱泡沫板； 一種是XPS板，俗稱擠 塑板。兩者相比，擠塑板的絕熱性能、抗溼性能和抗壓性能均優於泡沫板。安裝固定方法有 懸掛固定法、大模內置法和粘貼法。
九十代年初，我國開始推廣聚苯保溫板外牆外保溫技術時，就發現其有兩大弊端 一是 施工工序多，難度大，周期長，造價高；二是外牆皮容易開裂、空鼓、飾面磚容易脫落，存 在嚴重安全隱患。
如最初採用的安裝工藝"雙面鋼絲網預埋防鏽鋼筋焊接懸掛固定法"，是把聚苯保溫板 夾在兩片鋼絲網之間，預製成"夾芯板"，鋼絲網的四邊與預埋在牆上的防鏽鋼筋焊接，從而 實現把聚苯保溫板固定在牆面上的目的，然後在外側鋼絲網上施抹水泥沙漿，再粘貼外飾面 磚或噴刷塗料。工序多、工種多、難度大，周期長，每平方米造價高達三百多元。十幾年來 ，我國建築行業一直在改進外牆外保溫的施工工藝，先後出現了 "單面鋼絲網膨脹螺栓固定 法"和"斜插腹絲大模內置固定法"。雖然工序有所簡化，造價有所降低，但沒有解決安全 隱患的根本問題。最近幾年又發展了XPS板粘貼法，使用專用粘合劑或膠泥將XPS板直接粘貼 在預製牆面或砌塊找平牆面上，用玻璃纖維網格布代替鋼絲網粘貼在XPS板上，然後在網格 布上施抹兩遍抗裂沙漿，再塗刷兩遍塗料。工序由十幾道減為6道，造價也大幅度下降。但 是，由於施工質量難以把握，安全隱患更加突出。
實際上人們對安全隱患的憂慮， 一直伴隨著我國外牆外保溫技術的推廣過程。聚苯保溫 板是有機高分子材料，施抹其上起防護作用的水泥沙漿外牆皮是無機礦物材料，兩者的伸縮 值相差懸殊；我國北方地區不僅晝夜溫差大，而且冬夏溫差更大，最大值超過7(TC;水泥沙 漿的熱膨脹係數為(10 13) X10一6/'C，如果在+25'C時抹灰，則最大膨脹值為每米O. 6 0.7mm，如果按4.0米設分格線，則其膨脹值在2. 5mm左右；水泥沙漿與聚苯保溫板之間的粘形應力的約束作用幾乎等於零。因此，在四季溫差和 晝夜溫差的持續作用下，水泥外牆皮與聚苯保溫板的分離是必然的。進入90年代後期，我國 北方地區實施外牆外保溫建築的外牆皮的開裂、空鼓、飾面磚脫落事故頻繁發生，傷人事件 也時有所聞。僅遼寧一省，自2000年至今，因外牆皮或飾面磚脫落已造成十餘人死亡，數十 人受傷。事故一般多從建築的陽面和西山牆開始，並多在春秋的夜晚發生。北京最近的事故 報導是2008年11月2日凌晨4點，05年交工06年入住的西城區熙府桃園小區2號樓南側外牆皮 一至九層大面積脫落，砸壞了許多空調室外機，萬幸沒有傷人。
實踐證明，我國目前實施的外牆外保溫工藝技術存在嚴重缺陷工序多，難度大，施工 質量難以控制，達不到設計保溫目標，存在嚴重安全隱患，威脅居民的生命和財產安全。改 革外牆外保溫的絕熱結構和施工工藝，開發新一代外牆外保溫產品已經刻不容緩。

實用新型內容
本實用新型提供一種建築外牆絕熱貼面，要解決現有的外牆外保溫材料施工工序複雜、 造價高、施工質量難以把握、易留下安全隱患等技術問題。 本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是
這種建築外牆絕熱貼面，包括一塊其內側面與建築外牆貼合連接的絕熱體，其特徵在 於所述絕熱體是由至少三層絕熱切割薄片和夾於絕熱切割薄片之間的鋁箔粘接成的層合
體，垂直於層合體的各層均勻設有鉚固孔，各層絕熱切割薄片和鋁箔由穿於鉚固孔內的鉚柱 鉚固成一體。
上述絕熱體的外側面可由粘合劑粘結一層水泥玻化微珠防護層，並在水泥玻化微珠防護 層的外表面噴塗有表面塗層。
上述絕熱體可在層合體內外兩側面最外側的兩層絕熱切割薄片之間夾有鋁箔，或在任意 兩層絕熱切割薄片之間夾有鋁箔。
上述絕熱切割薄片可以為聚苯乙烯擠塑板或發泡聚氨酯切割薄片、也可以是其它發泡多 孔或有機無機纖維材料薄片。
上述鉚柱可為軟木鉚柱或水泥砂漿鉚柱。
上述絕熱切割薄片可在與鋁箔的接觸面上分布有一排排波浪形的條紋。
上述表面塗層可為熱反射塗料或普通外牆塗料。
本實用新型的特點和有益效果如下
本實用新型是由絕熱體、防護層和表面塗層三部分構成。 1、絕熱體1) 、在絕熱結構內增加了接觸熱阻。聚苯擠塑板的導熱係數在0.030左右。切割為薄片 再複合後，其導熱係數降低為O. 026。垂直於熱流方向的兩個切割平面雖又複合，卻隔著不同 材質的粘合層互不接觸，形成了兩個複合界面，原有的導熱頻率在此受阻，形成接觸熱阻。多 層複合形成多個接觸熱阻，可大大降低絕熱材料的導熱係數。因而在不降低設計傳熱阻的前 提下可以減少絕熱材料的厚度，從而可以為國家節約土地資源、為建設方提高出房率，並可 顯著減少保溫材料在其壽命完結後形成的建築垃圾。
2) 、使絕熱結構內形成梯度溫差。傳熱是由溫差引起的，物體兩側溫差越大，通過該物體 的熱流密度值越大，物體兩側的溫差為O時，傳熱現象停止。導熱係數是按統一規定在常溫溫 差2(TC時測定的。也就是說，同一物質，在不同的溫差情況下，其導熱能力不同，傳熱量不同。 本實用新型的絕熱體，在冷熱面之間用複合界面分隔，形成多級梯度溫差結構。如在6層6mm厚 聚苯擠塑板切片複合成的36mm厚的絕熱結構中，有5個複合界面，將絕熱結構分隔為6個梯度。 假設熱面溫度為+ 2(TC，冷麵溫度為一1(TC，則絕熱結構兩側的溫差為3(TC ;如果複合界面上 的溫度依次平均遞減，則任何相鄰兩界面的溫差均為5'C 。這將使絕熱體的結構導熱係數降到 最低，熱阻值最大。當然，這只是依照傳熱學基本原理推導的理想狀態。實際上，絕熱結構內 部的梯度溫差分部狀態我們無法測量，但肯定不是上述理想狀態。然而在複合界面上存在梯 度溫差，可以提高絕熱結構的絕熱效果是肯定的。本實用新型6層總厚度36mm的聚苯擠塑板 複合絕熱體，經國家建材測試中心測試，傳熱係數為0.51W/ (nf*K)(如圖4所示)。而採 用我國目前實施的各種外牆外保溫工藝技術，37cm牆體加上內外抹灰再加上60mm厚的聚苯保 溫板，合在一起，傳熱係數都還在O. 63W/ (m、K)以上。
3) 、在絕熱結構中間入鋁箔，阻止輻射傳熱。雖然導熱是固體材料內的主要傳熱方式， 但由於聚苯擠塑板是發泡多孔材料，通過微孔孔壁間的輻射傳熱約佔總傳熱量的25%。鋁箔 的導熱係數雖然很高，但熱反射率非常高，發射率非常低，是最優秀的熱反射材料。在層合 絕熱結構兩側間入鋁箔，不但可以保護絕熱材料免受水氣侵入降低絕熱效果，還可以有效地 阻止輻射傳熱，提高絕熱體的結構熱阻。
4) 、增加絕熱結構的強度。優秀的絕熱材料幾乎都是輕質多孔材料，有一個共同的缺點 是機械強度差，聚苯擠塑板也不列外。將聚苯擠塑板切割成6mm厚的薄片，再6層複合，總厚 度為36mm，其強度比同等厚度的聚苯擠塑板提高3 5倍。如同膠合板的製造原理，切成3mm 厚的木材薄片幾乎沒有強度， 一折就斷。但切成lmm厚的木材薄片膠合成三合板，雖然厚度 仍為3mm，卻有很高的強度，這是人人皆知的常識。
5) 、採用軟木鉚柱，避免熱橋。現在的外牆外保溫結構使用的錨固件，如預埋鋼筋、膨脹螺栓、斜插腹絲等都是金屬件， 一端植入牆體， 一端連接保溫層外的鋼絲網和水泥沙漿防 護層，形成熱橋。且每平方米布置數量為6 — 9個，大大降低了保溫結構的絕熱效果。本實用 新型在層合絕熱體的平面上，合理布置穿孔，用軟木鉚柱對絕熱體進行鉚固，可以有效地防止 複合層的剝離脫落，在牆面與防護層之間建立可靠的支撐，消除發泡多孔材料壓縮比大的不 利影響，提高絕熱結構的整體強度。而用導熱係數很低的軟木鉚柱作鉚固件，可以避免熱橋 效應，保證絕熱效果。軟木鉚柱由楊木樹枝加工，資源豐富，價格低廉。
2、 防護層
本實用新型的水泥玻化微珠預製防護層與現場抹灰水泥沙漿防護層比較有如下優越性
1) 、經模壓成型，質地均勻，薄厚一致；
2) 、經一定溫度溼度條件下養護，物理性能穩定。強度高，伸縮率小，不開裂，不變
形；
3) 、在生產線上用專用粘合劑與絕熱體粘結，經48小時加溫固化，粘結牢固，不會脫
落；
4) 、保溫隔熱性能好；
5) 、厚度薄，質量輕，牆體荷載輕；
6) 、有平整、緻密、光潔的表面，便於噴塗，形成優質塗膜。
3、 表面塗層
熱反射塗料可將太陽90%的輻射熱能反射回大氣層，降低防護層表面溫度2(TC左右。並 具有優秀的防水防火性能、耐氣候性、自潔性和裝飾性。在外保溫外牆皮上施用熱反射塗 料，大幅度降低外牆皮的表面溫度，具有多重重要意義第一，可降低外牆皮的熱膨脹運 動，保護外牆皮的安全；第二，可減緩絕熱體的老化，延長絕熱結構的使用壽命；第三，通 過降低外牆皮的表面溫度，縮小與內表面的溫差，減少熱傳遞，起到隔熱降溫作用，節省空 調能耗。特別對南方地區更有意義。但由於施用熱反射塗料的成本很高，在建築外牆的應用 受到限制。造成成本高的原因。首先是熱反射塗料本身價格高，每公斤80 100元。更主要 的是外牆皮表面粗糙，凹凸不平，吸收率高。加之立面作業，流掛滴灑損耗嚴重。每公斤只 能塗刷2平方米，每平方米成本40 50元。並且成膜質量差，反射效果不好。
本實用新型是工廠平面噴塗，損耗少。預製防護層表面平整、緻密、光潔，吸收率低、 噴塗兩遍塗膜厚度僅O. 06mm。每公斤可塗6平方米，每平方米成本15元。第一，將防護層由現場立面人工施抹改為工廠機械預製，使防護層的物理性能和質量達 到了使用環境需要的標準；將防護層的單位面積由每幅6 8平方米(設分格線)降低到 0.36平方米(最大尺寸595X595mm);將防護層與聚苯保溫板的粘接由抹灰粘接改為用粘合 劑粘接；在防護層表面使用熱反射塗料，降低表面溫度。以上創新可以徹底消除防護層開裂 、空鼓、脫落等安全隱患，為外牆外保溫建築節能措施的深入推廣掃除障礙。
第二，將聚苯擠塑保溫板切割後重新多層複合，間入鋁箔，使絕熱結構內形成梯度溫差， 增加了接觸熱阻和熱反射功能，有效地提高了絕熱結構的熱阻性能，降低了絕熱結構的厚度， 使聚苯擠塑保溫板的應用達到一個新的水平。
第三，採用新材料，科學配方和新的製備工藝預製的防護層，不但物理性能得到改善，還 具有優秀的隔熱功能，加之表面使用熱反射塗料，使得絕熱結構具備了保溫、隔熱、裝飾三重 功能。不論對因氣候變暖夏季空調開機時間越來越長的我國北方地區，還是夏季時間長越來 越炎熱的我國南方地區都具有重要意義，可真正實現"冬暖夏涼"，達到節省建築運行能耗 的目的。
第四，現在的外牆外保溫施工，需在絞手架上完成十幾道工序。並且每道工序完成後都 需幾天的乾燥期。施工周期長，勞動強度大，人工費用高。本實用新型將大部分工序從絞手 架上移入工廠車間用機器設備完成，事半功倍。在牆面上只需粘貼、勾縫、撕去保護膜，可 一氣呵成。
本實用新型與現行的聚苯板外牆外保溫技術相比，具有無可比擬的優勢安全可靠、沒 有隱患，兼有保溫、隔熱、裝飾三重功能，施工簡單，造價低；且由於在不降低設計傳熱阻 的前提下可顯著減少絕熱材料的厚度，從而可以為國家節約土地資源、為建設方提高出房 率，直接帶來可觀的經濟效益；而從宏觀考慮，目前使用的保溫材料在壽命完結之後，是非 常難以處理的建築垃圾，顯著減少使用此類材料，在環保方面也具有極為積極的意義。是建 造真正的安居工程，節省建築運行能耗、節約土地資源、提高出房率並且較為環保的理想方 法。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。
圖l是實施例一的立體結構示意圖。
圖2是實施例一的正視結構示意圖。
圖3是實施例二的立體結構示意圖。
圖4是本實用新型的傳熱示意圖。附圖標記l一絕熱切割薄片、2 —鋁箔、3 —鉚柱、4一水泥玻化微珠防護層、5 —熱反 射塗料。
具體實施方式
實施例一參見圖l、圖2所示，這種建築外牆絕熱貼面，包括一塊其內側面與建築外牆貼 合連接的絕熱體，所述絕熱體是由至少三層絕熱切割薄片l和夾於絕熱切割薄片之間的鋁箔 2由泡沫粘合劑粘接成的層合體，垂直於層合體的各層均勻設有並列或錯列的鉚固孔，各層 絕熱切割薄片和鋁箔由穿於鉚固孔內的鉚柱3鉚固成一體。上述鉚柱為軟木鉚柱或水泥砂漿 鉚柱，也可以是用其它天然材料或人工合成材料製作成鉚柱。
上述絕熱體的外側面由粘合劑粘結一層水泥玻化微珠防護層4，防護層可以是用高標號 水泥加入無機輕質骨料和改性劑壓製成型的，也可以是其它組合配方壓製成型的。在水泥玻 化微珠防護層4的外表面噴塗有表面塗層5。上述表面塗層5可以是熱反射塗料噴塗的，也可 以是其它普通外牆塗料噴塗的；既可以是出廠前噴塗的，也可以是先將絕熱貼面粘貼施工後 統一噴塗的。
上述絕熱體在層合體內外兩側面最外側的兩層絕熱切割薄片之間夾有鋁箔，或在任意兩 層絕熱切割薄片之間夾有鋁箔。絕熱層合體可以是在工廠預製的，也可以是單塊預製的，還 可以是大張預製裁切的，既可以是在工廠用泡沫粘合劑與絕熱體粘結的，也可以是用其它粘 合劑與絕熱體粘結的。
上述絕熱切割薄片l為聚苯乙烯擠塑板(XPS)或發泡聚氨酯切割薄片、也可以是其它發 泡多孔或有機無機纖維材料薄片。
為使各層貼合得更牢，上述絕熱切割薄片l在與鋁箔的接觸面上可以分布有一排排波浪 形的條紋。
這種建築外牆絕熱貼面的製作方法，其特徵在於製備步驟如下 步驟l，製備絕熱體和防護層。
絕熱體的製作方法為將絕熱體陳化後切割成6mm 9mm厚的絕熱切割薄片，然後在絕熱 切割薄片間夾入鋁箔，膠粘複合成層合體，在層合體上進行穿孔、並用鉚柱將層合體鉚固， 最後進行固化乾燥。
防護層的製作方法為將水泥加入無機輕質骨料和改性劑混合後加水攪拌，計量注入模 箱，振動攤平後壓製成型，恆溫蒸氣養護後進行脫模、乾燥。
步驟2，合成絕熱體與防護層，先在絕熱體上塗膠粘劑，安放防護層，最後進行固化乾燥。步驟3，防護層表面噴塗。噴塗的工藝流程為在防護層表面進行氣動除塵，噴塗底漆 並烘乾，噴塗反射塗料，烘乾後進行二次噴塗。
本實用新型的製備分為三個主要工藝過程絕熱體、防護層製備一絕熱體與防護層合成 —表面噴塗。
1、 絕熱體製備工藝過程:聚苯擠塑板陳化30天一切割一模切一膠粘複合、間入鋁箔一鉚 固一固化乾燥。
2、 防護層製備工藝過程:配料一混合一加水攪拌一計量注入模箱一振動攤平一壓製成型 —恆溫蒸氣養護一脫模一乾燥。
3，合成工藝過程在絕熱體上施膠一安放防護層一在鉚柱頂端部位打氣釘一封閉釘孔一 固化乾燥。
4，噴塗工藝過程:氣動除塵一噴塗底漆一遠紅外烘乾一噴塗反射塗料一烘乾一二次噴塗 —烘乾一吹風冷卻一貼保護膜一包裝。
該產品兼有保溫、隔熱、裝飾三重功能，安全可靠，施工簡單。
實施例二參見圖3所示，這種建築外牆絕熱貼面的製作方法，其特徵在於製作方法為 將絕熱體陳化後切割成6mm 9mm厚的絕熱切割薄片，然後在絕熱切割薄片間夾入鋁箔，膠粘 複合成層合體，在層合體上進行穿孔、並用鉚柱將層合體鉚固，最後進行固化乾燥。
上述實施例僅是為了說明本申請，而非對本實用新型的限定，只要在本申請的實質精神 範圍內，對上述實施例的變化、變形，都將落在本實用新型的範圍內。
權利要求1.一種建築外牆絕熱貼面，包括一塊其內側面與建築外牆貼合連接的絕熱體，其特徵在於所述絕熱體是由至少三層絕熱切割薄片(1)和夾於絕熱切割薄片之間的鋁箔(2)粘接成的層合體，垂直於層合體的各層均勻設有鉚固孔，各層絕熱切割薄片和鋁箔由穿於鉚固孔內的鉚柱(3)鉚固成一體。
2 根據權利要求l所述的建築外牆絕熱貼面，其特徵在於上述絕熱體的外側面由粘合劑粘結一層水泥玻化微珠防護層(4)，並在水泥玻化微珠防護層(4)的 外表面噴塗有表面塗層(5)。
3 根據權利要求1或2所述的建築外牆絕熱貼面，其特徵在於上述絕熱體在層合體內外兩側面最外側的兩層絕熱切割薄片之間夾有鋁箔，或在任意兩層絕熱切 割薄片之間夾有鋁箔。
4 根據權利要求1或2所述的建築外牆絕熱貼面，其特徵在於上述絕熱切割薄片(1)為聚苯乙烯擠塑板或發泡聚氨酯切割薄片、也可以是其它發泡多孔或有 機無機纖維材料薄片。
5 根據權利要求1或2所述的建築外牆絕熱貼面，其特徵在於上述鉚柱為軟木鉚柱或水泥砂漿鉚柱。
6 根據權利要求1或2所述的建築外牆絕熱貼面，其特徵在於上述絕熱切割薄片(1)在與鋁箔的接觸面上分布有一排排波浪形的條紋。
7 根據權利要求1或2所述的建築外牆絕熱貼面，其特徵在於上述 表面塗層(5)為熱反射塗料或普通外牆塗料。
專利摘要一種建築外牆絕熱貼面，該貼面包括一塊其內側面與建築外牆貼合連接的絕熱體，所述絕熱體是由至少三層絕熱切割薄片和夾於絕熱切割薄片之間的鋁箔粘接成的層合體，垂直於層合體的各層均勻設有鉚固孔，各層絕熱切割薄片和鋁箔由穿於鉚固孔內的鉚柱鉚固成一體。本實用新型根據傳熱學和力學的基本原理對建築外牆外保溫的結構和工藝進行了創新，與現行聚苯板外牆外保溫技術比，具有的優勢有安全可靠、沒有隱患，施工簡單，造價低；且因減少了絕熱材料的厚度，可為國家節約土地資源、為建設方提高出房率，直接帶來經濟效益；何況，目前使用的保溫材料在壽命完結之後，是難以處理的建築垃圾，減少使用此類材料，在環保方面也具有積極意義。
文檔編號E04B1/80GK201358517SQ20082030355
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者傑 尚, 張廣宇, 剛 王 申請人:北京尚可佳節能技術有限公司