1、16-7屋面保溫和架空隔熱我國(guó)保溫材料發(fā)展緩慢， 20 世紀(jì) 70 年代前一直使用水泥加發(fā)泡劑制成的泡沫混凝土和性能差、密度大的爐渣。20 世紀(jì) 70 年代后期才開始生產(chǎn)密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小的膨脹珍珠巖和膨脹蛭石，很快得到普遍推廣。后來又逐步開發(fā)巖棉，微孔硅酸鈣，加氣混凝土等。這些松散材料強(qiáng)度低， 常常采用水泥作為膠結(jié)材料，現(xiàn)場(chǎng)拌制澆筑。由于這些材料吸水率極高，一般能達(dá)到百分之幾百，一旦浸水，不但不能保證保溫功能，還會(huì)導(dǎo)致防水層起鼓，后來又開發(fā)出憎水珍珠巖制品，乳化瀝青珍珠巖， 或?qū)⑽菝孀龀膳牌菝妫?但始終無法解決它本身高吸水率這一致命的弱點(diǎn)。 直到 20 世紀(jì) 90 年代中期， 由于我國(guó)化工

2、工業(yè)的發(fā)展， 聚苯乙烯泡沫板，硬泡聚氨酯和泡沫玻璃的出現(xiàn)，才徹底地解決了保溫材料不吸水（低吸水率）這一困擾人們幾十年的難題。這三種材料表觀密度小、吸水率低、導(dǎo)熱系數(shù)小、強(qiáng)度高、耐久性好，尤其是屬于無機(jī)材料的泡沫玻璃和擠出式聚苯乙烯泡沫板，已成為我國(guó)較理想的建筑保溫材料，同時(shí)也使倒置式屋面這一優(yōu)越的屋面構(gòu)造形式成為現(xiàn)實(shí)。 使高吸水率的保溫材料使用受到一定限制和逐步被淘汰，排汽屋面這種構(gòu)造復(fù)雜，施工繁瑣的工藝也可以不予采用了。架空隔熱屋面是在平屋面上用磚墩支承鋼筋混凝土薄板或粘土燒制的薄磚（稱大階磚）形成隔熱層，利用架空的板（磚）形成空間通道，一方面避免太陽直接照射屋面， 使屋面表面溫度大為降低，

3、 減少熱量向室內(nèi)傳導(dǎo)， 另方面利用沿海多風(fēng)特點(diǎn)（尤其在傍晚時(shí)） 形成對(duì)流將熱氣從板下帶出， 有利于屋面熱量的散發(fā)，降低屋面和室內(nèi)的溫度。起到白天隔熱、晚上散熱的作用。它要求采用平檐口，架空墩砌成條形，成為通風(fēng)道，不讓風(fēng)產(chǎn)生紊流。屋面過大，寬度超過 10m 時(shí)應(yīng)在屋脊處開孔架高， 形成中部通氣孔， 稱為通風(fēng)屋脊。 架空隔熱是一種自然通風(fēng)降溫的措施， 它適用于無空調(diào)要求而炎熱多風(fēng)地區(qū)屋面。 近年來由于人們生活水平提高， 空調(diào)使用增多， 加上國(guó)家對(duì)節(jié)能的重視， 許多建筑屋面采用了保溫層，它既適于冬天防止室內(nèi)空調(diào)熱量外傳， 也防止夏天空調(diào)冷氣外傳、 室外高溫傳到室內(nèi)。同時(shí)由于架空板的粗制濫造， 在城市

4、造成極差形象， 所以架空隔熱屋面漸漸在減少， 目前在某些地區(qū)既設(shè)置保溫層， 又設(shè)置架空隔熱層， 有些經(jīng)濟(jì)條件較差地區(qū)尚只采用架空隔熱屋面。16-7-1 保溫隔熱材料性能及要求保溫材料既起到阻止冬季室內(nèi)熱量通過屋面散發(fā)到室外， 同時(shí)也防止夏季室外熱量（高溫）傳到室內(nèi)，它起到保溫和隔熱的雙重作用，有人稱之謂“絕熱” 。如今室內(nèi)空調(diào)普及， 冬天要防止熱量散發(fā)， 夏天要防止冷氣向室外傳導(dǎo)， 以減少能源的消耗， 所以提高建筑工程的保溫、 隔熱性能，節(jié)約能源是國(guó)家的一項(xiàng)重要國(guó)策。16-7-1-1保溫材料的種類我國(guó)目前屋面保溫層按形式可分為松散材料保溫層、 板狀保溫層和整體現(xiàn)澆保溫層三種：按材料性質(zhì)可分為有

5、機(jī)保溫材料和無機(jī)保溫材料； 按吸水率可分為高吸水率和低吸水率保溫材料，見表 16-83。保溫材料主要由表觀密度、 導(dǎo)熱系數(shù)和含水率三項(xiàng)指標(biāo)控制， 此三項(xiàng)指標(biāo)相互影響，表觀密度大，導(dǎo)熱系數(shù)值就大、保溫性能就差；含水率大，導(dǎo)熱系數(shù)值也大、保溫性能也差，所以保溫材料在一定強(qiáng)度情況下，表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)值小、含水率低，則保溫材料為優(yōu)。保溫材料分類及品種舉例表 16-83分類方法類型品種舉例松散材料爐渣，膨脹珍珠巖，膨脹蛭石，巖棉按形狀劃分板狀材料加氣混凝土，泡沫混凝土，微孔硅酸鈣，僧水珍珠巖，聚苯乙烯泡沫板，泡沫玻璃整體現(xiàn)澆材料泡沫混凝土，水泥蛭石，水泥珍珠巖，硬泡聚氨酯有機(jī)材料聚苯乙烯泡沫板，硬泡

6、聚氨酯按材性劃分無機(jī)材料泡沫玻璃，加氣混凝土，泡沫混凝土，蛭石，珍珠巖高吸水率（20% ）泡沫混凝土，加氣混凝土，珍珠巖，憎水珍珠巖，按吸水率劃分微孔硅酸鈣低吸水率（6%）泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù) 是保溫材料的一個(gè)主要熱物理指標(biāo)， 該指標(biāo)表明材料傳遞熱量的一種能力，常用“ ”表示，其單位為W/m K（瓦特 /米開爾文），即在一塊面積為 1m2、厚度為 1m 的壁板上，板的兩側(cè)表面溫度差為1，在 1h 內(nèi)通過板的熱量。它表示材料在穩(wěn)定傳熱狀況下的導(dǎo)熱能力，顯然 值愈小， 保溫性能就愈好。它與材料的成分、密度和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。但即使是同一種材料，因其工作條件的溫度、濕度不同，其導(dǎo)

7、熱系數(shù)也隨著變化，尤其是材料的濕度，對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響極大。導(dǎo)熱系數(shù)與材料的表觀密度有直接關(guān)系，保溫材料是由材料骨架和孔隙中的空氣所組成，所以材料的表觀密度和孔隙率有關(guān)，當(dāng)材料固體物質(zhì)和相對(duì)密度一定時(shí)，孔隙率越大，表觀密度就越小。一般講，表觀密度小的，其導(dǎo)熱系數(shù)就比較小，材料越密實(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)愈大。當(dāng)表觀密度低于某個(gè)極限時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)反而增大，這是由于孔隙過大甚至相互串通使對(duì)流換熱加強(qiáng)的緣故，如鋪設(shè)在密閉屋面中的礦棉、巖棉板等，因壓縮后導(dǎo)熱系數(shù)將從原來的0.07 增加到 0.105，即增大 50%左右，因此保溫材料有一個(gè)最佳表觀密度。導(dǎo)熱系數(shù)與含水率成線性關(guān)系，材料受潮后，其孔隙中即存在水蒸氣和水，

8、而水的導(dǎo)熱系數(shù)（ 0.67）比靜態(tài)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)（ 0.03）大 20 多倍，因此材料的導(dǎo)熱系數(shù)也必然增大。 若材料孔隙中的水分受凍成冰， 冰的導(dǎo)熱系數(shù)（ 2.67），約相當(dāng)于水的導(dǎo)熱系數(shù)的 4 倍。則受凍材料導(dǎo)熱系數(shù)就更加增大。所以材料的導(dǎo)熱系數(shù)是隨其含水率增大而增大。 根據(jù)試驗(yàn)，一般材料當(dāng)含水率增加1%（重量），其導(dǎo)熱系數(shù)則相應(yīng)增大5%左右；而當(dāng)材料含水率從干燥狀態(tài)增加到 20%時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)幾乎增大一倍。 還需指出：材料在干燥狀態(tài)下，其導(dǎo)熱系數(shù)是隨溫度的降低而減??；而材料在潮濕狀態(tài)下，當(dāng)溫度降低到 0以下，其中水分冷卻成冰， 冰的導(dǎo)熱系數(shù)約為水的導(dǎo)熱系數(shù) 4 倍，則材料的導(dǎo)熱系數(shù)必然增大

9、。所以當(dāng)成分、表觀密度和結(jié)構(gòu)等條件完全相同時(shí)，多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)，隨著平均溫度和濕度的增大而增大，隨著溫濕度的減少而減少。16-7-1-2常見保溫材料性能常見保溫材料性能見表 16-84。保溫材料性能表表 16-84序材料名稱表觀密度導(dǎo)熱系數(shù)強(qiáng)度吸水率使用溫度號(hào)（ kg/m 3）（ ）（ MPa）（ %）（）1松散膨脹珍珠巖402500.050.07-250-2008002水泥珍珠巖1： 85100.160.5120220-3水泥珍珠巖1： 103900.160.4120220-4水泥珍珠巖制品1： 85000.080.120.30.81202206505水泥珍珠巖制品1： 103000.06

10、30.30.81202206506憎水珍珠巖制品2002500.0560.080.50.7憎水-206507瀝青珍珠巖5000.10.20.60.8-8松散膨脹蛭石802000.040.07-200-20010009水泥蛭石4006000.080.140.30.612022065010微孔硅酸鈣2500.060.070.58765011礦棉保溫板1300.0350.047-60012加氣混凝土4008000.140.183354020013水泥聚苯板2403500.090.10.330-14水泥泡沫混凝土3504000.10.19-15模壓聚苯乙烯泡沫板15300.04110%壓縮后26-80

11、750.060.1516擠壓聚苯乙烯泡沫板 320.0310%壓縮后 1.5-80750.1517硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 300.02710%壓縮后 3-2001300.1518泡沫玻璃 1500.068 0.4 0.5-200500注： 1518 項(xiàng)系獨(dú)立閉孔、低吸水率材料。16-7-1-3保溫材料的貯存保管1進(jìn)場(chǎng)的保溫材料應(yīng)對(duì)密度、厚度、形狀和強(qiáng)度進(jìn)行檢查，松散材料尚應(yīng)進(jìn)行粒徑檢查，施工時(shí)還應(yīng)檢查含水率是否符合設(shè)計(jì)要求。2保溫材料儲(chǔ)運(yùn)保管時(shí)應(yīng)分類堆放，防止混雜。并應(yīng)采取防雨、防潮措施。塊狀保溫板搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕放、防止損傷斷裂、缺棱掉角，保證外形完整。16-7-1-4架空隔熱制品的質(zhì)量要求1非上人屋

12、面的豁土磚強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU7.5 ；上人屋面的粘土磚強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 MU10 。2混凝土板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，板內(nèi)宜加放鋼筋網(wǎng)片。16-7-2 保溫層構(gòu)造及材料選用1，保溫屋面的構(gòu)造見圖16-53，架空隔熱屋面的構(gòu)造見圖16-54。圖 16-53 保溫屋面構(gòu)造（ a）倒置式屋面構(gòu)造； （b）正置式屋面構(gòu)造圖 16-54 架空隔熱屋面構(gòu)造2屋面保溫層應(yīng)選用表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小，吸水率低和憎水性的保溫材料，尤其在整體封閉式保溫層和倒置式屋面必須選用吸水率低的保溫材料。3屋面保溫材料的強(qiáng)度應(yīng)滿足搬運(yùn)和施工要求，在屋面上只要求大于等于0.1MPa 的抗壓強(qiáng)度就可以滿足。4保溫材料含

13、水率過大不能干燥或施工中浸水不能干燥時(shí)，應(yīng)采取排汽屋面做法，排汽屋面做法請(qǐng)參考16-1 有關(guān)規(guī)定。5保溫層的厚度應(yīng)根據(jù)熱工計(jì)算確定，但還應(yīng)考慮自然狀態(tài)下保溫材料含水率對(duì)保溫性能降低的因素。16-7-3 找平層與隔汽層施工1屋面結(jié)構(gòu)層為現(xiàn)澆混凝土?xí)r，宜隨搗隨抹找平（可加水泥砂漿），結(jié)構(gòu)層為裝配式預(yù)制板時(shí)，應(yīng)在板縫灌摻膨脹劑的C20 細(xì)石混凝土，然后鋪抹水泥砂漿，找平層宜在砂漿收水后進(jìn)行二次壓光，表面應(yīng)平整。2隔汽層可采用單層卷材或涂膜，卷材可采取空鋪法，其搭接寬度不得小于 70mm，搭接要嚴(yán)密；涂膜隔汽層，則應(yīng)在板端處留分格縫嵌填密封材料，采用瀝青基防水涂料時(shí)，其耐熱度應(yīng)比室內(nèi)或室外的最高溫度高

14、出 2025，隔汽層在屋面與墻面連接處應(yīng)沿墻面向上連接鋪設(shè)高出保溫層上表面不得小于150mm。16-7-4 松散材料保溫層施工松散保溫材料主要有膨脹珍珠巖、 膨脹蛭石、 工業(yè)爐渣等。 工業(yè)爐渣由于堆積密度大、保溫性能差， 逐漸被新型保溫材料所代替， 而膨脹珍珠巖和膨脹蛭石有其堆積密度小、 保溫性能高的優(yōu)越性能， 但當(dāng)松鋪施工時(shí)， 一旦遇雨或浸入施工用水，則保溫性能大大降低， 且容易引起柔性防水層鼓泡破壞， 所以在干燥少雨地區(qū)尚在應(yīng)用，而在多雨地區(qū)已很少采用了。同時(shí)，松散保溫材料施工時(shí)，較難控制厚薄勻質(zhì)性和壓實(shí)表觀密度。1松散材料保溫層應(yīng)干燥，含水率不得超過設(shè)計(jì)規(guī)定，否則應(yīng)采取干燥措施或排汽措施

15、。2松散材料保溫層應(yīng)分層鋪設(shè)，并適當(dāng)壓實(shí)，每層虛鋪厚度不宜大于150mm；壓實(shí)的程度與厚度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定；壓實(shí)后不得直接在保溫層上行車或堆放重物。3保溫層施工完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下道工序，抹找平層和防水層施工。雨季施工時(shí)，應(yīng)采取遮蓋措施，防止雨淋。4為了準(zhǔn)確控制鋪設(shè)的厚度，可在屋面上每隔1m 擺放保溫層厚度的木條作為厚度標(biāo)準(zhǔn)。5下雨和五級(jí)風(fēng)以上不得鋪設(shè)松散保溫層。6鋪抹找平層時(shí)，可在松散保溫層上鋪一層塑料薄膜等隔水物，以阻止砂漿中水分被吸收， 造成砂漿缺水， 強(qiáng)度降低，同時(shí)可避免保溫層吸收砂漿中的水分而降低保溫性能。16-7-5 板狀保溫材料施工板狀保溫材料有水泥、瀝青或有機(jī)材料作膠結(jié)料的膨脹珍珠

16、巖、蛭石保溫板、微孔硅酸鈣板、泡沫混凝土、加氣混凝土和巖棉板、 擠塑或模壓聚苯乙烯泡沫板、發(fā)泡聚氨酯板、泡沫玻璃等。其中泡沫混凝土、加氣混凝土等表觀密度大、保溫性能較差。目前生產(chǎn)的有機(jī)或無機(jī)膠結(jié)料憎水性膨脹珍珠巖和瀝青作膠結(jié)料的膨脹珍珠巖、蛭石具有一定的憎水能力，吸水率在50%以下。聚苯乙烯泡沫板、泡沫玻璃和發(fā)泡聚氨酯吸水率低、表觀密度小、保溫性能好，應(yīng)用越來越廣泛。1鋪設(shè)板狀保溫材料的基層應(yīng)平整、干凈、干燥。2板狀保溫材料不應(yīng)破碎、缺棱掉角，鋪設(shè)時(shí)遇有缺棱掉角破碎不齊的，應(yīng)鋸平拼接使用。3干鋪板狀保溫材料，應(yīng)緊靠基層表面，鋪平、墊穩(wěn)，分層鋪設(shè)時(shí)，上下接縫應(yīng)互相錯(cuò)開，接縫處應(yīng)用同類材料碎屑填嵌

17、飽滿。4粘貼的板狀保溫材料，應(yīng)鋪砌平整、嚴(yán)實(shí)，分層鋪設(shè)的接縫應(yīng)錯(cuò)開，膠粘劑應(yīng)視保溫材料的材性選用，如熱瀝青膠結(jié)料、 冷瀝青膠結(jié)料、 有機(jī)材料或水泥砂漿等。板縫間或缺角處應(yīng)用碎屑加膠料拌勻填補(bǔ)嚴(yán)密。16-7-6 整體保溫層施工整體保溫層目前有水泥膨脹珍珠巖、瀝青膨脹珍珠巖及膨脹蛭石、 硬泡聚氨酯等?，F(xiàn)澆水泥膨脹珍珠巖、水泥膨脹蛭石無憎水性能，含水率很大，施工后水分很難蒸發(fā)，應(yīng)做排汽屋面，而且水分排出過程很長(zhǎng)，保溫效果大大降低。而硬泡聚氨酯施工時(shí)的平整度難以保證，施工工藝較復(fù)雜， 所以性能雖優(yōu)， 但全面推廣尚有困難。1保溫層的基層應(yīng)平整、干凈、干燥。2水泥膨脹珍珠巖、瀝青膨脹珍珠巖、膨脹蛭石應(yīng)采取

18、人工攪拌，避免顆粒破碎。以水泥為膠結(jié)料時(shí)，應(yīng)將水泥制成水泥漿后，邊潑邊拌均勻。3以熱瀝青作膠結(jié)料時(shí)，瀝青加熱溫度不應(yīng)高于240，使用溫度不宜低于 190，膨脹珍珠巖、膨脹蛭石的預(yù)熱溫度宜為100120，拌合以色澤均勻一致、無瀝青團(tuán)為宜。4水泥膨脹珍珠巖、瀝青膨脹珍珠巖、膨脹蛭石整體保溫層，應(yīng)拍實(shí)抹平至設(shè)計(jì)厚度，虛鋪厚度和壓實(shí)厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。保溫層鋪設(shè)后應(yīng)立即進(jìn)行找平層施工。5硬泡聚氨酯保溫層的基層必須干燥，如有潮氣，則泡孔大而不勻，強(qiáng)度降低?；鶎颖砻鏈囟冗^低時(shí)，可先薄薄地涂一層甲組涂料，然后進(jìn)行噴涂施工，否則易發(fā)生收縮，噴涂時(shí)要連續(xù)均勻。有霧、雨雪天和五級(jí)以上的天氣，均不應(yīng)進(jìn)行硬泡聚氨酯現(xiàn)

19、場(chǎng)施工。16-7-7 架空隔熱層施工1架空隔熱屋面應(yīng)在通風(fēng)較好的平屋面建筑上采用，夏季風(fēng)量小的地區(qū)和通風(fēng)差的建筑上適用效果不好，尤其在高女兒墻情況下不宜采用，應(yīng)采取其他隔熱措施。寒冷地區(qū)也不宜采用， 因?yàn)榈蕉旌鋾r(shí)也會(huì)降低屋面溫度，反而使室內(nèi)降溫。2架空的高度一般在100300mm，并要視屋面的寬度，坡度而定。如果屋面寬度超過 10m 時(shí)，應(yīng)設(shè)通風(fēng)屋脊，以加強(qiáng)通風(fēng)強(qiáng)度。3架空屋面的進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在當(dāng)?shù)匮谉峒竟?jié)最大頻率風(fēng)向的正壓區(qū)，出風(fēng)口設(shè)在負(fù)壓區(qū)。4鋪設(shè)架空板前，應(yīng)清掃屋面上的落灰、雜物，以保證隔熱層氣流暢通，但操作時(shí)不得損傷已完成的防水層。5架空板支座底面的柔性防水層上應(yīng)采取增設(shè)卷材或柔軟材料

20、的加強(qiáng)措施，以免損壞已完工的防水層。6架空板的鋪設(shè)應(yīng)平整、 穩(wěn)固；縫隙宜采用水泥砂漿或水泥混合砂漿嵌填。7架空隔熱板距女兒墻不小于250mm，以利于通風(fēng)，避免頂裂山墻。16-7-8 質(zhì)量要求和驗(yàn)收16-7-8-1質(zhì)量要求1保溫層的厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，厚度偏差不得超過5%，其材料性能應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2保溫層表面應(yīng)平整，需粘貼的板狀保溫材料粘結(jié)要牢固。3保溫層的含水率不得超過設(shè)計(jì)要求。4架空隔熱制品應(yīng)鋪平墊穩(wěn)，架空層中不得堵塞，架空板表面應(yīng)平整，縫隙用水泥砂漿勾填密實(shí)。16-7-8-2保溫層質(zhì)量檢驗(yàn)保溫層的質(zhì)量首先是保溫材料質(zhì)量要合格，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求， 尤其是含水率要符合設(shè)計(jì)要求， 這是根本的， 是主控項(xiàng)目， 低吸水率的保溫材料只要檢查原材料是否合格就可以， 吸水率高的保溫材料， 施工后，還應(yīng)檢查完工后防水層的含水率，目前尚無現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)量含水率的儀器， 所以必須挖取現(xiàn)場(chǎng)施工完成的保溫層烘干檢測(cè)。保溫層除此之外，還應(yīng)檢驗(yàn)厚度是否符合設(shè)計(jì)要