对建筑保温隔热材料与建筑防火性能的分析

发表时间:2020/10/15   来源:《建筑实践》2020年6月16期   作者:王雷
[导读] 在开展建筑防火性能化设计中火灾场景的设定工作之前,设计人员应当对在设计过程中需要

        王雷
        海安县苏中工程质量检测中心有限公司   江苏海安  226600
        摘要:在开展建筑防火性能化设计中火灾场景的设定工作之前,设计人员应当对在设计过程中需要采用的方式以及设计过程中需要用到的工具做到心中有数,这是建筑防火性能化设计工作开展的基础。基于此,以下对对建筑保温隔热材料与建筑防火性能进行了探讨,以供参考。
        关键词:建筑保温隔热材料;建筑防火性能;分析
引言
        目前我国现有建筑面积约400亿m2,我国的建筑能耗大约占我国全社会总能耗的30%。预计到2022年,我国的建筑面积将达到700亿m2,届时建筑能耗将占到我国全社会能耗的一半左右。根据相关调查结果,我国现行建筑多为高耗能建筑,与气候条件接近的发达国家相比,单位面积能源消耗高出其2~5倍。因此,开发出有效的节能保温材料对于降低全社会的能耗具有重大的意义,推动社会的可持续发展。
1建筑工程保温隔热墙体材料的应用优势
         保温隔热墙体材料属于新节能材料,其建筑工程中应用时,其优势主要体现在:一是对于建筑墙体提高保温隔热性能具有重要作用。结合我国气候情况分为南北方两个地区,与南方天气湿热相比,北方有较为漫长寒冷的冬季,较为炎热的夏季,对于墙体具有更高的隔热保温性能要求。北方地区在以往保温隔热时,大部分采用加厚墙体方式,使墙体实现隔热保温。该方式尽管能够达到隔热保温效果,但总体上效果不明显。我国目前主要采用保温隔热的复合墙体材料,与很多材料的隔热保温性能相结合,与传统隔热保温方式相比,隔热保温性能更为明显。二是对于建筑工程提高经济效益具有重要作用。在建设建筑物过程中,采暖、电气、降温及照明等都需要采用能源,其中使用能源最多的是降温及采暖。不同地区具有不同的隔热保温要求,尤其是北方地区,在能源总消耗中墙体隔热保温使用20%的能源量。基于此可见,若采用较强保温隔热性能的墙体材料,将使建筑工程减少总消耗量,进而提高经济效益。目前保温隔热墙体材料有较为广泛的应用,与传统隔热保温材料相比较而言,具有较为实惠的价格,也具有较强的隔热保温性能,使很多保温隔热墙体材料获得良好的经济效益。
2常用保温隔热墙体材料
         2.1聚苯乙烯泡沫塑料板
         聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的材料。由于其具有很多封闭的微孔,因此其密度相对较小,吸水率低,隔音效果好,保温隔热性能优异。虽然聚苯板作为墙体的保温材料具有天然的优势,但由于其在施工中主要采用“点固定”的形式与主体结构进行连接,容易发生空鼓、脱落的现象,因此对于外形较为复杂的建筑物要谨慎采用该种材料。
         2.2颗粒保温塑料
         颗粒保温材料原材料主要分为聚苯颗粒和保温胶粉料两种,合理配比这两种原材料可使其其隔热保温充分发挥优势。通常情况下,采用颗粒保温塑料应合理配比粉煤灰、水泥、引气剂及高分子材料等材料,再根据规定比例加水处理,置入搅拌机中搅拌后,添加聚苯颗粒保温材料,搅拌充分后形成具有良好隔热性能的膏状体。将其在墙体上涂抹规范,干燥后形成具有良好保温性能的一层隔热层。
         2.3聚氨酯保温材料
         相比于挤塑板和岩棉,聚氨酯保温材料在市场上占有的份额最低,但其保温效果相比于岩棉和挤塑板更好。聚氨酯保温材料的传热系数仅仅为0.017~0.024,建筑市场中每使用1m3的聚氨酯保温材料就能减少270kg的CO2排放量。若一年消耗10万吨聚氨酯保温材料,则每年能够减少70万吨的CO2排放量。而且聚氨酯材料特性相对稳定,粘结性很强,隔音效果明显,防水性好,不易出现漏水或者墙体外表面脱落现象,是理想的保温材料。

目前,由于价格原因,我国的聚氨酯保温材料仅占整个建筑保温材料市场的10%左右,是美国聚氨酯所占份额的1/5。但其提升空间巨大,随着经济的发展和人们环保意识的增强,聚氨酯保温材料将会越来越体现出其优势。
         2.4聚苯颗粒保温砂浆
聚苯乙烯是按比例隔离的,用于隔离聚苯乙烯和聚苯醚粒子,这些粒子应用于多层建筑中的外墙,例如锁定结构、来宾混凝土结构和钢筋混凝土结构。聚苯乙烯泡沫塑料的缺点是燃烧等级仅限于B2,因此仅限于轻度可燃温度。
3建筑保温隔热材料与建筑防火性能的分析
         3.1保温隔热材料的结构与传热原理
         目前,保温隔热材料的主要结构为多孔结构,究其原因,主要是这种结构具有诸多方面的优势,与其他结构相比,多孔结构拥有更小的导热系数,其质量也相对较轻。但与此同时,这种结构的吸水能力相对偏高,一旦吸水,其内部结构和使用性能就会发生改变。气相和固相是其结构的组成部分,可以将其存在方式分为以下几种:(1)固相相连;(2)气相和固相均相连;(3)气相相连。在这三种结构存在方式中,第三种结构的保温性能最为显著。
         3.2保温材料与防火性能的适应性分析
         在建筑材料中,防火性能是一项重要的指标,如果其防火性能与标准不符,则属于不合格产品,通过查阅资料得知,建筑材料防火性能不佳,是导致建筑发生火灾事故的重要原因之一,由此可见,建筑材料防火性能的高低,与人民群众安全存在密切的关联。现阶段,国家对于建筑防火性能非常重视,要求建筑企业加强材料管理,并研究高防火性能等级的建筑材料。日常管理指的是通过加强材料管理,消除火灾隐患。但是这种措施,无法从源头上杜绝火灾事故。想要从根源上消除火灾隐患,只能将提升材料防火性能作为切入点。保温材料燃烧性能成为了时下的研究重点。我国目前以燃烧性能为标准,将保温材料分为了四个级别,由A、B1、B2和B3代表,其中A代表不燃、B1代表难燃、B2代表可燃、B3代表易燃。无机材料与有机材料相比,具有不易燃的特点,故研究人员对无机材料进行了研究,并在此基础上开发了不易燃的建筑保温材料。但这种材料在保温效果上却远远不如有机材料。故研究者更换了思路,决定在保温隔热性能良好的有机材料中添加阻燃剂,以达成预期的目的。但阻燃剂价格高昂,与经济性原则不符。再加上部分工厂所生产的阻燃剂,属于质量不达标的产品,为火灾事故隐患的发生埋下了伏笔。
4建筑保温隔热材料的发展方向和趋势
建筑物隔热是一个迅速发展的行业,对材料科学和建筑科学都具有重要意义。基金会认为,需要在这方面进行深入细致的研究:(1)建筑物隔热的多角度组成是主要研究方向之一,建筑物的未来将需要隔热、辐射、水、设计等的结合。(2)促进纳米结构应用于能提供低热增益系数、高气流和长寿命的建筑物绝缘;(3)建筑物保温过程的数值模拟是主要研究方向之一,通过计算机辅助分析,对不同使用条件下建筑物保温效果如何进行抑制,以控制实验结果和实际应用。(4)研究建筑保温对环境的影响是研究的另一个重要方面,在这方面,必须在维护和改善其热工性能的基础上大力推动环保型材料的生产。
结束语
         总而言之,火灾的发生一般都比较突然,并且火情不容易被控制,所以设计人员一定要对建筑防火性能化设计中火灾场景进行设定,这样一来不仅可以有效地打破单一思维,也可以有效减少火灾给环境和人们带来的损失。不仅如此,开展对建筑防火性能化设计中火灾场景的设定工作也在一定程度上丰富了建筑艺术。
参考文献
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