李可園

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快了腳步，建筑行業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，高層、特高層的建筑不斷涌現(xiàn)。為了滿足當(dāng)下人們的環(huán)保要求，建筑外墻保溫材料得到了普遍的應(yīng)用。在保溫材料的規(guī)模應(yīng)用過程中，為了避免因?yàn)楸夭牧蠈?dǎo)熱性能差等原因造成火災(zāi)，本文因此對外墻保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行分析，以更好的保障人們?nèi)罕娚?cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：建筑外墻；保溫材料；導(dǎo)熱系數(shù)

中圖分類號：TU551 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0066-01

1 前言

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱耗占建筑采暖空調(diào)能耗的1/3以上，其中墻體占比例最大的能耗，約占圍護(hù)結(jié)構(gòu)的75%-80%，我們應(yīng)該大力推進(jìn)和應(yīng)用外墻保溫[1]。

由于建筑中材料防火性能考慮欠佳，外墻保溫材料引發(fā)的火災(zāi)導(dǎo)致了嚴(yán)重的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，給國家相關(guān)部門敲響了警鐘，必須強(qiáng)化建筑外墻保溫材料的防火性能工作，本文從外墻保溫系統(tǒng)的分類入手，結(jié)合目前建筑外墻保溫材料其防火性能的實(shí)際使用情況，對建筑外墻保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行研究探討。

2 外墻保溫系統(tǒng)的分類

外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展和建筑節(jié)能材料創(chuàng)新對新型節(jié)能材料的建筑節(jié)能的發(fā)展密切相關(guān)，只與外保溫技術(shù)結(jié)合建筑節(jié)能材料的發(fā)展的前提下，才能真正發(fā)揮其作用。正是由于節(jié)能材料的不斷更新，外墻保溫技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注。外墻外保溫系統(tǒng)分為3種形式：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和外墻夾芯保溫系統(tǒng)[2]。

2.1 內(nèi)保溫系統(tǒng)

外墻內(nèi)保溫，簡單來講就是將保溫層設(shè)置在了外墻以內(nèi)。這種做法施工簡單、價格低，且不易受到外界條件的影響，具有很好的耐久性能。但也具備了比較顯著的缺點(diǎn)：

（1）保溫層加大了墻面的面積，從而導(dǎo)致建筑使用面積的減少；（2）易產(chǎn)生內(nèi)外溫差，導(dǎo)致外墻結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)；（3）會對建筑的再次裝修和使用產(chǎn)生一定的影響；（4）選擇保溫材料燃燒性能會直接影響到內(nèi)保溫系統(tǒng)的防火，如果材料選擇不合理，則會產(chǎn)生重大影響。這種外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)并不是所有區(qū)域都適用的，對于氣候溫和的地區(qū)是可以考慮采用的。

2.2 外墻外保溫系統(tǒng)

外墻外保溫，顧名思義就是在外墻的外側(cè)設(shè)置有機(jī)或無機(jī)保溫層。這種保溫方式等于給了外墻墻體適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，墻體受到溫度影響小，從而墻體會有比較平穩(wěn)的溫度變化，這樣就在很大程度上降低了外墻裂縫及破損的風(fēng)險。從目前來看，我國大多數(shù)的外墻保溫系統(tǒng)都是采用的聚苯乙烯泡沫。這種材料在生產(chǎn)中一般會添加鹵系添加劑來強(qiáng)化材料的阻燃性能，但同時也會導(dǎo)致材料在點(diǎn)燃后會釋放出大量的有毒氣體和熱量，且迅速燃燒。另外，外墻保溫系統(tǒng)的建筑物里面一般會覆蓋一層防水涂料、瓷磚或干掛石材，這樣在火災(zāi)救援時保溫材料上的明火消防水槍是無法直接接觸、撲滅的，這樣很容易導(dǎo)致火災(zāi)的擴(kuò)大，影響早期火災(zāi)撲救。

2.3 外墻夾芯保溫系統(tǒng)

這種保溫系統(tǒng)是將混凝土和保溫材料一次澆筑成型的材料設(shè)置在了墻體的內(nèi)部，極大程度的提高了墻體保溫的防火性能，同時具有施工期限短、耐久時間長等優(yōu)勢。但同時混凝土和保溫材料一次澆筑的芯體會增加墻體的厚度，減少建筑的使用面積，且造價相對較高，因此這種保溫系統(tǒng)在我國建筑工程中使用較少。

3 建筑外墻保溫材料防火性能的現(xiàn)狀

3.1 我國缺乏針對建筑外墻保溫系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范

當(dāng)前我國建筑外墻保溫材料在防火性和節(jié)能性這兩個方面沒有做到有效結(jié)合，無法實(shí)現(xiàn)兩者合一的需求滿足。盡管我國住房建筑部門及消防部門都針對保溫材料出臺了有關(guān)的規(guī)定，但由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因此在執(zhí)行上存在重重困難，材料從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到使用都存在較大隨意性，無法從根本上起到降低外墻保溫材料火災(zāi)危險的作用。針對這種情況，必須對外墻保溫材料建立起一個專業(yè)性的獨(dú)立體系來滿足不同行業(yè)的需求，并對產(chǎn)品制定標(biāo)準(zhǔn)化的嚴(yán)格要求。

3.2 仍然采用易燃可燃材料為主要素材

由于很多的保溫材料不僅具有較好的保溫作用，且生產(chǎn)工藝簡單、價格低廉，因此受到大量的采用。但在這些材料生產(chǎn)時，其中往往加入了大量的阻燃成分，在提高材料難燃級別的同時，也就增加了材料的成本，很多施工單位為了降低成本費(fèi)用，會采用可燃材料替代難燃性材料，導(dǎo)致很多高層建筑外墻保溫實(shí)際是包裹了一層易燃材料。一旦有火災(zāi)發(fā)生，就會造成嚴(yán)重的后果[3]。

4 材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素

4.1 材料的組成與結(jié)構(gòu)

保溫材料組成結(jié)構(gòu)中，可以明顯的看出，有機(jī)分子材料與無機(jī)材料相比導(dǎo)熱系數(shù)較小，無極材料中，非金屬比金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)小，氣體材料與液體材料相比，氣體導(dǎo)熱系數(shù)小，液體導(dǎo)熱系數(shù)又小于固體導(dǎo)熱系數(shù)。

4.2 表觀密度

表觀密度是材料在其自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。體積包括固體部分的體積和空隙的體積。隨著孔隙率的增加或表觀密度的減小，熱導(dǎo)率減小。其中，該材料的導(dǎo)熱系數(shù)是不是無限的降低表觀密度減小，當(dāng)表觀密度小于某一臨界值時，氣孔率太高，空氣間隙開始產(chǎn)生對流；以抗輻射熱氣很低一樣，如果孔隙率高，輻射傳熱是相應(yīng)的強(qiáng)化，材料的熱導(dǎo)率增加[4]。

4.3 空隙的大小與特征

在相同的表觀密度下，材料孔徑越小，導(dǎo)熱系數(shù)越小。當(dāng)孔徑小到一定大小時，孔內(nèi)的空氣完全被孔壁吸收，使傳熱系統(tǒng)最小化。當(dāng)孔隙體積足夠大時，孔隙內(nèi)的空氣出現(xiàn)對流，導(dǎo)熱系數(shù)增大。對于相同的孔隙率和孔徑，當(dāng)孔隙彼此連接時，熱導(dǎo)率較大；當(dāng)孔隙彼此閉合時，導(dǎo)熱系數(shù)較小。

5 結(jié)語

隨著我國科技的不斷發(fā)展，越來越多的新型材料會逐漸的涌現(xiàn)到建筑市場中，并向多元化的方向發(fā)展。我們在實(shí)際應(yīng)用中必須有全面的考慮，除了要具備統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化的管理，還要合理化的選擇材料，才能有效降低火災(zāi)隱患，推動我國建筑行業(yè)的不斷向前發(fā)展，為人民創(chuàng)造一個安全、舒適的生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]劉利軍.復(fù)合保溫（XPS）板外墻自保溫體系在節(jié)能建筑工程中的應(yīng)用[J].中外建筑，2011（12）：119-120.

[2]龍斌.外墻保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)與密度及含水率關(guān)系的試驗(yàn)研究[J].江西建材，2015，（14）：4-5.

[3]王連盛.外墻外保溫系統(tǒng)中保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)現(xiàn)場檢測方法研究[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2013，（1）：53-55.

[4]毛安雄，邱洪林，張賀威.外墻保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的試驗(yàn)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2014，（3）：109-111.endprint