哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨 150090
摘要:保温材料是指具有高热阻的一种新型材料,能够缓解传导对流辐射等等产生的热流速率,在建筑工程当中的使用主要分为两种:有机与无机保温材料。本文主要介绍了建筑保温材料的分类以及技术特点,介绍了建筑保温材料的发展趋势。采用何种建筑保温材料要做到“因地制宜”,对于严寒地区以及对节能要求很高的地区,可以采用复合保温材料提高节能效率。对于农村以及城镇多层居住建筑,可以采用保温砂浆。
关键词:建筑;保温材料;技术特点;发展趋势
1建筑保温的重要性
在全球能源短缺的大背景下,如何降低能源消耗已成为社会普遍关注的问题。对建筑采取有效的节能措施,降低建筑能耗具有重要意义。而高效保温材料的使用在一定程度上有利于建筑整体节能。
在建筑保温中,围护结构约占整个建筑节能保温任务的70%,而建筑墙体占围护结构的2/3。因此,建筑墙体保温材料的选择就显得尤为重要。
2建筑保温材料分类及技术特点
2.1矿棉
矿棉是一种无机材料,包括玻璃棉和岩棉。岩棉是一种无毒无害的产品,具有良好的耐火性和优良的耐火性。矿棉的使用寿命可达到主体结构的使用寿命,价格低廉。它不仅能达到隔热效果,而且具有良好的隔音效果。
矿棉的缺点在于质量差别大。保温效果较好的矿棉重量轻,抗拉强度和耐久性不足。
玻璃棉在许多方面与岩棉相似,但其价格高于岩棉。在手感方面,玻璃棉优于岩棉,这在一定程度上改善了工人的劳动条件。
2.2泡沫水泥
泡沫水泥保温层既可用于外墙保温,也可用于屋面保温。与矿棉相比,泡沫水泥保温效果稍差,但环保、施工方便,与主体结构粘结性好,能有效改善保温板的空鼓、脱层现象。
采用泡沫水泥进行墙体保温时,可以填充原墙体不平整的基层表面,使面层平整,便于后续施工工序。
2.3纤维无机保温材料
岩棉具有很好的隔热性能、隔间性能,这种材料是由熔融天然火成岩制作的一种矿物棉材料,主要的成分是玄武岩和辉绿岩等物质,再加上一定的辅助料在高温熔融之后,制作成纤维状的松散材料纤维,加入适当的外加剂材料之后按照一定的工序进行生产,最后冷却,分割成为岩棉板。生产该产品的方式有三种。由于具备良好的耐高温性能,经过一定的实验证明,该材料能够在700℃的高温下不挥发、不收缩不燃烧,而且导热性能很好。由于该物质具备良好的化学稳定性,运用在建筑工程当中,甚至不需要维护就能够运用在建筑当中。岩棉的吸水效率很低,效率小于0.2%,有良好的环保性能,能够运用在建筑工程外墙保温当中。
2.4胶粉聚苯颗粒材料
在众多保温材料中,胶粉聚苯颗粒材料所具有的保温性能相对较高,在使用过程中只需要对其加以搅拌,之后将材料涂抹在建筑外墙,如此便能充分发挥出其所具有的保温性能。此类材料通常应用于温度较高或较低的区域,加之材料价格相对较低,在墙体保温工程施工得到了普遍应用,受到了建筑单位的欢迎。具体施工时,为了让建筑具有良好的观赏性,施工人员要根据工程的具体情况,在其外墙处铺设砖面。另外,应确保材料黏合强度、使用密度在合理范围内,如此才能充分发挥其本身所具有的保温性能。
2.5三明治保温材料的应用
现阶段,我国很多绿色建筑中所应用的节能保温材料为三明治保温材料,而这一技术形式为结构装饰保温一体化外墙板技术,又称其为三明治保温外墙板技术。
其结构大多由三层组成,即内叶墙、外叶墙与保温层。其中,内叶墙为结构的抗震与受力部分,厚度通常>9cm;外叶墙属于装饰与保护部分,多为钢混结构,且厚度通常>6cm,其饰面多以清水、贴砖、或涂料加以装饰;而保温层的作用顾名思义,在受到内外层混凝土的防护作用下,能够起到保温节能、延长保温时长、以及隔热防火等功效,其厚度依照所采用的保温材料不同而存在明显的差异。因节能性能与保温性能俱佳,使其被列入到多个省市地区的《居住建筑节能设计标准》之中。
2.6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和发泡剂发泡而成。由于其具有许多封闭的微孔,其密度相对较小,吸水率低,隔音效果好,隔热性能优良。
聚苯板作为墙体保温材料具有天然的优势,但在施工中主要以“点固”的形式与主体结构连接,容易产生空鼓、脱落。因此,对于形状复杂的建筑,应谨慎使用这种材料。
2.7聚氨酯保温材料
聚氨酯保温材料与挤塑板、岩棉相比,市场占有率最低,但保温效果优于岩棉和挤塑板。聚氨酯保温材料的传热系数仅为0.017~0.024,建筑市场每使用1m3聚氨酯保温材料可减少二氧化碳排放270Kg。每年消耗聚氨酯保温材料10万吨,每年可减少二氧化碳排放70万吨。而且聚氨酯材料性能相对稳定,附着力强,隔音效果明显,防水性好,不易出现漏水或墙面脱落,是一种理想的保温材料。
目前,由于价格原因,我国聚氨酯保温材料仅占整个建筑保温材料市场的10%左右,占美国聚氨酯市场份额的1/5。但是,还有很大的改进空间。随着经济的发展和人们环保意识的增强,聚氨酯保温材料将越来越显示其优越性。
2.8可再分散性乳胶材料
在保温工程施工中,如果对材料所具有的性能没有一个全面的了解,各个节点位置处理存在不合理的情况,或者施工人员自身专业能力没有达到要求,那么施工结束后保温墙体上常常会产生裂缝。除了对墙体美观造成影响以外,工程质量也无法得到保障,致使保温性能大大下降。所以,施工时可以使用可再分散乳胶材料,将该材料合理应用于工程施工中能保障工程的施工质量和性能。该材料不仅抗裂性表现良好,而且流动性非常好,能最大限度地避免墙体出现裂缝。
3未来保温材料的发展趋势
纵观建筑节能保温材料的发展史,该项技术所采用的材料可分为三个阶段。首先,是以胶粉颗粒为代表的浆体保温材料;其次,是以模塑聚苯板、挤塑聚苯板、岩棉板、无机保温砖等为代表的板类保温材料;最后,是绿色建筑中常用,由保温层、饰面图层、与夹于之间的强力复合胶所构成的保温一体板(三明治板)。而从现阶段我国节能保温材料所申请专利的情况来看,未来节能保温材料正朝向全面化方向发展。在一般构造上,不再局限于外部墙体部分的保温和材料的节能环保效果,更多的则是向多种结构延伸。例如:间壁墙、顶棚、楼板等,都是节能保温材料全面开花的典型写照。与此同时,憎水性也是节能保温材料的重要发展方向。保温材料应具备较强的憎水性,由此使得其在憎水时所出现的金属腐蚀性加速与绝热性能降低等问题,都是未来节能保温材料憎水性研究的重要内容。而一旦节能保温材料吸水性高,就会导致金属腐蚀性增强,进而危害人们的生命安全。为此,我国对建筑节能保温材料技术的研究与应用,也将迈上全新的台阶。
结论
综上所述,受社会经济发展和建筑行业进步的双重推动,使得建筑耗能现象日益突出。这不仅为建筑行业带来了极大的挑战,也造成了我国发展建设中能耗不断加大的情况。为有效缓解这一现状,并在建筑工程增多的当下,增强建筑材料的再利用,并同步达成“绿色建筑”标准,对于节能保温材料技术的应用就成为了必然。而对于现阶段我国建筑节能保温材料的应用现状和发展趋势,可将其应用于更为广泛的建筑结构之中。
参考文献:
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