中建二局第一建筑工程有限公司上海分公司 上海浦东 200125
摘要:随着国民经济的不断发展,在民用住宅建筑中,其用电量在不断地增加。基于此,要对外墙保温材料进行相应的技术创新,进而达到外墙保温的理想效果。在民用建筑中的外墙部位,大面积应用无机保温材料,不但可以起到节能降耗的目的,还可以从根本上降低污染,使环境得到保护。
关键词:外墙;无机保温材料;应用及展望
在国家政策的引导下,建筑节能成为了一种建筑工程的潮流,涌现了很多节能保温材料的产品,目前国内外主要的外墙保温材料包括有机保温材料和无机保温材料。有机保温材料,比如膨胀挤塑聚苯乙烯保温板(XPS板)、膨胀模塑聚苯乙烯保温板(EPS板)、聚氨酯保温板(PU板)和橡塑保温板(NBR/PVC板)等,虽然这类有机保温材料保温性能一般优于无机保温材料,但是其防火性能较差、耐老化时间短,强度较低,而无机保温材料由于其优良的耐火性能、强度高、耐久性好等优点,在建筑节能中被广泛应用。本文主要对比玻化微珠保温砂浆、岩棉板、泡沫玻璃板、发泡水泥板等的表观密度、导热系数、抗压强度和耐火等级,进而了解不同保温材料的性能差异,对指导工程实践选择合适的材料用于外墙保温具有重要意义。
1 无机保温材料的种类
1.1 玻化微珠保温砂浆
玻化微珠保温砂浆是以水泥等为胶凝材料,采用玻化微珠保温颗粒为保温轻集料,掺入胶粉等混合制成的干粉料,在施工过程中,只需向干粉料中加入适量的水搅拌后即可施工。其内部具有多孔结构,由于存在大量封闭孔隙,能够阻止空气对流,从而大大降低了整个保温材料的导热系数,也就提高了保温隔热性能。
1.2 泡沫玻璃板
泡沫玻璃板是由碎玻璃、发泡剂、改性剂等经细粉混合均匀形成配合料,再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的多孔材料。泡沫玻璃板质轻,保温隔热和防火性能好[4]。
1.3 岩棉板
岩棉板一般是由玄武岩、辉绿岩等,在加入一定辅助料的作用下,经高温熔融,用离心法制成纤维,然后经过一定处理形成均匀毛毡,再经过固化、压制、切割等工艺形成的岩棉制品。这种保温材料质轻,具有良好的保温隔热、隔声、防火等性能。岩棉板一般用于建筑外墙外保温,常见于石材幕墙等后侧墙体保温。
1.4 发泡水泥板
发泡水泥板也叫水泥基泡沫保温板,是经过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式进行发泡,然后将泡沫与水泥浆料均匀混合,再进行模具或机械成型,经自然养护得到具有一定形状尺寸的板材。发泡水泥板质轻、保温和隔音性能好,缺点是强度不高,一般抗压强度为0.5 MPa以上。
2 建筑节能当中应用有机保温材料存在的主要问题
过去建筑节能当中更多地对有机保温材料进行应用,但是经过长时间应用之后可以发现有机保温材料存在着以下不足之处:
2.1 有机保温材料的优越性与不足
在进行现代建筑过程中,在楼梯间所使用的保温材料主要就是NPS板以及EPS板,在这些板材当中,所含有的聚苯乙烯是比较多的,并且在高层建筑当中的外墙,对这些材料使用也是非常多的,这些板材含有一定量的可燃性物质,因此其安全系数比较低下,因此我国已经明确规定民用建筑当中不得对这些材料进行使用。在保温材料当中如果含有比较多的聚苯乙烯,一旦发生火灾,就可以在短时间内急剧蔓延,并且在燃烧过程中也会出现非常多的有毒气体,如果严重非常有可能造成人员伤亡,即便是在建筑当中对阻燃类保温材料进行应用,也很难从根本上避免燃烧的发生。
2.2 忽视节能材料的防火功能
在对老建筑进行维修改造过程中,为了对老建筑外墙结露问题进行解决,通常会利用有机保温材料进行绝热操作。在进行建筑节能设计过程中,对保温材料的阻燃性并没有非常明确的规定。
在对保温材料进行使用过程中,只是对其具体类型以及实际厚度进行说明。除此之外,存在一些建筑进行节能设计过程中,即使对具有阻燃性的保温材料进行使用,但是实际施工过程中所选择的材料并没有这项功能。之所以在建筑节能设计过程中出现这类问题,最主要的原因在于人们对建筑物的防火功能没有引起足够的重视,这样导致建筑存在非常大的安全隐患。
2.3 耐用性能差,使用寿命短
在建筑保温层中对有机保温材料进行应用,由于抗冲击保护能力是比较差的,在对材料进行运输过程中,对保温层会产生一定的破坏,如果严重还需要对其进行维修。EPS板的应用范围是非常广泛的,但是在对这种材料进行制作过程中标准还不是非常明确,这样就使得在具体施工过程中存在非常多的安全质量方面的问题。
3 无机保温材料的应用展望
3.1 改进工艺,降低成本
在国内当前,市场中随处可见无机保温材料,并且具备多样性的特点。无机保温材料具备不同的特点的同时,仍具备一定程度的问题。比如就材料的性能和吸附的尺寸上均有偏差。又如酚醛复合板,其本身具备易碎化的缺陷,与此同时还会出现粉化的现象等。在现阶段的无机保温材料中,并没有相对完善的标准,以及相应的技术设备,因此即便国内的泡沫生产十分广泛,并且技术也相对成熟,但是整体的技术水平仍然远远落后于欧洲国家。所以,国内仍然需要向国外学习,不断完善无机保温材料的工艺,进而使生产的成本得以降低。
3.2 无机保温砂浆体系
所谓无机保温砂浆就是应用于建筑墙体外部的砂浆,其属于一种新型的保温节能材料,其主要是将无机类的轻质保温颗粒作为最基本的轻骨料,通过部分的凝胶材料的添加,以及其他材料进一步填充,最终得到的干粉砂浆。无机保温砂浆,具备一定的节能性,在节能的同时,还能将废物利用起来,在保温隔热上也有优异的效果,基于以上优点,还具备价格实惠适合大面积使用的特点。在无机保温砂浆中,其整个体系的建设是通货膨胀玻化微珠干混保温砂浆进而形成保温层,与此同时,在保温层的内部层面,涂抹相应的抗裂砂浆,进而与保温层进行复合,最后形成一个完整的体系,不但具备隔热的特性,还具备防火和抗裂的特质。此砂浆不论在温度上还是在化学上都具备一定程度的稳定性,因此不会出现老化的现象,与原本的建筑体系同寿。
3.3 泡沫玻璃保温体系
泡沫玻璃保温体系,顾名思义,就是由泡沫玻璃保温板以及相应的黏结剂组合而成,同时在使用时,还要应用到相应的抹面砂浆、腻子、金属托架等。泡沫玻璃本身具备不燃的特性,因此也会产生有害气体,更不会对人们的健康产生威胁。与此同时,其本身还具备不变形的特点,在抗氧化的同时,还能保证不透湿性,又由于其本身的物理和化学性质十分稳定,所以不会出现开裂现象,与建筑原体同寿。
3.4 岩棉外墙保温体系
该体系是现阶段应用最广泛的一个外墙保温方法。在保温的层岩棉中,其主要是以铁矿渣作为主要组成部分,通过熔化的方式,再经过高压蒸汽喷吹的方式进行冷却处理,最终得到的无机隔热材料。岩棉本身具备很多的特点,例如,不燃、不腐烂、弹性好等。岩棉本身还具备隔音的特性,不但可以应用于现阶段的各种墙体结构中,还可以应用于木结构中,将其大范围应用,不但能使室内的环境质量得到改善,还能使室内墙体的潮湿状况得到根本的改善,与此同时使整个墙体的气密性得到提高,实现墙体表面不结露的目的。
总之,近些年随着我国经济的不断发展,建筑行业的发展速度是非常快的,这样就使得保温材料有着广泛的应用。由于保温材料的保温措施是非常好的,才可以更好的确保建筑的使用功能,在进行建筑节能工程中,通过对无机保温材料进行有效应用,可以将保温成本大幅度降低下去,进而推动建筑行业朝着更好的方向发展。
参考文献:
[1]周白霞.无机保温材料在外墙保温系统中的应用展望[J].四川建筑科学研究,2013,39(1):203-205.
[2]张泽华,张志强.发泡水泥保温板性能研究及实验[J].河南科技,2014,39(3):53-54.
[3]周立民.玻化微珠保温砂浆性能优化研究[D].重庆:重庆大学,2015.