摘要：本文着重分析STP超薄保温板的组成、保温性能，并结合现场实际使用情况，通过研究实际运用STP超薄绝热保温板，将为此材料的推广使用打下一定的基础，并能有针对性的优化材料，提高系统的适应度。
关键词：STP超薄绝热保温板；热桥；系统性能；应用研究
引言
随着国内外建筑节能保温的研究发展，大量的建筑采用了保温效果更有效的外保温体系，同时，经过大量的研究和实践，一大批新型的建筑保温材料和高效的构造做法正在推广实行中。但是为了顺应国家进一步的保温节能目标，采用更轻质、低导热系数、高稳定性的保温节能系统成为了一个长期的探索与实践过程。
现阶段，STP（Super-SlimThinsulatePannel）超薄绝热保温系统相对而言是一种比较理想的保温隔热系统，其主体保温材料STP超薄保温板各项数据指标均远远优于大部分的常规保温材料，本文将就此类材料的实际性能与多种材料进行对比，并对其系统构成的稳定性、可靠性进行详细的阐述。
1 STP超薄绝热保温板组成
STP超薄绝热保温板是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜通过抽真空封装技术制作的[1]。
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图1 STP超薄绝热板结构示意图
无机纤维芯材是由超细二氧化硅、添加剂、助剂配置而成，其主要作用，首先是起到支撑骨架的作用，使整个板材具有可操作性，同时芯材本身具有一定的热阻作用，起到保温作用。如果无机芯板表面多孔，孔洞分布均匀，那么相对而言更容易抽真空，最终使芯板内部真空度较高，而在使用过程中空气溢出的情况则会减少产生，一定程度起到了延长STP超薄保温板的使用寿命的功能。
以无机纤维粉体、复合膜、成品板材为原料，按GB/T20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》要求进行燃烧检验[2]。从各项检测结果来看，在总计6大项检测指标中，“炉内温升”、“质量损失率”、“600s内总热释放量”这3个技术指标检验结果远超目标技术指标，性能十分优越，而其他3个指标也满足目标技术指标，防火性能优于现阶段国家防火性能A1级的同类材料。
表1 STP保温板防火性能表
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2 热桥影响分析
单块STP超薄绝热保温板的保温隔热能力在上文中，已经做了阐述，但是不可回避的是，整体保温系统不得不考虑热桥效应对保温性能的影响。对STP板材而言，在本身具有有效的保温性能的前提下，进一步的减少热桥效应的影响，最终可以对整体数据指标的稳定产生更为有效的帮助。
2．1 热桥形成的机理
STP超薄绝热保温板的热桥形成，主要可以从四个方面进行研究[3]。
（1）单个STP保温板材
由于STP板的外表面为高强度复合阻气膜，其与内部芯材的导热系数相比，差距甚远。尤其是复合材料中存在铝箔的情况，铝箔的导热系数可以达到200 W/m·K，一部分热量会沿着表面阻气膜绕过板材由板与板的搭接部位传递，形成热桥。
（2）相邻板材的间隙
STP板由于抽真空的原因，无法保证每块板材抽真空后的收缩度一致。这主要受限于板材的原材料同批次、同条件加工的原因。因此，两块相邻板材的贴面，肯定会因收缩度的不同而形成空腔与气隙，形成热桥。
（3）板材无法覆盖的部位
由于STP板材工厂加工，无法现场裁剪，一旦裁剪，真空腔漏气，会造成保温性能失效。而考虑到建筑工程的独特性，存在很多异形、多边形造型，故STP板材很多部位无法铺贴。同时板材的封装存在热封口，此部位无内部芯材，相比之下，热封口部位导热系数原高于其他部位。这两点原因容易造成大面积连续热桥。
（4）安装过程中的机械损伤
工程施工现场环境复杂，在实际铺贴过程中，十分容易发生磕碰。各种钢管、工具、尖锐器具的触碰都可能会造成STP板漏气，从而影响材料的保温性能。
2.2热桥性能的影响因素
经过研究可以总结出单块板材的影响因素主要有以下几点。
（1）高阻隔复合膜的结构组合
由于复合膜对于STP板材的使用寿命很关键，因此必须要有良好的阻隔气体渗透等性能。目前高阻隔复合膜一般由铝箔、多种高分子聚合物薄膜、聚氨酯（PE）、聚苯乙烯（PET）、玻纤布构成。
（2）内部芯材的导热系数与复合膜厚度的影响
通过大量数据累计分析对比可以发现随着STP超薄绝热板芯材的导热系数增加，热桥对整体的传热系数影响会减少。
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图2 热桥线性导热系数与芯材不同导热系数关系图
图中曲线可以明显的反映出芯材导热系数的增加，热桥的导热系数相对减小，并且在芯材导热系数大于>0.001 W/m·K后，热桥随板材厚度变化幅度减小，当表面复合膜厚度较薄时，芯材的导热系数对热桥的影响较小。
（3）热封边界形式的影响
2005年，Annex39组织曾对相同性能的VIP真空绝热板材进行过热封边界对热桥影响的研究。最终得出结论：即热桥导热系数随着高阻气复合膜厚度与热封边界厚度的比值（Ψ）的不同而不同。且和热封形式也有所关联，当比值不变时，热封形式也会影响热桥导热系数。
通过研究数据发现，有热封的热桥导热系数为无热封的两倍，并且热桥导热系数随着Ψ值的增大而减小。
相邻STP保温板的间隙通过填充其他形式的绝热材料，能够有效减少热桥损失。根据填充物的绝热性能的好坏，热桥能量损失随着绝热性能的上升而减小。
对于绝热板无法覆盖而导致的热桥效应，为了减少这部分热桥的影响，现阶段最有效的方式可配合采用另一种适应性强、保温效果尚可的保温材料——保温砂浆做弥补。保温砂浆可连续施工，无接缝，不受建筑外形的约束，对STP超薄绝热保温体系整体保温性能薄弱的部位进行了增强。
3 系统整体保温节能效果
热量传递形式主要有3种：热对流、热传导、热辐射。STP超薄绝热保温系统在这3方面均能有效的对热量的传递进行阻隔。
无机芯材的热传导试验及实际检测数据均十分优秀，属于不良导热体，STP板材的核心既是无机芯。
STP板材采用真空形式，对于热对流而言，基本破坏了热对流存在的可能，将气流的流动传热效果降至了最低。
表层复合膜由于采用铝箔或者其他金属箔，因此对热辐射也起到了很好的反射作用。整体的考虑从三个方面均起到了控制热量传递的目的。
表2 STP超薄绝热保温系统热工性能
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根据上述计算所得，STP超薄绝热板材采用15mm作为外保温材料，就可以满足相关规范的节能要求。
4 系统整体性能
4.1 系统防火性能
STP保温系统为了减缓火势蔓延速度，满足防火分区的要求，需要根据节点设置层间防火构造。防火隔离带采用满粘的方式进行布置，有效的针对建筑层间防火分区进行隔离阻燃。考虑到STP板材主体为无机材料，其防火性能本身达到A1级，且持续燃烧时间t=0[5] ，所以在有火情的情况下，一是STP板材基本不燃，其不会助长火势的蔓延，相反可以抑制火情快速的发展；二是其作为无机材料的收缩性小，不易开裂，在高温环境下，STP板材不会迅速的剥离墙面，掉落后增加过火面积。因此，相比于其他保温材料，在防火性能上，STP板材有很大的优势。
4.2 系统抗风压性能
外保温体系另一个较为突出的问题是墙体脱落，总体而言，由两大原因造成：1、由于垂直墙面的负风压的作用，导致外保温体系因材料或界面粘接强度不足而脱落；2、由于外保温体系的自重导致各材料、界面抗剪切强度不足时造成脱落。STP板材的密度仅为≤10kg/m2，相对而言，其在装饰面层材料相同的情况下，自重远小于岩棉板、聚苯乙烯板等保温材料，故在此不做重点讨论。对于建筑而言，特别是高层集群建筑，由于季节或高度的影响，风荷载对建筑外墙的影响非常大。应根据不同地区、不同高度的建筑进行详细的负风压分析。
通过理论计算，可以确定在质量合格的情况下，即使在300m高度的阳角部位，STP超薄绝热保温系统的风压安全系数也达到了13倍。因此，在施工质量得到保障的前提下，STP超薄绝热外墙外保温系统具有良好的抗负风压性能，完全符合实际使用要求。
5 应用案例
为了验证STP超薄绝热保温系统的现场施工情况，将以实际工程为例，对实际的操作和现场碰到的问题进行阐述和处理，便于持续改进和优化现有的STP技术。
工程为一栋15层SOHO公寓，建筑高度49.5m，根据设计要求，采用STP超薄绝热保温板作为外墙外保温材料，设计厚度10mm，外墙饰面采用面砖及真石漆。
5.1 施工工艺
根据工程情况，STP保温板施工基本工序如下所示。在实际施工中，一组由下到上安装STP板，另一组则由上到下抹灰施工，形成高效的施工工序搭接。
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图3 工序流程图
5.2 整体保温系统完成情况
项目按施工进度，顺利完成外墙整体外保温施工，现场严格按规范规定进行操作，实际完成质量较好。在管控过程中，重点确保保温板性能有效，板材在锚固件固定部位封装成三角形状，防止锚固件钉穿复合膜。
图3 锚固件安装
在STP超薄绝热板大面铺贴完成后，经检查无破损，无漏气等情况后，进行拼缝间及异形部位的聚苯颗粒保温浆料的粉刷，控制整体平整度，避免影响后道工序。
图4 STP系统保温完成效果
最终进行耐碱纤维网格布抹灰保护层施工，平整度、垂直度满足要求后，进行真石漆及面砖铺贴施工，形成完整的STP超薄绝热板保温体系。
6 结束语
本文通过对STP保温材料本身的传热方式，传热系数、热阻等性能指标对保温性能的影响，有针对性的对整个外墙保温体系的结构和传热系数的变化进行了分析，强调了在外墙保温体系中，热桥效应的控制对于整体保温性能的影响比较关键。选择合适的建筑保温材料可以有效减缓热损失，起到良好的保温效果，且经济性、可持续发展性可以得到保障。
同时结合实际工程，对现场施工STP超薄绝热板的工序进行了说明。施工完成后，整体外墙保温完成的平整度良好，观感质量优秀，能够满足设计图纸的要求，使STP超薄绝热外保温系统的功能得到了充分的展示，为建筑的外保温系统提供了一定的参考依据。
参考文献：
[1] 耿彩虹，STP超薄绝热板的研究与应用，建设科技[J]， 2011（3）：88-89.
[2] 薄丽洁，STP防火超薄绝热保温板在外墙保温体系中的应用和推广前景分析，中国消防协会科学技术年会，2013.
[3] 杨春光、高霞，真空绝热板中的热桥效应及其优化措施，真空[J]，2010，
[4] 《建筑材料及制品燃烧性能分级》 [S]，GB 8624-2012.
[5] 张碧茹，外墙外保温体系使用锚栓的问题，上海节能[J]，2005（4）：39-42.