1. 前言
随着建筑业的发展，建筑节能、建筑防火和建筑质量要求越来越高。目前国内屋面保温使用的建筑保温传统工艺和材料虽然短期解决了保温节能问题，但在防火、质量、使用效果问题方面却不能满足需要：①保温隔热效果不够优良，施工速度慢。②不防火，近年发生的几起重大的火灾事故已经表明其严重性。③物理性能及寿命期与建筑物极不匹配，开裂、空鼓、脱落时有发生，形成严重的质量和安全问题。如何解决成为了目前的关键！
北京城建集团有限责任公司根据北方地区特点，在施工工艺、施工材料上加以改进，在沈阳金秋医院改造项目使用了“空气层聚苯泡沫混凝土”节能防火屋面保温体系，总结形成了工法，成功解决了以传统方法造成的屋面易燃、开裂、空鼓、脱落等问题，并提高了保温隔热性能、加快了施工进度，保证了施工工期，获得了业主及监理的一致好评。
2. 工法特点
“空气层聚苯泡沫混凝土”节能防火屋面保温施工工法的屋面保温板是以泡沫混凝土为定型保温材料，以空气层托板为隔气、反射、塑型材料，经浇筑复合形成无机发泡复合保温体系，由空气层托板、聚苯泡沫混凝土浇筑层、以及防潮层三部分组成。具有构造简单、施工方便、防火、防冻、抗压、抗开裂等特点，在与其他区域和传统屋面做法上相比，在工期、成本、质量、安全、以及综合效益方面具有明显的优势与新颖性。
2.1 施工方便，加快施工速度，降低成本
空气层托板是一种凹凸型板，具有质量轻，硬度大、防渗透、隔音效果优等特点，并且使用灵活，易于裁剪和拼接，以其为隔气层的塑型材料直接铺设在屋面结构层上，采取移动式搅拌输送机高效率生产、浇筑，隔气层、保温层、找坡层可一次铺设、浇筑成活。简化了屋面结构，降低了劳动强度，且移动式搅拌输送机生产、浇筑高效率，小时产量可达12立方米。提高了施工速度，缩短了工期，更降低了成本。
2.2 施工质量可靠
以空气层托板铺设结构层上，其上浇筑聚苯泡沫混凝土，利用空气层的空间阻止室内空气中的水蒸气透过结构层进入保温层。并在空气层安装排气管道，有效的及时的排出室内上升的水蒸气，保持保温层及楼板的干燥度，绝断屋面结露、发霉的水汽源头，避免冬季冻胀、夏季鼓包等质量通病的发生，有效地保护防水层结构使屋面体系形成良好的循环。
使用混凝土保温板为保温材料，浇筑时，用大量的聚苯颗粒均匀分散的包裹在发泡水泥中，能降低吸水率，全面吸收，能消化冻胀应力，将冻融损伤降至最低。
以水泥等无机材料为骨架，抗压强度高，泡沫混凝土和空气层托板的结构强度远大于其他保温材料，完全能够满足上人屋面的强度要求。而且能与水泥砂浆找平层、防水层紧密相接，形成优异的整体结构，避免屋面开裂、沉降、破损。保证了屋面保温的使用质量。并且发泡水泥的骨架体系使其可与建筑主体寿命一致，无须更新改造投资。
2.3 采用阻燃材料，安全性能高
主体材料为水泥，水泥为无机不燃材料聚苯颗粒均匀分散包裹在水泥之中，整体结构不能燃烧，检测燃烧性能为A2级，能够有效避免火灾发生时保温材料的助燃、毒害危险。可与建筑主体寿命期一致。
3. 适用范围
适用于各种气候条件、各种面积、的屋面保温隔热
4. 工艺原理
本施工方法是以双层空气层托板上下叠加置于结构层之上，以其上层托板为模板在其上浇筑聚苯泡沫混凝土，设置排气管道贯穿下层托板与外界，共分为浇筑层、空气层、排潮层三个部分（见下图）。
图4-1 屋面保温构造示意图
图4-2 聚苯泡沫混凝土成型底面形状图（水平翻转）
图4-3 聚苯泡沫混凝土成型侧面形状图
4.1 保温、隔热原理
本工法具有三层保温隔热功效：聚苯泡沫混凝土、空气密闭层和排潮层。
聚苯泡沫混凝土浇筑层为基本保温材料它是由：聚苯颗粒、发泡水泥、及其他添加剂混合一体浇筑在空气层托板上养护定型。其导热性能低于0.06 w/(m·k)，密度仅为普通混凝土的1/8，能有效抑制结构层与室外的热交换，具有优良的保温隔热性能，
由两块空气层托板组合形成密闭空气层，密闭空气的导热系数仅为0.023W/m·k，更具保温隔热及反射功能。排潮层属于凹凸状，未直接与结构层接触，有一定的空间，也增加了保温隔热性能。
此三重保温功效较之传统的保温方法保温隔热性格大幅提升，具有良好的推广性。
4.2 抗裂原理
双层空气层托板之下为排潮层，能有效阻止室内水蒸气随热气流上升透过结构层进入保温层，而是由排气管排向外界，这样就能保持保温层和楼面的干燥度，避免了保温层的内部结构破坏，进而杜绝了因冬季涨冻、夏季鼓包等产生的开裂问题。
泡沫混凝土是用机械方法将泡沫水溶液加压制成均匀封闭的气泡组成的泡沫，然后将泡沫注入到由水泥、集料、掺合料、水及各种外加剂等制成的浆料中，再经混合搅拌，浇筑成型，养护而成的轻质多孔材料，聚苯泡沫混凝土中有大量的聚苯颗粒均匀分散在发泡水泥中，也能降低吸水率。聚苯颗粒具弹性，能减少屋面冬夏季交替因热胀冷缩而产生的应力，进一步减少了屋面开裂、变形几率，而且聚苯颗粒的导热系数为0.06 w/(m·k)，相比常用的挤密苯板（0.029）、聚苯板（0.042）来说，导热系数高，但是，在保温层之上的抗裂砂浆的导热系数为0.93 w/(m·k)，聚苯颗粒与抗裂砂浆的导热系数差值较其他挤密苯板和聚苯板与抗裂砂浆的差值要小得多，因而更能缓解热量在抗裂层的集聚，使体系受温度骤变产生的热负荷和应力得到较快的释放，提高提高抗裂层的耐久性。
5. 工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程（见下图）
5.2 施工要点
5.2.1 基层清理：预制或现浇混凝土结构层表面，应将杂物、灰尘，清理干净。
5.2.2 弹线找坡：按设计坡度及流水方向，找出屋面坡度走向，确定保温层的厚度范围。
5.2.3 托板铺设：铺设空气层托板，应满铺、平整、对齐，顶板和底板搭接不少于两半球，上下两层应错开搭接，必须高低两种型号托板组合铺设。不得使用破损模板，任何人也不得踩踏空气层托板。
图5.2.3-1 托板铺设示意图
5.2.4 排气管安装：将预先制好的排气管（独立排气管采用4寸PVC管、防雨形式）插入双层空气层托板中，40～60 m2一个均匀布置，管头为刚伸入排潮层为宜，排气管可借用烟道、气道，在空气层托板之下用排气管与其直接连接、预设。采用防雨管以防止雨水及其他灰尘进入排潮层，破坏其功能。
图5.2.4-1 排气管安装示意图
5.2.5 聚苯泡沫混凝土浇筑：可采用上料、发泡、搅拌、泵送为一体的移动式发泡浆料搅拌输送站将聚苯泡沫混凝土输送至屋面，可根据实际情况每 400m2分区设置一台发泡浆料输送站，提高施工速度。根据图纸找平层及找坡层标高要求，浇筑聚苯泡沫混凝土。浇筑高度要严格参照标高点、标高线，有找坡要求的应设定找坡标志线。浇筑达到标定高度后用刮板抹平，表面平整度应控制在10mm之内。
浇筑浆料出料口距离浇筑点不应超过1m，以免损伤泡沫。厚度超过120mm的区域应采取分次浇筑方法，底层一次浇筑不应低于80mm，下次浇筑时前次浇筑层须硬化至可上人程度。
接茬处应采用斜坡处理，斜坡长度应不小于浇注厚度的三倍。
图5.2.5-1聚苯泡沫混凝土浇筑示意图
5.2.6 成品养护与保护：天气干热及风力超过5级时，24-72小时内应进行保湿养护。保湿养护应采取喷淋方式，不得以水流直接冲刷浆料。淋水量以表层淋湿见水即可。施工完毕及时按设计要求采取标志、看护等保护措施，在强度为达到上人程度前不得上人，以免破损造成后患。
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