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摘要:发展高性能建筑围护结构保温材料是实现建筑节能的关键。然而近年来,国内几起因保温材料发生的重大火灾事故已经让人们清楚地意识到,推广应用具有良好防火性能房屋建筑外墙保温材料已经势在必行,在保温材料的研发和墙体保温系统的设计过程中,必须将安全与节能、防火与保温放在同等重要的位置。
关键词:高效节能建筑;保温材料;性能
前言:
在能源逐渐紧张的今天,为了能够有效的实现能源节约,各个行业都开始采取有效的措施,减少对能源的消耗和浪费,使得能源的利用率可以得到提升。而建筑行业对于能源的消耗最为严重,为了使得建筑的能源消耗可以得到减少,建筑施工企业开始将高效节能建筑保温材料应用到建筑建设中,从而使得建筑对于能源的消耗量大大减少,同时也对建筑的发展起到了积极的推动作用,实现了建筑行业的可持续发展。下面就对高效节能建筑保温材料进行合理的研究。
1现有建筑保温材料的分类及特点分析
按照材料的成分来看,传统的建筑保温材料可分为有机建筑保温材料和无机建筑保温材料。
1.1有机建筑保温材料
当前,常用的有机建筑保温材料主要有膨胀聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)和聚氨酯类材料等。这些材料主要的特点就是高致密度、重量轻和保温隔热效果比较好,所以应用比较广泛,但在实际中也暴露出诸多方面的问题,例如产生裂缝、耐久性以及防火性能差等。
裂缝是有机建筑保温材料普遍存在的一个问题,产生的原因主要有温度和风荷载两个方面。就温度来看,如果保温层温度超过70℃,有机建筑保温材料极有可能产生不可逆转的变形以至于开裂,同时,保温层与抗裂砂浆具有明显的导热系数差,温度变化的加剧如果超出抗裂砂浆承受临界点也会造成开裂;风荷载导致开裂的主要原因在于,有机建筑保温材料通常以点粘的方式铺设在建筑物的表层,难以做到充实性密封,在风荷载的反复作用下,容易导致保温层的脱落。
耐久性的问题主要是因为有机建筑保温材料普遍具有易老化或粉化的特点,其理论寿命通常不超过30年,这与建筑的设计寿命通常为50年以上不匹配,以至于需要在中途进行保温材料的更换,这将是一项耗资很大的工程。另外,由于当前的有机建筑保温材料其原材料多来源于石油,所以在石油愈发匮缺的情况下,其使用也将会受到限制。
防火性能是重点需要解决的问题,在近年来火灾频发的情况下,显得更为迫切。EPS和聚氨酯类材料均是可燃或易燃材料,即使有阻燃剂的存在,也未必能达到阻燃的标准,未从根本上解决防火性能低下的问题。同时,绝大多数有机材料都易在高温条件下软化,且在火灾发生以后,其带火滴液可导致火势扩散传播,对施救形成更大阻碍。另外,有机建筑保温材料的燃烧会伴随大量有毒气体的产生,也是对人员造成致命伤害的主要原因之一。
1.2无机建筑保温材料
常用的无机建筑保温材料分为三种:①自保温墙体构成材料;②无机保温纤维;③骨料型保温砂浆。其共同优点有阻燃防火、可变形量小、不易老化、不消耗有机资源以及能与抹面良好结合等,缺点在后文分类说明。
自保温墙体构成材料即是通常所说的泡沫和加气混凝土等,具有轻质多孔的结构且隔音效果较好,但同时存在强度低承重不高、干燥收缩大、可粘连性差以及隔热效果不如有机材料等缺点,特别在某些较寒冷地区,其节能效果难以满足既定标准。
无机保温纤维如岩棉、玻璃棉等虽然具有较好的保温效果,但存在挤压的情况下容易产生形变,对水的耐受性及防火温度都很有限。
多数骨料型保温砂浆其制作工艺就包括“烧”,是典型的不然材料,具有较高的耐候性、环保性和防火性能。例如复合硅酸盐保温砂浆,该材料是我国新近研发的一种无机复合保温砂浆,其组成材料主要为无机胶结料、硅酸铝、矿物填料、增强增粘组分以及轻骨料(如玻化微珠、陶砂等),具有和易性好、与墙面粘结牢固、表面平整等特点,其保温性能一般且目前造价偏高。又例如胶粉聚苯颗粒浆料,它是一种复合有机材料的无机建筑保温材料,具备了无机材料多方面的优点,如高强度、高粘连性、高抗裂以及造价低廉等,但其缺点也同样表现为隔热性能较有机材料差,同时其高容重和高致密性也对可加工性造成了影响。
2技术性能及应用效果
2.1技术性能
就高效节能建筑保温材料的原材料构成以及生产工艺来看,这种材料的导热系数在0.0639W/m・k左右,而其粘结的强度则为0.208MPa。另外,其抗压的强度以及松散容重分别为1.77MPa和580kg/m3,其偏碱性,具有较强的抗冻性能,能够在常温环境喜爱,保持完整性,不怕燃烧,在4h之内就能够有效硬化,由此可以看出,高效节能建筑保温材料具有较强的技术性能。
2.2应用效果
高效节能建筑保温材料是一种用于外墙内保温的新型墙体材料,它可以替代原来的砂浆层,不用额外施工,其所具有的应用效果包括以下几点:
2.2.1使用高效节能建筑保温材料后,240mm砖墙的保温效果高于370mm砖墙+普通混合砂浆的保温效果,接近于490mm砖墙+混合砂浆的保温效果。
2.2.2某市普遍采用的370mm砖墙+20mm混合砂浆的墙体结构,远没有达到《民用建筑节能设计标准》规定的近期节能标准的要求,而改用保温砂浆层后,其节能效果高于近期节能标准。
2.2.3370mm砖墙+20mm保温砂浆层,其保温效果超过了940砖墙的保温效果,达到620mm普通砖墙的保温效果。由上述分析比较可以看出,高效节能建筑保温材料是一种很有前途的墙体保温材料,采用它和其它砌体复合的墙体,可以大量节省粘土砖和运输量,节约土地和生产能源,可以使墙体减薄,扩大房屋使用面积,它的研制和应用具有显著的经济效益和社会效益,必将为建筑节能发挥重要作用。
3生产设备及施工方法
3.1生产设备
由上面的生产工艺流程可以看出,该材料一次混合成型,工艺简单,设备投资少。主要设备有:混料机一台(容积0.5吨或1吨),秤、电动筛等。
3.2施工方法
3.2.1施工前,应首先检查建筑的内墙表面,基层应平整、清洁,并提前将基法用水浸湿。
3.2.2将粉料与水拌合,调成均匀的浆料,静置5分钟后使用。调好的浆料应在半日内用完。
3.2.3抹墙面时,可一次成活,也可分层进行,但抹层过厚(超过20mm)时易造成流坠和空鼓,必须分层进行。
3.2.4应待抹面层干透后,再做其它内墙装修。
结语:
综上所述,高效节能建筑保温材料的应用在一定程度上使得建筑的节能效应得到了提升,有助于推动建筑行业的发展。高效节能建筑保温材料本身属于一种较为优秀的保温材料,其主要应用在墙体上,这种保温材料除了具有保温的效用,同时还具有保健的性能,其能够对人体的微循环形成有效的促进作用,发挥出一种医疗保健的作用,从而对人体的健康形成保障。同时这种材料在实际的应用中,应用较为简便,能够一次成型,有效的达到了节省施工费用的目的。可以说,这种高效节能建筑保温材料具有广泛的实用意义。
参考文献:
[1]颜艳.建筑外保温材料有关问题的思考[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2011(4).
[2]陈旭.建筑节能技术市场发展前景及推广应用研究[D].成都:西南交通大学,2012.