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建筑絕熱保溫材料發(fā)展方向

2018-02-13 22:50:59
江蘇建材 2018年5期
關鍵詞:絕熱材料保溫材料真空

未來,建筑絕熱節(jié)能材料向多功能復合保溫材料、輕質化保溫材料、保溫裝飾一體化材料、綠色環(huán)保保溫材料、防潮防水保溫材料、真空絕熱材料、納米孔材料方向發(fā)展。

1.多功能復合保溫材料。目前使用的建筑絕熱節(jié)能材料在應用上都存在著不同程度的缺陷,無法同時滿足保溫隔熱性能、耐水、防火等要求,而且材料性能要求越來越高。未來建筑墻體保溫材料的發(fā)展應能同時滿足兩種應用需求:具有傳統(tǒng)保溫的功能,這是建筑墻體保溫材料必須具備的基本功能;具有耐水性高、防火等級高、密度低、環(huán)保等功能,即需具備綜合功能。為了克服建筑絕熱節(jié)能材料性能的不足,企業(yè)紛紛研制輕質多功能復合保溫材料。

建筑保溫材料產(chǎn)品本身的性能向多功能復合型發(fā)展。將具有不同特點的保溫材料經(jīng)過一定工藝復合在一起,通過提升產(chǎn)品保溫和防火性能,適應了建筑節(jié)能新形勢對我國外墻保溫材料的新要求。其一是有/無機材料復合實現(xiàn)互補,其二是保溫/防火/裝飾復合達到一體化,其三是材料/構造復合實現(xiàn)科學多功能化??傊瑔我坏挠袡C材料或者無機材料都不能完全滿足市場的需求,多功能復合型發(fā)展思路有可能成為保溫行業(yè)發(fā)展的新途徑。

2.輕質化保溫材料。在同種材質下,保溫隔熱材料的密度越小,隔熱效果越好。輕質化材料不會添加建筑圍護結構的額外負擔,降低了因為結構負荷過大而形成滲漏的可能性。

3.保溫裝飾一體化。保溫裝飾一體化是指將EPS、XPS、聚氨酯、酚醛泡沫或無機發(fā)泡材料等保溫材料與多種造型、多種顏色的金屬裝飾板材或無機預涂裝飾板在工廠進行有機復合,實現(xiàn)產(chǎn)品的預制化、標準化、組合多樣化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化,達到保溫與裝飾功能于一體的目的。保溫裝飾一體化是保溫材料行業(yè)的突破口,也是未來發(fā)展方向之一,有很大的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬啊?/p>

4.綠色環(huán)保保溫材料。近年來,粉煤灰、廢舊泡沫塑料等廢棄物在保溫隔熱領域得到了廣泛運用。隨著對這些降解難度大、處置成本高的廢棄物的大力開發(fā),資源得到了有效的運用,環(huán)境也因此大幅度改善。對這些廢棄物的處置上,國家加大了扶持力度,因此,以廢舊泡沫塑料為原料的保溫隔熱材料將會有較大的價格優(yōu)勢。減少絕熱保溫材料產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的能耗與污染物排放量,考慮產(chǎn)品的可回收再利用性;盡量減少對天然礦物質的需求,釆用廢棄物為生產(chǎn)原料,是未來保溫材料發(fā)展方向。如有機質發(fā)泡保溫制品不再用氟里昂為發(fā)泡劑;繼續(xù)完善、開發(fā)日用廢塑料制品與主要原料的建筑隔熱保溫制品,液態(tài)渣的礦棉生產(chǎn)技術等;開發(fā)以植物纖維為主要原料的纖維質保溫材料;發(fā)展無石棉硅酸鈣隔熱保溫制品。

5.防潮防水性能。防潮防水性能是絕熱保溫材料重要發(fā)展方向。材料的吸水率是在選用絕熱材料時考慮的一個重要因素,常溫下水的導熱系數(shù)是空氣的23.1倍。絕熱材料吸水后不但會大大降低其絕熱性能,而且會加速對金屬的腐蝕,是十分有害的。保溫材料的空隙結構分為連通型、封閉型、半封閉型幾種,除少數(shù)有機泡沫塑料的空隙多數(shù)為封閉型外,其他保溫材料不管空隙結構如何,其材質本身都吸水,加上連通空隙的毛細管滲透吸水,故整體吸水率均很髙。我國目前大多數(shù)保溫絕熱材料均不憎水、吸水率高,這樣一來對外護層的防水要求就十分嚴格,增加了外護層的費用。

6.真空絕熱材料。真空絕熱板(Vacuum Insulation Pane,VIP板)是近年來發(fā)展起來的一種新型高效真空絕熱材料,由填充芯材(如破璃纖維、氣相二氧化硅和聚氨酯等)、氣體阻隔膜和吸氣劑組成的。通過提高板內真空度來降低空氣引起的熱傳遞,使其導熱系數(shù)可以達到0.002~0.004 W/m·k,為傳統(tǒng)保溫材料導熱系數(shù)的1/10,厚度僅為傳統(tǒng)保溫材料的1/7~1/10,從而達到保溫節(jié)能、節(jié)省空間的目的。

真空隔熱板導熱系數(shù)低、輕質高強、施工方便,并且比較薄,可用于外墻內保溫,節(jié)省使用面積。真空絕熱板已廣泛應于冰箱、醫(yī)用保溫箱、冷藏集裝箱等對保溫要求較高的領域以及新型節(jié)能建筑的外墻保溫。

7.納米孔材料。運用新的納米技術的保溫材料是研究的主要方向。目前,已經(jīng)出現(xiàn)幾種新型保溫材料(例如納米孔絕熱材料、復合絕熱材料石棉代用品、氣凝膠等)。納米孔硅質保溫材料就是納米技術在保溫材料領域新的應用,組成材料內的絕大部分氣孔尺寸處于納米尺度。隨著納米技術的不斷發(fā)展,技術上的突破已為時不遠。如在纖維質隔熱材料的成絲過程中,加入具有遠紅外性能的陶瓷納米材料,其制品的隔熱保溫性能會有所提高。

(1)氣凝膠。氣凝膠被稱為“改變世界的神奇材料”、“終極保溫絕熱材料”、“超級海綿”。

(2)氣凝膠氈。氣凝膠氈是以納米二氧化硅氣凝膠為主體材料,通過特殊工藝復合而成的柔性保氈。

(3)氣凝膠真空絕熱板。

8.小結

淘汰行業(yè)落后產(chǎn)能,提升行業(yè)的整體技術水平和產(chǎn)品質量將是建筑絕熱節(jié)能材料行業(yè)今后的重點發(fā)展方向。越來越多建筑絕熱節(jié)能材料的企業(yè)將通過工藝設計提升、精細化管理為節(jié)能行業(yè)提供高品質產(chǎn)品,向部品化、集成化產(chǎn)品轉變,也將從單一的材料供應商轉變?yōu)橄到y(tǒng)供應商、服務商。建筑絕熱保溫材料向多元化(無論有機、無機,微孔狀、纖維狀、層面狀、抽真空狀,多態(tài)復合狀,相變功能狀等),系統(tǒng)構造科學化,節(jié)能結構一體化,裝飾防火兼具化;施工便利裝配化,安全耐久可靠化的方向發(fā)展。

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