浅谈岩棉保温材料在建筑中的应用

1 引言

随着经济和社会的高速发展，我国绿色建筑不断深入推进，目前已逐步启动低能耗建筑、被动式建筑、近零能耗建筑等，不同的建筑形式全面发展，齐头共进。随之建筑发展理念也逐渐发生了转变，逐渐从追求高技术、高科技转向重质量、回归本源。建筑已经不仅仅是一个单纯的建筑体，它同时承载了设计师的理念、建造者的期许、居住着的梦想，但是安全、节能、健康仍然是一个建筑最基本的要素。

从2015年开始，我国部分省市（区）已经实行第四段节能标准，即75%节能，像北京、天津、新疆、河北、山东、沈阳等区域都已开始实施75%节能标准。同时住建部积极推进低能耗建筑的发展，紧抓被动式建筑试点，目前在全国不同的气候区域都已经成功完成不同类型的被动式建筑。建筑节能对于建筑围护结构的节能要求不断提高，建筑围护结构的传热系数限值要求也逐步提升，也就意味着更厚的保温层或更高效的保温系统。

2015年5月1日，GB50016-2014《建筑设计防火规范》正式实施，该标准通过对近些年众多大型火灾引发原因的调研和总结，经过大量的技术研究和试验分析，合并了《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》，将住宅建筑统一按照建筑高度分类进行统一的要求，增加了建筑保温系统的防火要求（见表1，GB50016对于建筑保温系统的要求）。

表1 《GB50016-2014》建筑保温系统的要求

相关标准法规对建筑物外保温系统的防火措施做出一系列的要求目的在于有效预防建筑火灾、降低火灾危害、保温人身和财产安全。就如在使用B级保温材料时，每层设置防火隔离带目的就是希望在实际发生火灾时在消防灭火前可以阻止火焰蔓延速度；同时较少外墙上的燃烧滴落或大面积坠落物；这样可以有效为消防救援赢得宝贵时间，缩小受灾面积。其实，除此之外，我们现在生活的城市发展很快，楼房越来越高，人口密度越来越大，在间距较小的建筑相邻区域、门窗洞口，人口密度很大的低矮层建筑都应该充分考虑选用A级保温材料，预防建筑火宅的受灾面积、减少火灾的危害。

综合考虑建筑安全、节能的标准要求，A级保温材料逐渐占据市场主流地位，而岩棉是目前建筑A级保温市场较为理想选择。

岩棉是一个成熟的保温产品，特别是从2009之后我国无机保温市场不断扩大，岩棉的生产工艺、生产能力、产品性能等都大幅提升。目前，我国岩棉产品的应用技术、产品标准以及应用技术规程都很全面、专业，专业水平及性能要求丝毫不逊于国际水准，在国内外已经拥有大量的成功案列，应用在不同的气候区域、建筑类型和应用部位。

2 岩棉的应用

岩棉是一种开孔的纤维类保温材料，由玄武岩、白云石等火成岩经过熔融后离心抽拉成纤，施以粘接剂固化而成。岩棉的纤维细且长度适中，纤维方向可呈现两向平面和三向立体两种方式，使得岩棉不仅具有良好的保温性能、优异的防火性能、稳定的耐久性，同时具有一定的力学性能、憎水性能等，适应众多的应用需求。

2.1 建筑薄抹灰外墙外保温系统中的应用

外墙外保温系统是一个成熟健全的保温节能系统，有效地提升建筑围护结构传热系数，达到良好的建筑节能目的，在建筑中得到广泛应用。薄抹灰系统用岩棉不仅需要良好的保温性能、防火性能，同时要求岩棉具备一定的力学性能、憎水性和耐久性等，GB/T25975-2010《建筑外墙外保温用岩棉制品》标准根据系统特性和施工需求明确规范了外墙外保温用岩棉板、岩棉带的性能指标要求。另外值得关注的是在一些高层住宅、风荷载较强区域建议使用岩棉带外墙外保温系统，岩棉带是将岩棉板切割后翻转90°，使用时岩棉纤维成立纤维状态，拥有更高的抗拉拔能力。

2.2 非透明幕墙中的应用

幕墙外观设计现代、美观，造型多样，在商业建筑、公共建筑等得到大规模的应用。对于非透明幕墙的岩棉保温材料，可以通过锚固件直接将岩棉保温材料锚固到基层墙体（装配式幕墙本处不涉及），该应用的岩棉主要起到保温作用，着重关注保温性能、憎水性。耐久性以及基础性能（部分地区地标要求幕墙保温系统参考外墙外保温系统不包含在内），GB/T19686-2015《建筑用岩棉绝热制品》明确规定了幕墙用岩棉性能。

目前广泛使用的带铝箔贴面的幕墙岩棉板存在以下几个问题：（1）常用铝箔贴面是由铝箔层和牛皮纸，中间夹筋复合而成，本身有机物含量不低，在和岩棉复合时采用溶剂型粘接剂，燃烧时会产生大量的热值，导致复合了铝箔贴面后的岩棉板是很难达到A级；（2）铝箔贴面和岩棉板本身的粘结并不牢固，在很多工地现场风一吹会有很多贴面边角脱落，起不到贴面的功能性。樱花®Safecurtain幕墙保温系统是针对现在市场面临的问题次年开发的专业幕墙保温系统，Safecurtain幕墙岩棉板达到A1级，导热系数小于0.038W/（m·K），在线自动复合无机贴面，节能环保。同时Safecurtain幕墙保温系统为一完整系统：包含Safecurtain岩棉保温板、不同耐火时效的防火黑棉、同系列贴面、紧固件以及专业施工工具，一站式系统解决保温系统需求。

2.3 在建筑隔断中的应用

德国著名哲学家叔本华曾痛诉噪声对思维的扼杀，噪声对于人类的思维、注意力等都有极大的影响，在我们的生活中可以感受到多方面的噪音：比如工地施工噪声、交通噪音、电梯、空调等多种设备噪声。岩棉特殊的纤维结构，具有良好的吸声降噪作用，根据使用空间不同的声学要求，可应用到多种吸音、隔声构造，以满足空间声学要求，打造安静、舒适的活动空间。

吸音材料的吸音能力一般用降噪系数NRC表征，它是指声波接触吸声介面后失去能量占总能量的比例。吸音岩棉板拥有良好的吸音效果，NRC值在0.8~1（如图1所示），特别是在中高频段，吸音效果更优；广泛应用于公共建筑吊顶系统、隔墙系统及影音室。

岩棉隔墙系统可以达到良好的隔声效果，根据不同空间的私密要求，可以设计不同的隔声构造，如：100mm厚轻钢龙骨隔墙（2×12mm直面石膏板+100mm龙骨+75mm岩棉+2×12mm纸面石膏板）的隔声量Rw=52dB（如图2所示）。轻质隔墙系统广泛应用在商务楼、酒店、会议室等空间。

图1 90kg/m3樱花®吸音岩棉板NRC=0.95（依据GB/T20247混响室测试，根据GB/T16731:1997计算）

图2 100mm厚轻钢龙骨隔墙STC=52

2.4 在单层屋面系统中的应用

目前，单层屋面系统是平屋面工程中最主要的屋面防水系统（如图3所示），保温层连续铺设固定在压型钢板上，上面设置单层高分子防水卷材，可采用机械固定、满粘或空铺压顶的施工方式完成系统固定。该系统多应用与工业厂房屋面、公建建筑屋面等。

GB/T19686-2015《建筑用岩棉绝热制品》明确规定了屋面用岩棉板的性能要求，岩棉良好的力学性能、防火性能及化学稳定性，可与TPO、PVC、EPDM、改性沥青防水卷材等多种高分子防水材料配合使用。目前岩棉已经成为单层屋面的主流保温材料，有众多工程案例：如：上海虹桥国家会展中心、西安东航机库、中航锂电（江苏）有限公司、上海浦东机场、香港国际机场、阿里巴巴物联网技术应用中心、永州烟草项目等。

图3 岩棉单层屋面系统

3 结论

岩棉产品可加工性能强、产品线范围广，密度范围从45kg/m3到220kg/m3，通过不同生产工艺可以赋予岩棉不同的性能指标，有保温用岩棉产品、有力学性能的高强岩棉板、有吸声降噪用岩棉板、防火岩棉板和各种功能性复合岩棉产品，应用到建筑众多领域，同时岩棉产品是环保的绿色产品，甲醛释放量、TVoc等指标完全满足室内场所使用。希望建筑保温行业通过不断的技术创新，为推荐建筑保温节能、绿色建筑、康居生活添砖加瓦。

参考文献：

[1]韩梦涛.建筑声学在绿色建筑技术中的集成应用

[J].武汉勘察设计,2016(01):26-30.

[2]庄欣.我国外墙外保温系统防火性能的现状和解决

途径[J].科技风,2010(20):150.

作者

上海新型建材岩棉有限公司方铭丁丽

欢迎订阅《建设科技》杂志（半月刊）

国内邮发代号：2-543

账号：0200049309201072985

单位全称：北京康居认证中心

定价：15元/本