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摘要:在建筑节能保温材料的选择与技术应用上,更应注重材料的性能与指标是绿色的对人们健康有积极影响的,才能实现建筑的可持续性发展。建筑节能保温材料技术在我国将作为一项长期的任务发展下去,任重而道远,建筑行业一定要在发展中不断总结经验,为以后的可持续发展指明了方向,奠定了坚实的基础。本文对建筑节能保温材料的现状及发展进行了探讨。
关键词:建筑;节能保温材料;现状;发展
随着世界各国建筑行业的蓬勃发展,能源问题已经成为了世界各国关注的焦点。我国必须要大力开发建筑节能保温材料,提升我国建筑节能技术,学习国外先进技术,开发环境友好型的节能保温材料,提高我国建筑行业的性能,解决我国建筑行业能源消耗的难题。
1建筑节能保温材料的现状
1.1无机保温材料
在建筑节能保温材料的建设中,无机保温材料是最早出现的新型材料,与传统的材料相比,保温技术效果显著,在建筑工程中得到了很好的使用,当时最主要的材料有岩棉、膨胀珍珠岩以及玻璃棉等无机材料。在建筑中采用这些材料,能够有效抵抗外界环境的破坏,当遇到酸碱性等物质时,上述材料的结构更加稳定,不会轻易的出现裂痕现象,同时,上述材料运用在工程施工中,其材质轻便,快速适应的能力强,适用范围广泛,对墙体的保温作用比较强。
除此之外,该种无机保温材料不仅在墙外使用,而且也能在墙内使用,由于其材料本身不易燃烧,因而也是很好的防火材料,适宜在大型的建筑物中防火。
1.2聚苯乙烯(EPS/XPS)泡沫保温材料
在建筑施工中广泛应用的发泡有机材料有发泡聚苯板EPS、挤塑聚苯板XPS、喷涂聚氨酯SPU及聚苯颗粒等,其辅助材料通常为聚合物粘结砂浆、界面活性处理剂、膨胀螺钉等。聚苯乙烯板材类材料施工流程为粘贴、螺钉固定、界面活性处理、挂网、抹灰等。这种保温材料密度较小、易于加工、具有良好的致密性以及良好的隔热性能。
聚苯乙烯(EPS/XPS)泡沫保温材料是一种在高温条件下成型的材料,与无机保温材料相比较,更具有市场竞争力。但是随着这种保温材料的大面积应用,它的缺陷也逐步呈现出来。例如,聚苯乙烯材料在结构中存在空腔,外界空气容易通过这些空腔与进行流动,与室内进行热量交换,从而影响其保温效果。而EPS在北方无法应用,因为在干燥环境中,其抗拉强度严重降低,所以EPS的应用具有很强的地域性,且不宜应用于高层建筑物。而且聚苯乙烯材料在施工前需要对其进行为期40d的预处理,但是这一要求在实际工况条件下难以满足,导致聚苯乙烯保温材料在施工后的一段时间内容易出现缝隙、透水等现象。聚苯乙烯材料在制造过程中一般使用氟利昂进行发泡,这种发泡剂会造成十分严重的大气污染。当温度升高到一定程度后,聚苯乙烯板材会产生熔滴,容易发生燃烧,而且燃烧速度极快,所以在公共场所不能大面积应用这种保温材料,以避免对公共安全造成威胁。
1.3聚氨酯PU硬泡节能保温材料
聚氨酯PU硬泡节能保温材料是一种新型的保温材料,其导热系数极低,是目前已知的有机和无机保温材料中导热系数最低的材料。在达到同等保温效果的条件下,它所使用的材料厚度在同类中最薄。厚度为50mm的PU硬泡所能达到的保温效果相当于80mm厚的聚苯乙烯板材、厚度为90mm的石棉,或者是760mm厚的混凝土结构。在PU硬泡的闭孔结构中,其闭孔率达到了95%以上,这种高闭合率使得这种材料具有极好的防水、隔热性能,使得受其保护的空间处于良好的绝热环境下,而这恰恰是其他保温材料所不能比拟的。聚氨酯PU硬泡节能保温材料还具有良好的韧性,很难出现开裂,表现出良好的抵抗冲击和外力的能力。
1.4复合型材料
作为另一种新型的保温材料,复合型材料则是指利用经过处理的农作物秸杆,其具有一定的保温能力,是一种通过无害化处理及发泡工艺而制成的空心保温材料。复合材料具有极强的隔热性、稳定性,环保无害、使用期限长、使用方便,而且该材料来源广泛,制造工艺简单、能耗低,但是由于其制造工艺并不成熟,因此尚未投入大规模生产。
2建筑节能保温材料的未来发展方向
2.1墙体保温材料应具有更高的防火等级
现在我国很多的保温材料,尤其是一些有机材料在燃烧过程中。会散发出大量的毒害物质,导致环境受到污染。所以需要注重新型阻燃剂的研发,并在生产墙体保温材料时将阻燃剂掺加入保温材料的制作过程中,从而使材料具有更强的阻燃性能。
2.2注重复合保温材料的研发
当前市面上常见的保温材料均具有各种各样等问题,很难同时具备防火、保温隔热以及耐火等性能。所以需要利用有效的技术将各类型的保温材料组合起来像是把聚氨酯材料以及岩棉材料组合起来,使复合材料同时具备较强的保温性能以及A级不燃性。可用的方法是把岩棉粘在水泥基纤维增强卷毡上,并通过高压浇注机设备在岩棉表面持续的喷射聚氨酯树脂材料,之后通过层压机高温使其发泡成型,从而做到岩棉以及聚氨酯材料的复合生产。
2.3使墙体保温材料具有更强的耐水性
墙体保温材料应具有更强耐水性的经测量应为空气的23.1倍,所以若是保温材料含水量过高,则其保温性能会大大降低,同时材料的耐久性也会减弱。当前我国很多的保温材料,特别是一些无机材料,具有较强的吸水率,所以在布置外护层时,需使用防水效果非常好的材料,造成外护层的成本大大增加。所以有必要研究新型憎水剂,同时将憎水剂掺加入保温材料的制作过程中,从而使保温材料的表面特性得到优化,具有更强的憎水效果。
2.4注重新型建筑墙体保温材料的研发应用
由于当前所有的建筑项目墙体保温材料很难同时具备防火、保温以及防水等功能所以需要注重新型保温材料的研发与应用。像是气凝胶材料,该类材料的导热系数可不超过0.020,可以对气体对流传热进行有效抑制,同时减少固态热传导。另外该类型材料的密度保持在3mg/cm3~500mg/cm3,并具有可调性,孔隙率处于80%~99.8%之间,孔径尺寸则为1~100nm。这类材料具有无机不燃性。二氧化硅气凝胶除了具有上述性能之外,同时具有较强的耐久性以及耐腐蚀性能,然而由于制作设备昂贵,同时制备周期长,再加上原材料的采购成本高,所以在建筑保温材料方面仍没有得到广泛的应用。另外该材料也存在如下问题:一是,在进行SiO2气凝胶材料的制作时,应当通过常压干燥技术,淘汰超临界干燥技相对低廉的原材料,同时因为SiO2气凝胶容易受到干燥条件、催化剂浓度和水解时间等因素的影响,所以需要尽量的简化制备技术流程,同时缩短制备周期。
2.5注重透明保温材料的大力推广
透明建筑项目保温材料中常见的种类有玻璃纤维保温以及聚碳酸酯蜂窝塑料材料等,其可以应用在预先漆黑的墙体结构或者是建筑的窗户结构中,由于其可以应用太阳能作为能源,所以也可以应用在我国光照非常强烈的区域。将透明保温材料应用到建筑项目中可以使阳光更多的透入室内,避免由于潮湿所造成的发霉问题,同时也使建筑自身具有更强的舒适性,并且在没有阳光时仍可以起到一定的保温作用,所以在建筑发展中,也需要把透明保温材料进行广泛的应用推广。
结束语:
综上所述,保温材料是建筑节能与可持续发展中必不可少的重要物质基础。考虑到保温材料的经济性及优异的性能,应合理利用好保温材料,设计好保温构造,发挥保温材料在建筑节能中的重要作用。
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