韓家樂
(即墨市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué) 山東 即墨 266200)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,民用建筑能耗的不斷增大,需要對墻體保溫材料不斷進(jìn)行技術(shù)革新并建立完善的外墻保溫體系。民用建筑節(jié)能不僅能節(jié)約能源、減少能源浪費(fèi),同時也能減少污染、保護(hù)環(huán)境。建筑節(jié)能中的保溫墻體是主要節(jié)能手段,保溫材料的性能直接影響建筑節(jié)能的效率,因此對建筑墻體的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入的研究,推進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)革新和發(fā)展,具有極其重要的研究意義以及工程應(yīng)用價值。本文針對保溫墻體材料的性能和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析,從建筑整體系統(tǒng)工程的角度分析相應(yīng)保溫墻體材料的應(yīng)用范圍。
目前,我國在建筑領(lǐng)域中大規(guī)模使用新型保溫墻體材料,淘汰了通過單一材料增加墻體厚度來進(jìn)行保溫的方式。建筑用的保溫材料多種多樣,使用范圍和條件也各不相同,目前建筑外墻的保溫材料可分為有機(jī)保溫墻體材料、無機(jī)保溫墻體材料和復(fù)合型保溫材料,保溫墻體材料分類結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
在2000年,我國建設(shè)部對國內(nèi)170個城市進(jìn)行整改,根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件制定了相應(yīng)的方案,大規(guī)模推廣新型建筑墻體材料,保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在此之后,我國對新型墻體保溫材料進(jìn)行了深入研究,加大了淘汰傳統(tǒng)墻體材料力度,新型墻體保溫材料進(jìn)入快速發(fā)展階段。
任何材料構(gòu)筑的建筑墻體都具有一定的保溫性能,但不同材料構(gòu)筑的建筑墻體保溫性能的高低具有較大差別。建筑墻體的保溫性能主要有三個方面,其一是在規(guī)定的室內(nèi)采暖溫度條件下,外墻內(nèi)表面溫度不能低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度;其二是在規(guī)定的室內(nèi)采暖溫度條件下,環(huán)境熱舒適溫差要小于3℃;其三是墻體保溫性能指標(biāo)需符合建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
無機(jī)保溫材料主要分為保溫漿料類、發(fā)泡無機(jī)材料類、礦物棉類三類。發(fā)泡無機(jī)材料包括膨脹珍珠巖、加氣混凝土、泡沫水泥板、蒸壓砂加氣混凝土砌塊等,其中膨脹珍珠巖由天然珍珠巖煅燒而來,在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)白色蜂窩泡沫狀,不僅密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)性能穩(wěn)定、吸音無毒害且具有阻燃特性,是一種高效能的保溫墻體材料。加氣混凝土則是以水泥、石灰、煤灰、發(fā)氣材料,經(jīng)過精磨、配料、切割、蒸壓等工序制作而成,由于制作原料中添加了發(fā)氣材料,因此成品內(nèi)部含有大量均勻的氣孔,是一種輕質(zhì)多孔的建筑墻體保溫材料。礦物棉類則是以工業(yè)廢料的礦渣為原料,通過融化、離心法制作而成,
有機(jī)保溫材料主要分為酚醛樹脂類、聚氨酯類、聚苯丙乙烯類三類。目前有機(jī)保溫墻體材料主要以聚苯乙烯泡沫(EPS)、發(fā)泡聚苯乙烯(XPS)為主,其中發(fā)泡聚苯乙烯分為模塑聚苯乙烯泡沫材料和擠塑聚苯乙烯泡沬材料。擠塑聚苯乙烯泡沬是采用聚苯乙烯樹脂和催化劑,加熱混合后,通過擠塑壓出而成。我國聚氨酯保溫材料使用比例較低,聚氨酯類主要是通過異氰酸酯和羥基化合物經(jīng)聚合發(fā)泡等化學(xué)反應(yīng)制成的聚氨酯硬質(zhì)泡沫,包括硬質(zhì)和軟質(zhì)、低壓發(fā)泡、高壓發(fā)泡、手工發(fā)泡、機(jī)械發(fā)泡等聚氨酯泡沫材料。
無機(jī)保溫墻體材料發(fā)泡無機(jī)材料類,如膨脹珍珠巖主要用作填充料,通過加入粉刷材料中提高耐火性和保溫性,廣泛應(yīng)用于低溫管道、熱設(shè)備、工業(yè)建筑保溫絕熱、民用建筑保濕、隔熱。加氣混凝土則具有重量輕(重量是實(shí)心粘土磚的1/3)、密度小(一般為400~700kg/m3)、耐火保溫性好,原料來源多、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于建筑工程中的輕質(zhì)墻、隔聲磚隔熱墻的建設(shè)中。礦物棉類則主要應(yīng)用于建筑墻體、屋頂、天花板等處的保溫絕熱,同時還具有一定的吸聲效果。
有機(jī)墻體保溫材料中不少具有易燃性并在燃燒之后產(chǎn)生有害氣體。有機(jī)保溫墻體材料聚苯丙乙烯主要應(yīng)用于低溫儲藏室、鋼結(jié)構(gòu)層頂?shù)谋貙?、平面混凝土墻面,具有防潮保溫的作用。聚氨酯類由于具有閉孔結(jié)構(gòu),絕熱效果好等特點(diǎn),主要應(yīng)用食品、冷凍冷藏等建筑,如儲罐、冷庫等需要高度絕熱的建筑中。保溫材料構(gòu)建的墻體保溫層、防護(hù)層以及飾面層結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
圖2 保溫墻體材料結(jié)構(gòu)圖
傳統(tǒng)的燒結(jié)磚墻體材料不僅保溫性能較差且在燒制過程中造成環(huán)境污染,既不節(jié)能也不環(huán)保,因此應(yīng)大力推廣新型保溫墻體材料構(gòu)建高保溫性能的建筑墻體,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的,保持經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文不僅詳細(xì)介紹了無機(jī)墻體保溫材料和有機(jī)保溫墻體材料的種類,也對比分析了其保溫性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究了不同材料的應(yīng)用范圍,促進(jìn)建筑外墻保溫體系的建立。
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