绝热材料范文

时间:2023-04-08 02:24:36

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绝热材料

篇1

【关键词】建筑;无机;绝热;材料;应用

无机绝热材料是用矿物质原材料制成的材料,呈松散粒状,纤维状和多孔材料,可制成板、片、卷材或套管等型式的制品。这种材料的容重一般较有机绝热材料大,无机保温绝热材料成本高,伹不易腐朽, 不会燃烧,有的能耐高温,可用作热工设备的保温绝热材料。

1 纤维状材料

1.1 石棉及其制品

石棉是蕴藏在中性或酸性火成岩矿床中的一种非金属矿物。这种硅酸盐矿物,其主要特征是纤维柔软,有丝绢光泽,可随手撕开,也可抽出细丝,韧性比棉花稍差。石棉具有耐火、耐热、耐酸碱、保温、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。

松散的石棉很少单独使用,常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等石棉制品用于建筑工程。

1.1.1 石棉粉是由胶结材料与石棉混合而成的粉末状材料,直接用于施工,也可制成板材。常用的有碳酸镁石棉粉和硅藻土石棉粉两种。碳酸镁石棉粉系由碳酸镁钙8096和石棉纤维20%组成,具有保温性能好,比重小,质轻等优良性能。硅藻土石棉粉系由硅藻土粉8596石棉纤维1596组成,具有容重轻,保温效能高等优点。可用于900 ℃以下的绝热表面。

1.1.2 石棉纸系由石棉纤维与粘结材料制成,用于绝热、保温及防火覆盖。

1.2 矿渣棉及其制品

矿渣棉有以工业废料矿渣为主要原料,经熔化,用喷吹法或离心法而制成的棉丝状绝热材料。它具有质轻、导热系数小,不燃、防蛀、防腐蚀、化学稳定性强、吸音性能好等特点。矿渣棉可用沥青或酚醛树脂为粘结材料制成各种规格的板、毡、管、壳等制品。

1.3 玻璃棉及其制品

玻璃棉是玻璃纤维的一种。玻璃纤维产量大、用途广。它包括短棉和超细棉两种。短棉指纤维长度在50~ 150mm,单纤维直径为12X10一3mm左右的定长玻璃纤维,其外观洁白如棉、短棉又称玻璃棉。超细棉与短棉相比,纤维直径细得多,一般在4X 10一3mm以下,又称超细玻璃棉。

短棉可以用来制作沥青玻璃棉毡,沥青玻璃棉板等。超细绵可以用来制作普通超细玻璃棉毡、板,也可用来制作无碱超细玻璃棉毡、高硅氧超细玻璃棉毡等。

2 松散粒状材料

粒状保温绝热材料主要有膨胀蛭石和膨胀珍珠岩。

2.1 膨胀蛭石及其制品

蛭石是一种复杂的铁、镁含水硅铝酸盐类矿物,是水铝云母矿物中的一种矿石。蛭石在热膨胀时很像水蛭蠕动,故名蛭石。蛭石比重约为2.50,抗压强度在100 ~250MPa之间,能耐碱不耐酸,电绝缘性能不好,吸水率为18%~20%左右。

膨胀蛭石系由蛭石经过凉干、破碎、筛选、煅烧而成。蛭石在200℃:~300℃时急剧膨胀,在800 ℃~1 100 ℃时膨胀最大,其膨胀可达10~25倍,而颗粒总体积膨胀约为5~7倍。

膨胀蛭石的表观密度为80~200kg∕m3;013,导热系数为0.046—0.07W∕(mK),在-20至100℃温度下质量不变,耐碱不耐酸,吸水性大,电绝缘性不好,熔点为1370至1400℃,其制成品可以在1000至1 100摄氏度温度下使用,不受菌类侵蚀,不腐烂变质,不易被虫蛀。

膨胀蛭石具有良好的保温绝热性能,同时耐火,吸音,在建筑上用于做保温绝热吸声材料。也可以松散铺设于夹壁、楼板、屋面、地壁等处作为围护结构保温绝热、吸声之用,但由于此材料吸水率较高,需设防潮层,以免影响保温、吸音效果。

2.2 水泥膨胀蛭石制品

是由水泥和膨胀蛭石(其体积配合比为:10%~15%的水泥,85%~90%的膨胀蛭石)经拌和、成型、养护而成。

2.3 水玻璃膨胀蛭石制品

一般由水玻璃作为胶结材料,加适量保凝剂氟硅酸钠而制成的。

除以上三种外还有石棉硅藻土水玻璃膨胀蛭石制品,耐火粘土水玻璃膨胀蛭石制品和石棉膨胀蛭石制品等。以上制品均可以应用于工业与民用建筑的围护结构保温绝热材料。

2.4 膨胀珍珠岩及其制品

珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石,因具有珍珠状裂隙结构而得名。珍珠岩内含有结合水3%~6%,当受高温作用时,玻璃质由固态软化为粘稠状态,内部水则由液态变为一定压力的水蒸汽向外扩散,使粘稠的玻璃质不断膨胀,当被迅速冷却达到软化温度以下时,就形成一种多孔结构的物质称为膨胀珍珠岩。生产膨胀珍珠岩的矿石有珍珠岩、松脂岩和黑曜岩三种岩石,都属于酸性火山玻璃质岩石。

膨胀珍珠岩主要技术性能是吸湿率比一般的保温绝热材料小,这是突出的优点。容重越小,其吸湿率越小,而吸水性较大,可达本身重量的2~9倍,容重越小,吸水性越强。膨胀珍珠岩的抗冻性良好,耐酸性较好,耐碱性差。

膨胀珍珠岩是中性无机砂状材料,颗粒结构呈蜂窝泡沫状,是一种高效能保温绝热材料。具有容重轻、导热系数小、低温绝热性能好,吸湿性小,化学稳定性好、吸音性能好,不燃烧、抗菌、耐腐蚀、施工方便等特点,在建筑工程上用途很广。

膨胀珍珠岩制品是以膨胀珍珠岩石为骨料,配合适量胶结剂,经过搅拌、成型、干燥、焙烧或养护而成的具有一定形状的板、砖、管、瓦等产品。目前国内主要产品有水泥膨胀珍珠岩制品,水玻璃膨胀珍珠岩制品、磷酸盐膨胀珍珠岩制品及沥青膨胀珍珠制品等。

3 多孔性材料

3.1 泡沫混凝土

由水泥加水与泡沫剂混合后经机械搅拌、成型、养护而成的一种多孔、轻质、保温、绝热、吸声材料,这种混凝土仅用水泥而无骨科,也称泡沫水泥。如果是由粉煤灰加入适量石灰、石膏及泡沫剂,经机械搅拌、成型、蒸养而成的一种轻质多孔材料,一般称为粉煤灰泡沫混凝土。

3.2 加气混凝土

是由水泥、石灰、粉煤灰和加气剂等材料配制而成,经成型,蒸汽养护制成各种制品。是一种保温绝热性能良好的轻质材料。

3.3 微孔硅酸钙

是一种新颖的保温材料,它是用65%的硅藻土,35%的石灰,再加入前两者总重5%的石棉,水玻璃和水,经拌合、成型、蒸压处理和供干等工艺过程而制成。可用于建筑工程的围护结构及管道的保温。其效果较水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石为好。

3.4 泡沫玻璃

是采用碎玻璃100份,发泡剂1~2份配料,经粉磨混合、装模,在800℃温度下烧成,形成大量封闭不相连通的气泡,气孔率达到80%〜90%,气孔直径为0.1〜5mm,泡沫玻璃具有导热系数小。抗压强度和抗冻性高、耐久性好等特点,且易进行机械加工、截锯、钻孔、钉钉等。

参考文献

篇2

供暖问题是关系到老百姓切身利益的重大民生问题,既关系到百姓生活,又涉及到社会的稳定。为保证2020年百姓顺利过冬,高新区工委、管委多次召开保障群众安全过冬调度会,为贯彻落实会议精神,区综合行政执法局超前谋划、精心安排,从多方面入手,切实解决群众的操心事、烦心事,最大限度的保证供热质量。

一是强化措施,着力解决供热中存在的突出问题。对没有按时供暖、供暖不达标、至今没有供暖等问题,进行疏理归类,制定详细方案,明确责任科室和责任人,尽快督促解决。特别是对一些历史遗留问题,不能视而不见,不能永远遗留下去,要深入分析问题成因,制定解决方案,对有条件解决的,要尽快解决;对于难度大,一时解决不了的问题,要列出具体计划,脚踏实地一项一项做工作,直至问题彻底解决。在问题没有解决前,要向群众做好解释工作,采取特殊办法,提供最基本的供热保障。

二是增强责任心,着力解决民生问题。不管是城市供暖,还是城市建设管理方面有了问题,各相关科室要勇于面对,敢于担当,积极采取措施,创造性地开展工作,想办法让暖气更热一些,把城市建设管理得更好一些,让群众更满意一些。通过不断努力,中海国际社区、容大东海岸四五组团等小区已可以正常供暖,切实做到了“知百姓冷暖,为百姓解忧”。

三是加强对供热企业的监督管理。要求供热企业一定要把供热工作作为头等大事,立足大局,克服困难,不能有半点含糊和闪失,全力以赴做好供热工作。要认真落实锅炉、管道、供电、供煤、运输等各项保障措施,确保及时如期高质量供暖。杜绝发生弃供、甩供,以及拉闸限供、停暖逼费、紧阀减热等恶劣行为,一旦发现要从严查处,绝不姑息。同时落实好值班巡查与安全制度,做好日常记录,加强人员业务培训,确保安全供热;要制订科学合理的供热应急方案,仔细检查维修各类管网、仪器、设备的运行情况,确保各个系统能够安全稳定运行。

篇3

[关键词]外墙保温、建筑材料、建筑节能

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件,把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准,同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合节能标准的项目,不得批准建设。

在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。建筑节能还是我国建筑业的一个重要的课题。

一、外墙保温技术

节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

1.内保温技术及其特点。外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。被大面积整理推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。

但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。

2.外保温技术及其特点。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。

目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。

(1)外挂式外保温外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。

(2)聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。

二、外墙保温节能材料

节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能50%~80%。据日本的节能实践证明,每使用1吨绝热材料,可节约标准煤3吨/年,其节能效益是材料生产成本的10倍。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。

1.绝热材料的性能。绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。

从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气整理态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。

从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。

2.常用的保温绝热材料。能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。

岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。

篇4

关键词:建筑材料; 建筑节能; 保温技术

前言

建筑节能是我国建筑业的一个重要课题。建筑的护结构的热损耗较大,护结构中墙体又占了很大份额。所以,建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。

一、外墙保温技术分析研究

节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

一是,内保温技术及其特点。外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。在 2001 年外墙保温施工中约有 90%以上的工程应用内保温技术。但内保温会多占用使用面积“,热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。

二是,外保温技术及其特点。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。

①外挂式外保温。外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。

②聚苯板与墙体一次浇注成型。该技术是在混凝土框-剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。

③ 聚苯颗粒保温料浆外墙保温。将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为 EPS)加工破碎成为 0.5 ~ 4mm 的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中 ZL 胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998 年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较,每平方米可降低 25 元左右。此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。

二、外墙保温节能材料分析研究

绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境,另一方面也节约了能源。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能源”。 外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前发达国家均对绝热材料的生产和应用十分重视。

一是,绝热材料的性能。绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为 16 ~ 40kg/m3。由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,而水的导热系数(0.5815W/m・K)比静止空气的导热系数(0.0233W/m・K)要大很多,因此,当环境湿度增大时,材料的平衡含水率增大,材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低,如不可避免时,要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。

二是,常用的保温绝热材料。能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS 及 XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。

①岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时,还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件,它的价格较岩棉为高。 ②聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀,因此在外墙保温中其占有率很高

篇5

关键词:外墙保温技术;节能材料

Abstract: The construction energy conservation is carries out the country environmental protection and saves the energy policy primary coverage, the construction wall reform and the wall energy conservation technology development is constructs the energy conservation technology an important link, presently discusses several spots shallowly to the outer wall heat preservation technology and the energy conservation material.

Key words:outer wall heat preservation technology; energy conservation material

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,随着国家一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的出台,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。

1外墙保温技术

节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

1.1内保温技术及其特点

外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布。

但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。

1.2外保温技术及其特点

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。

下面介绍两种目前比较成熟的外墙保温技术:

1.2.1外挂式外保温

外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。

还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。

这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。

1.2.2聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框——剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。

其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10 %左右。

但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。

我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明,在混凝土中水泥浆量合适的条件下,直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板,是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后,其与混凝土的粘接力进一步提高。此技术取消了钢丝网架,其保温性能提高,而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后,工程中可以推广使用。

2外墙保温节能材料

节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能50 %~80 %。外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护。绝热材料的性能主要有以下几点:

从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。

从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16 kg/m3~40 kg/m3。

常用的保温绝热材料有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。

参考文献

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关键词:建筑外墙;保温技术;节能材料

建筑物一般来说都是在空气中的,并且为了室内的阳光和温度,一般还都要朝阳。这样的话在冬季还没有大的影响,但是一到夏季,如果建筑外墙没有进行合理的温度调节,就会导致室内的制冷需求大幅上升,白白增加能源的消耗。我们通常所说的外墙保温技术广义上指的是包括建筑施工材料本身的保温和节能措施,本文所说的指的是狭义上的保温技术,指的是在建筑的外墙增加保护层,这样能够有效地对室内的温度进行控制,防止外部热量渗入室内,也防止室内的热量散逸到室外。

一、建筑外墙保温技术的现状与发展

对于国外的建筑外墙保温技术来说,最早在欧洲就已经出现,上个世纪下半叶,欧洲建筑学家开始研究相关的保温和节能技术,他们最多的是用发泡聚苯板薄抹面外保温系统、玻璃棉外保温系统、岩棉外保温系统、聚氨酯外保温系统等。这些技术一经诞生就获得了十分迅速的发展,给欧洲建筑的节能环保披上了新的外衣。与这些技术相对应,在南欧和北美的很多地区,适用的是自保温的结构墙体保温系统,他们往往把外墙保温系统当成建筑设计和施工的一个重要的组成部分,对于这个方面的施工控制十分严格。

我国的建筑外墙保温技术发展较欧洲较晚,直到上个世纪最后二十年才开始有所发展。但是由于我国当时改革开放刚刚开始,发展经济仍然是压到一切的重要工作,所以建筑节能工作并没有收到普遍的重视。当时我国的相关研究者通过各种管道技术来用于建筑的保温和节能,在外墙保温上主要用像复合硅酸盐等化学制品做成砂浆来进行保温工作。但是这项技术最初是在我国北方冬季较为寒冷的地区进行大范围的适用,但是由于相关的技术不过关,再加上化学材料的生产质量无法保障,所以很多建筑的外墙保温都出现了不小的问题,严重影响我国建筑的保温和节能,所以这些技术逐渐退出了北方,而转向相对较为温暖的南方。

二、建筑外墙保温技术的种类

节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

其中,建筑外墙内保温技术指的是在外墙结构的内部加做保温层。这样做的优点是能够在很短的时间内完工并且操作起来也十分灵活,适合工期较紧的工程。内保温往往能够应用的时间较长,技术上也已经很成熟,各项相关的技术标准和检验标准都是比较完善的,所以在我国能够获得广泛的应用。在新千年前后,我国的外墙保温施工中九成以上都是使用的内保温技术。但是内保温技术也有自己的缺陷,例如会大幅缩小建筑的使用面积,也很容易引起开裂等情况,并且尽管这项施工活动本身的需要的时间是较短的,但是它会拖慢整体的施工节奏。最为重要的是这种方式对于用户的装修是会产生极大的影响的,如果业主在墙内侧悬挂诸如照片、钟表之类的物件就会破坏整体的保温结构。我们可以看出,随着人们对建筑工程的要求不断提升,内保温技术被外保温技术替代是必然的趋势。

随着内保温技术的缺陷在当今时代越来越被放大,相关的研究者开始研究建筑的外保温技术。这种技术现在也已经较为成熟,基本上已经代替了内保温技术。相较起来,外保温技术具有技术合理、同等条件下效果更好的优越性。无论是在规格尺寸还是在性能上,用同样的保温材料外保温的效果都比内保温要好并且不影响业主的二次装修,更能够满足当前人们对于这个情况的需要。外保温技术的优点不限于此,它不仅适用于当前新建的各种建筑,还适用于旧楼的改造。由于这种保温材料是包裹在墙体外侧的,反而对于建筑的主体结构也起到了一定的防护作用,减少了建筑的热桥,消除了冷凝。较为成熟的外保温技术包括两种。一种是外挂式的外保温,外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。另一种是聚苯板与墙体一次浇注成型。该技术是在混凝土框---剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。

三、建筑外墙保温的材料

节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能五成到八成。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前世界各发达国家,均对绝热材料的生产和应用十分重视,之所以建筑节能工作做得好,与他们重视和发展保温材料是分不开的。

绝热材料的性能绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16kg/m?~40kg/m?。

四、结语

目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。在大力推广外墙保温技术的同时,也要加强新型节能材料的开发和利用,节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。

参考文献

[1]张立欣,闻长军.建筑外墙保温施工技术及节能材料的应用探讨[J].黑龙江科技信息,2011(11).

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关键词:外墙保温;材料;发展趋势

中图分类号:TE08文献标识码: A

引言

随着建筑行业的快速发展,建筑能耗不断增加,建筑节能的顺利展开,标志着建筑技术的发展,是建筑行业展开可持续发展的重要步骤。因为建筑外墙墙体的面积占总建筑面积的百分之四十左右,而一般采取的节能措施是提高建筑的保温隔热,所以建筑墙体节能保温材料及其检测技术在全部建筑节能之中就有着非常重要的作用。

一、外墙保温材料

(一)保温隔热材料

保温隔热材料应当要具有小的导热系数和大的热阻,此外,保温绝热材料还要有力学性能,可以抵制冲击荷载,具备和使用环境一致的机械强度,其粘结性能比较好,还要有与环境相适应的耐久性和小的收缩率,比较常用的外墙保温隔热材料有以下的几种。

挤塑聚苯乙烯泡沫板: 其主要以聚苯乙烯树脂或者其共聚物为成分,加入较少的添加剂,通过加热挤塑成型而制成的具有闭孔构造的硬质泡沫塑料,英文的缩写是XPS。这种材料有较好的防潮、抗湿性能和抗冲击、高抗压能力,并具有导热系数和吸水率都很低的好处。

模塑聚苯乙烯泡沫板:其是可发性聚乙烯珠粒径加热预发泡之后在模具之中加热成型而成的内部具备很多封闭微孔的材料,英文的缩写是EPS。其导热系数小,表观密度小,吸水率低,机械强度高,隔音性能好,并且尺寸的精度高,结构匀称。

胶粉聚苯颗粒保温砂浆:其主要是由聚合物胶粉和胶粉聚苯颗粒轻骨料组成,是复合聚苯颗粒墙体保温系统中的主要保温材料。复合聚苯颗粒外墙外保温系统是现场成型的保温系统。这种系统由胶粉聚苯颗粒保温层、界面层、外饰面层、砂浆复合玻纤网格布构成,集墙体保温和修饰功能于一体,并且材料配套齐全、适用范围广,工艺合理、简便,能满足我国大多地区不同气候的建筑节能需求。

硬质聚氨酯防水保温材料:其主要的原料是多元醇和异氰酸酯两种,而且其应当和抗老化剂、催化剂、发泡剂的等助剂配合使用,之后依据规定的比例把其混合匀称,再使用现场无氟发泡、高压喷涂等措施,进而形成一种高分子聚物的新型防水保温材料。这种材料不但性能优良、工艺成熟,而且综合性价比也比较高。

(二)胶粘剂及抹面胶浆

胶粘剂是墙体保温系统的重要材料之一,有着连接保温层和墙面的作用,其性能的好与坏直接影响着整个墙体保温系统的抗裂、耐水、耐久、耐候性。产品形式有以下两种:一种是在工厂生产的液状胶粘剂,另一种是在工厂里预混合好的干粉状胶粘剂。聚合物抹面胶浆,是由水泥基或者其它无机胶接材料、填料、高分子聚合物以及其它外加剂等制作而成,用作墙体保温系统的抹面砂浆和粘结剂。

二、 外墙保温材料特点

目前大家讨论的外墙节能材料一般都属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料具有非常重要的使用意义,一方面保温节能材料能够很好的满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面节能材料的使用能够很有效的节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,这也使得绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能 50% ~80%。不仅如此,据日本的节能实践证明,每使用 1 吨绝热材料,就可以节约标准煤 3 吨/年,其节能效益是材料生产成本的 10倍。因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。

外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护来实现的,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的一种最为有效的措施。目前世界各发达国家均对绝热材料的生产和应用十分重视,之所以建筑节能工作做得越来越好,与他们重视和发展保温材料是分不开的。

三、外墙保温材料发展

(一)外墙保温材料节能的发展

发展外墙的节能材料是很有必要的。一直以来我国的建筑材料在生产与使用上都还处于粗放传统的模式与阶段,对于自然资源在利用时也存在重开发、轻保护的问题,这种对于自然环境先破坏、后治理的开发利用模式显然是不合理的,这与可持续发展理念明显相互违背。随着世界范畴内现代化的工业生产模式日趋先进,并且人们的环境保护意识不断深化,对于建筑节能材料的研究也受到越来越多的重视。不仅如此,建筑节能材料还具备一些非常显著的优越性,不仅能够降低建筑的整体能耗,提升居住环境的舒适度,高性能的节能材料更是能够让建筑起到良好的隔热保温的效果。这不仅是对于建筑物本身的一种能耗节约,这也能够更好的推进对于自然环境的有效保护。建筑物的节能降耗是一个非常重要的议题,而发展外墙的节能材料则是实现这一建设目标的最有效途径之一。

(二)外墙保温材料具有绿色环保特点

绿色环保是建筑行业发展的必然趋势,在人们对生活质量要求日益提高的今天,空气质量已经成为影响人们生活质量的重要因素之一。 新鲜的空气必然令人身心愉悦,因此,新型保温材料未来的发展趋势必然向绿色环保这一方面发展。 目前,市场上用的最多的保温材料是聚苯板保温材料,其特点是施工中与主体连接以点固定为主,以面固定为辅,但对外形结构复杂的建筑而言,该材料不能适应,而且成本较高。 聚苯板保温材料具有憎水性和亲水性,容易出现质量问题,对建筑的外观产生较大影响。 目前,国内外虽然非常重视对绿色环保建筑保温材料的开发,积极发展绿色材料制品,但是仍然不能满足人们对环境的要求,因此,新型建筑保温材料会向节能资源、开发可再生能源和减少对环境危害的方向发展。

(三)向多功能复合化发展

类保温材料耐高温,不易老化,但是不易机械加工,而有机类保温材料耐温低,易老化,防火性能不好。 为了克服一种保温材料的不足之处,满足日益加大的建筑保温材料需求,多种材料复合能够实现多功能化,将会成为未来的发展方向,其中包括机材料和金属材料的复合、无机材料和无机材料的复合、无机材料与金属材料的复合等。

(四)透明保温材料的应用得到推广

聚碳酸醋蜂窝塑料、玻璃纤维保温材料和气凝胶等都是常用的透明保温材料。 透明保温材料用在窗户上或者大面积需要光的墙体上,能够在日光充足时吸收热能,并传到建筑物内,从而使室内温度升高。 在光照不足的情况下,该材料又可以控制室内热量的散失,因此适合温带和寒冷地区。透明保温材料在欧洲已经得到较普遍的应用,我国应用较少,但作为一项新兴技术,透明保温材料必然得到广泛应用。

结束语

伴随着经济的持续快速增长,我国的能源与环境问题也日渐突出。 因此发展绿色节能的建筑保温材料已成为各个国家都很重视的课题之一。 我国始终坚持可持续发展战略,提倡节能环保,因此绿色节能、多功能复杂化、适合人们生活需求的建筑保温材料能够实现资源环境效益、技术产品效益和功能舒适效益,在建筑行业有广阔的市场前景。

参考文献:

[1]杨建平. 石膏基外墙保温材料的制备与性能研究[D].宁夏大学,2013.

[2]朱冰曲,陈晓明,王婧. 夏热冬冷地区建筑外墙保温材料和保温形式的发展趋势[J]. 华中建筑,2013,02:54-56.

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关键词:建筑外墙; 外保温; 内保温;节能技术

Abstract: construction insulation is an important part of building energy efficiency in our country, the commonly used exterior insulation technology have sold the exterior wall insulation mild. The former remarkable characteristic is flexible operation, simple construction and low cost, the deficiency is its structure thermal bridge so that local excessive temperature difference in the knot shows a phenomenon occurs. And the external wall thermal insulation's advantage is its heat preservation effect very good, wide range and can be used in the old building reform, etc. In promoting external wall thermal insulation technology at the same time we need to pay attention to efficient energy use, to strengthen the exploration of energy saving technology. At present, the energy conservation of the building problem has become the focus of concern, we will effectively applied energy saving technology in which all aspects of the building.

Keywords: exterior; External insulation; Inside heat preservation; Energy saving technology

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

我国是一个发展中国家,正处于工农业、城镇建设快速发展阶段,资源紧缺,能源问题已经成为我国实现经济发展的主要制约因素,节约能源刻不容缓。我国建筑能耗占总能耗的三分之一,建筑节能问题成为关注重点。而增强护结构的保温性能是提高建筑节能效率的关键因素之一。因此提高建筑围护结构保温节能效果是建筑节能的重要环节之一,而发展建筑外墙保温节能技术是建筑围护结构节能的主要实现方式,故对建筑外墙保温节能技术的探究极为重要。

我国常用的建筑外墙保温技术主要分为外墙外保温和内保温两大类。

一、内保温技术及其特点

外墙内保温,是外墙的内侧使用聚苯板、保温砂浆等保温材料,通过粘贴剂固定在墙体结构上,从而使建筑起到到保温节能作用的施工方法。该施工方法施工简单,传热系数低,对墙体垂直度要求不高,操作灵活方便,施工速度快,可以保证施工进度,其造价也比较低。

但外墙内保温的明显缺陷是,结构热桥使局部温差过大导致结露现象的发生。由于内保温是针对外墙的内侧,内墙及板对应的外墙部分得不到保温材料保护,因此,再次部分形成热桥。冬天室内的墙体温度和室内墙角温度相差10℃左右,与室内温差达到15℃以上,则会在室内湿度条件适合时形成结露现象。而结露水的融化与浸渍会使保温隔热墙面极易发霉、开裂。并且其保温效果有限,热桥问题不易解决,其保温层占用过多建筑室内空间,特别是室内在进行二次装修时,务必会在装修过程中破坏内部保温层,而影响保温效果。这种保温方式在很早以前工程中经常被采用。

二、外保温技术及其特点

外墙外保温,是将保温隔热体系至于外墙外侧,并在保温材料外侧抹聚合物砂浆或铺设网格布等加强保温效果,使建筑起到保温节能作用的施工方法。外保温技术保温效果比较好,不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用范围广,并且有效减少建筑结构的热桥影响,降低了外界因素对建筑物的损害,对主体结构有一定保护作用,延长了建筑物寿命,增加了建筑的有效空间。

目前现有并应用广泛的外保温技术主要有:

1、聚苯颗粒保温料浆外保温技术

将干混材料与聚苯乙烯颗粒按比例加水混合搅拌均匀的浆料,再将浆料抹于护结构基面,起到保温效果。在采用保温浆料时,以抗裂砂浆复合玻纤网格布作防护层,饰面层材料主要是面砖、石材等。该保温技术工艺简单,操作方便,并且对有缺陷的墙体施工时墙体不需要修补找平,直接用保温浆料修补即可。缺陷在于热导系数高,保温效果没有聚苯板明显。

2、外挂式外保温技术

外挂式外保温技术是将保温材料用胶粘剂或固定件固定在外墙上,并以抗裂砂浆复合玻纤网格布作保护层,最后加做装饰面。该保温技术成熟,保温效果好,耐久性能好。外挂式保温材料主要有岩棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板等。其中聚苯板由于其优良的物理性能和廉价的成本,被广泛应用。

3、聚苯乙烯泡沫塑料板现浇混凝土外保温技术

该保温技术是以现浇钢筋混凝土墙为基层墙体,流程主要是将聚苯板至于外墙外侧,以锚栓为辅助固定件与钢筋混凝土墙现浇为一体,在抗裂砂浆抹灰面层中嵌埋耐碱玻纤网格布,最后用涂料、面砖等做饰面层。这种保温技术在近几年发展很快,它将外墙主体与保温层一次成活,施工操作容易掌握,且节约施工时间,也提高施工效率,增强施工安全性,解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面易脱落、面层易开裂等问题。以其他外保温技术相比,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。

三外墙保温节能材料

合理的选用保温材料会达到良好的节能效果。外墙保温节能材料属于保温绝热材料。使用绝热材料的意义既满足了热工设备和建筑空间的热环境,又体现了节能的思想。我们使用保温绝热材料作为建筑外墙维护,所以研究并应用高效能的绝热材料是保证建筑节能的有效措施。

所谓绝热,就是最大程度的阻断热流的传递,这便需要绝热材料有大热阻和小的电导系数这一特性。一般来说,气态物质导热系数小于液态物质,小于固态物质。在材料结构方面,密度小,孔隙率大,内部孔隙为大量封闭态是,绝热材料的导热率就相对较小。

常用的外保温节能材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、矿物棉、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其导热系数小,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。

矿物棉由岩棉和玻璃保护网组成,岩棉价格低廉,在满足保温隔热性能的同时还具有一定的隔声效果。但岩棉的保温性能好坏参差不齐,其抗拉强度也低,耐久性比较差。

三.结论

当今社会提倡可持续发展,节能势在必行,建筑节能已经成为当今的热点。目前我国外墙保温技术快速发展,是节能工作的重点。要熟练掌握外墙外保温和内保温节能技术,节能材料的不断创新也将影响外墙保温技术的发展。发展新兴的保温节能材料已经成为建筑节能的前提。所以,如果要真正做到建筑外墙的节能保温,就要大力发展节能技术,做到节能领先。

参考文献:

[1]胡小媛、许琳.我国建筑绝热材料的应用现状及其前景[J].《保温材料与节能技术》2002.

[2]齐文龙等.聚苯板外墙保温技术的应用[J].《建材•建筑•装修》2000.

[3]刘金成、曹娟.浅谈建筑节能中的外墙保温技术[J].《科技信息》2011.

[4]李胜鼎.潜逃建筑外墙保温技术与建筑节能[J].《中国新科技新产品》2011.

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隔热保温两大必杀技

近年来,在新型建筑材料当中,发展最快的当属泡沫玻璃。对于泡沫玻璃也许很多人不熟悉,但是它在建筑各个方面的应用却相当广泛,如不同密度等级的绝热泡沫玻璃、彩色吸声泡沫玻璃、高效吸声泡沫玻璃、吸声泡沫玻璃文化装饰石,以及彩色泡沫玻璃墙面砖等。此外,还有已经取得研究成果,有待进行批量生产的粉煤灰、火山灰泡沫玻璃等产品。泡沫玻璃是现今发展最火热的外保温板的原材料之一,节能泡沫玻璃保温板优势众多,已迎来突破式的发展机遇。

纵观各类无机保温材料,膨胀珍珠岩产品保温性能较弱,难以满足北方地区的三步节能要求;岩棉、玻璃棉等材料,虽实现了无机保温,但生产过程中耗能较高,同时由于纤维状材料的特性,对整个保温系统的防水要求较高,如不能与防水系统相匹配,岩棉与玻璃棉就难以起到保温效果。

泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等,经过细粉碎和均匀混合,再通过高温熔化、发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料,具有容量小、强度高、耐腐蚀、耐火性好、吸水率和导热率低等诸多特点,可自动调节温度,是一种既保温又保冷的材料,广泛适用于各类建筑场所。在众多A级保温材料中,泡沫玻璃保温板在建筑应用中的效果非常好。建筑保温工程选用泡沫玻璃板作墙体保温材料,能够有效地保温、防火,同时还具有施工简便、环保低碳等优点,完全满足我国不同地区建筑节能设计标准的要求。

经过30多年的发展,我国现已成为世界上泡沫玻璃的主要生产国和出口国家之一,有多种泡沫玻璃产品供应海内外市场。利用废品碎玻璃做主要原料,生产各种泡沫玻璃产品是我国的特色,采用此工艺生产的泡沫玻璃产品,与采用专门熔制的原料玻璃工艺生产的泡沫玻璃产品相比,可节约能源50%,既减少了对环境的污染,又大幅度降低了泡沫玻璃产品的生产成本。我国泡沫玻璃与国外同类产品相比,具有明显的性价比优势,因此不仅牢固地占据90%以上的国内市场,而且正在不断扩大东南亚、中东、南美等地区的国际市场份额。随着环境保护要求的提高,建筑节能对泡沫玻璃的需求增加, 我国泡沫玻璃产业正沿着一条边提高技术和质量,边扩大生产规模的道路迅猛前进。

由于国家对建材的安全、环保、节能等要求日益严格,新型建材将厚积薄发从中获利。当下我国房屋住宅的能量损失大致为墙体约占50%、屋面约占10%、门窗约占25%、地下室和地面约占15%。因此,墙面和屋顶隔热保温是提升建筑节能率的重要一环,如何选择一种既安全又环保的墙体保温建材,是当今业内关注的焦点。在民居环境安全环保的要求下,我国建筑节能率逐年提高,但是建筑所用的保温材料,特别是外墙所用的保温材料,多以有机材料为主体,其中聚苯乙烯市场占有率为90%,聚氨酯为10%,其本身特性及各种防火措施和管理措施未落实到位,使火灾事故时有发生,后患无穷。为了保证安全,住建部、公安部消防局,联合在2009年9月颁布了“民用建筑外保温及外墙装饰防火暂行规定”。其中,对高度大于等于100米的住宅建筑、高度大于等于50米的公用建筑、高度大于等于24米的幕墙式建筑,作出了所使用保温材料的燃烧性能应为A级的规定。所谓A级,即指不燃材料。但当今我国市面流行的建筑外保温材料主要为有机材料,即便加入阻燃剂,最高也只能达到B1级。如果要严格地执行这一消防规定,则意味着我国保温材料行业将面临全线洗牌甚至淘汰的局面。所以,保温材料尤其外墙外保温材料将有相当大的市场容量,能给从事外墙外保温材料的生产企业带来较大商机。如果以现在我国建筑保温市场的需求量分析,至少将达到每年数百万吨,为产量的10倍。在我国建筑节能率基本实现50%的目标,除了少数大中城市建筑节能率能达到标准外,大多中小城市和农村都有较大差距,泡沫玻璃的市场成长空间仍较为广阔。

安全环保型外墙外保温材料,是建筑物实现防灾减灾、节能降耗的关键材料。随着各界对建筑安全和消防认识的普遍提升,建筑业对该材料的需求快速增长。近几年来,安全环保型外墙外保温材料供不应求,各地纷纷扩大产能。东南亚绝热材料市场年均增长高达7.6%,预计2010~2017年东南亚绝热材料市场的年均增长率将达7.6%,销售量从2010年的23.5万吨将增长至2017的41.8万吨。以销售收入计,东南亚绝热材料市场的年均增长率将达8.5%,从2010年的4.477亿美元增至2017年的8.452亿美元。东南亚地区绝热材料市场的持续快增长,源于以下5个因素。一是绝热材料形态灵活,可以被制成不同厚度的任何形状,其制品很容易安装,无形中增加了应用机会,行业收入也会相应增加;二是东南亚地区各国实施基础设施发展计划,有利于建筑行业用材的增长,从而支持绝缘材料的需求也不断加大;三是当地政府热切追求绿色环保目标,不仅有利于环境,且转化成了对节能方面的经济补助,这保证了绝热材料的美好发展前景;四是迅速增长的能源价格,使人们的节能意识逐渐提高,人们会更倾向于购买绝热材料;五是东南亚国家的消费能力日渐强大,从而带动高档绝热材料的需求增长,对于服务于该市场的企业而言,机遇与挑战同在。想要保温材料市场求得发展,企业需要做好以下两方面的工作。一是控制产品质量,这项首当其冲;二是加强服务,因为绝热材料的现场技术和对客户全方位的附加服务,可以产生大量额外营业收入,附加服务包括物流、绝热系统工程的维护、整修等,附加服务收入占总收入的30%~50%;三是塑造产品差异化,即企业要提供多种个性化的产品供客户选择;四是价格战略,以物美价廉取胜;五是走国际化品牌战略,企业可通过增加研发经费,从而得到关键技术和专利,并通过品牌战略使产品进入全国甚至全球市场;六是扩张战略,企业在降低成本的同时,快速增加生产规模与生产领域。

综上所述,泡沫玻璃的诞生与存在,符合保温材料行业的发展诉求。这种新型优质的无机刚性绝热材料,又是高效节能的建筑材料,它利用废旧玻璃生产,可减轻环境污染,提高资源利用率。不仅可用于冷库、地下输油管道,还可用于建筑物的墙体与屋顶,其绝热保温的双重效果绝佳,可谓魔幻与人性化建材。同时,我们可知生产泡沫玻璃的原材料价格低廉,且资源又丰富,所以当前建筑工程中对这类新材料的需求迫切,今后供不应求的局面也是可以预见的。

节能型泡沫玻璃

保温体系的基本结构

泡沫玻璃外墙外保温体系的基本构造层次,由内到外为粘结层、泡沫玻璃保温层、护面层、饰面层。其中,抹灰层主要用于墙体基层的找平,能够保证泡沫玻璃牢固地粘贴在墙体上;护面层主要是为了保护强化保温系统的牢固性,防止渗水等。泡沫玻璃保温层厚度,应根据外墙基层的材料与厚度,以及外墙的节能要求精准计算。泡沫玻璃是由大量的直径在0.1~3mm的均匀气泡结构组成,气泡占总体积的80%~95%。它的表观密度为120~500kg/m ,同时根据使用要求,可通过变更生产技术参数来调整其密度。

由于泡沫玻璃只是改变了原料玻璃的物态形状,完全保留了原料玻璃的化学结构和优良的物化性质,因此把它用来作为墙体保温材料使用,有诸多突出优点,如能耐多种化学腐蚀,能提高保温系统的耐酸雨、酸雾、大气碳化、抗水软化侵蚀、抗紫外线老化等自然风化侵蚀性能。泡沫玻璃不吸水,既能耐高温、又能耐低温,适宜在零下196~零上400℃的广阔温度范围内安全使用,其抗冻与抗高温性能神奇。同时,准闭孔型的彩色泡沫玻璃不吸湿、不吸附水份,令雨水不会长时间滞留在保温砖体内而造成伤害,有利于提高外保温系统的抗水、抗冻性能。绝热泡沫玻璃的热胀缩系数,与建筑砖、混凝土、砂浆等墙体基建材料基本相似,因此只要粘结材料选用得当,泡沫玻璃外墙保温层与墙体基层保持同步胀缩,就可提高层面间结合的牢固性与可靠性,更有利于提高外保温系统的耐久性。此外,绝热泡沫玻璃不吸水,不吸湿、不滞留雨水,所以导热系数不会因吸水而明显增大,能使外墙保温系统保持稳定的保温节能效果,同时泡沫玻璃不燃烧、无毒、安全可靠,非常符合国内与国际上的环保要求。

除此之外,泡沫玻璃可防辐射、绝缘,防磁波、防静电,机械强度高,与各类泥浆的粘结性极好,是一种性稳定性强的建材,因而广泛应用于石化、建筑、电力、制药、造船、贮槽、国防军工等领域,被誉为“不需更换的永久隔热材料”。据介绍,泡沫玻璃还可以运用于烟道、窑炉和冷库的保温工程,各种气、液、油输送管道的隔热、防水、防火工程,以及地铁、图书馆、写字楼、歌剧院、影院等各种需要隔音、隔热的场所。另外,它还可用于基础隔离、隔音工程的建设,河渠、护栏、堤坝的防漏、防蛀工程,甚至具有家庭清洁和保健功能。

节能型泡沫玻璃建筑保温材料,已被编入建筑屋顶面和外墙外保温建筑标准图集,为泡沫玻璃在建筑保温节能领域的应用奠定基础。据统计,我国建筑耗能占能源消费总量的23.1%,而各类建筑物每年的采暖、制冷能耗,又占全国总能耗的10%左右,所以开发、生产泡沫玻璃这类高效节能建筑保温材料,毋庸置疑显得十分必要。

关于节能型泡沫玻璃的绝热过程,可谓一个绝热体系的变化过程,绝热体系是与外界没有热量关系的粒子交换。一个常见的绝热过程例子是绝热火焰温度,该温度是指在假定火焰燃烧时,没有传递热量给外界的情况下所可能达到的温度。然而在现实中,并不存在真正意义上符合定义的绝热过程,绝热过程只是一种近似,所以有时也称为绝热近似。绝热过程具体分为可逆过程和不可逆过程两种,保温材料所具备的特性,是可逆的绝热过程即等熵过程。等熵过程的对立面是等温过程,在等温过程中,最大限度的热量被转移到了外界,使得系统温度恒定如常。由于在热力学中,温度与熵是一组共轭变量,等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程,所以如果一个热力学系统的变化,快到足以忽略与外界的热交换,那这一变化过程就可以视为绝热过程,又称准静态过程。准静态过程的熵增可以忽略,所以视作可逆过程,严格说来在热力学中,准静态过程与可逆过程没有严格区分,这在节能型泡沫玻璃的保温应用中也体现的淋漓尽致。

赶超国际工艺

泡沫玻璃是一种性能优越的绝热、保冷、吸声、防潮、防火的高质量建筑材料,导热系数为0.058,透湿系数几乎为0。虽然其他新型隔热材料层出不穷,但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、可靠性,在低热绝缘、防潮工程、吸声等领域中,仍然占据重要的地位。它根据用途不同,采用相应的工艺生产出的泡沫玻璃产品,可分为4大类,即绝热泡沫玻璃、吸音装饰泡沫玻璃、饰面泡沫玻璃和粒状泡沫玻璃。

我国现今生产泡沫玻璃的所有厂家,都遵守国际公开的技术标准,即“粉沫二步烧成法”工艺。所谓“粉沫二步烧成法”,就是先把原料废品、碎玻璃和辅料发泡剂等,一起磨细并混合成均匀的配合料粉,再把配合料粉装入耐热钢模盒内,一起放进窖炉(发泡窖)加热,使配合料熔融,发泡膨胀充满模盒。然后,再迅速冷却,令熔融的泡沫体外壳固化后,从模盒中取出(脱模),集中到另一台退火炉中进行缓慢冷却(退火),消除应力的同时,制成泡沫玻璃毛坯(坯材)。最后,采用机械切割等方法,把坯材加工成各种规格形状的泡沫玻璃成品。

目前,国内生产泡沫玻璃产品所采用的主要原料,与美国PCC公司的Foamglas产品不同。PCC公司是采用池窑熔制专用的玻璃料做原料,优点为料性长,无杂质,有利于生产密度更小的绝热泡沫玻璃,但每熔制1kg的专用原料玻璃,约需消耗1500大卡的热能,增加了对环境的污染,使生产成本大幅度上升。而我国采用从废品市场回收的浮法平板玻璃碎片做原料,占全部原料的99%,每利用1kg废玻璃就可节省1500大卡的热能。中国每生产1立方米泡沫玻璃成品板材的总能耗约为500~550kW·h,可降低能源消耗50%,有利于环保,同时大幅度降低了生产成本。但是,采用废品玻璃作原料时,它的原料特性和杂质不利于生产密度在140kg/m 以下的泡沫玻璃,容易产生少量豆子状不均匀孔,只有中国标准160号、180号、 200号绝热泡沫玻璃产品和彩色吸声泡沫玻璃,符合绝大多数工程的实用要求。而且,国内其它厂家生产的泡沫玻璃,由于受废玻璃原有特性的局限,以及加工工艺和设备等多种因素限制,导致品质较差,在导热系数和抗压强度等物理性能上,与国外同类产品存在明显差距。所以,国内下一步生产泡沫玻璃,要将传统节能理念与国外先进工艺与以及美学技术融会贯通,打造更新颖、更实用、更国际化的产品。

生产弊端及改进措施

泡沫玻璃是以废弃玻璃及各种富含玻璃的物质为主要原料,添加发泡剂、改性剂、促进剂等物质,经细粉碎和均匀混合形成配合料,放置在特定模具中经过熔化、发泡、退火,形成的一种内部充满无数均匀气泡的多孔玻璃材料。由于泡沫玻璃的内部含有很多气泡,因而表面密度比较小,导热系数小,具有阻燃性。当泡沫玻璃内部的气泡为封闭态时,其吸水率也比较小,比起同比重的其它隔热材料,具有更高的强度,易于加工。利用以上特性,它可作为液化石油气储罐及冷库的隔热材料,也可用于高层建筑、居民住房的室内、室外隔热材料。另外,如果泡沫玻璃中有部分连通气孔,还可用作吸音材料。常用的泡沫玻璃生产方法存在着一些缺点,主要是烧制的毛坯制品尺寸,一定要大于最终产品尺寸,这种做法将致使成材率比较低。

尽管工业生产可以采用热风循环窑,或者辊道窑等先进加热炉,能有效解决发泡均匀问题。但是,在退火冷却过程中,随着泡沫玻璃毛坯块外部,与中心之间的温差扩大导致热应力增大,极易发生破裂或炸裂。若降低冷却速度,虽然温差变小,但又会导致生产效率下降。所以,为了提高烧制大尺寸泡沫玻璃的合格率,以及烧成后按规定尺寸切割的成材率,生产泡沫玻璃制品时,一般采用耐热金属模具,通过在模具中加入配合料,进行加热,使之发泡,从而希望制造符合规定尺寸的泡沫玻璃。如果配合料以无间隙方式,完全平铺在模具内进行烧制,泡沫玻璃的四边膨胀会受到模具围板阻碍,使之顶在围板上而发生膨胀变形,与模具底部相接触的泡沫玻璃随之也会产生凹陷。由于泡沫玻璃的形状扭曲,在应用时要切除掉外侧膨胀的多余部分,即使切割掉外侧,也无法消除底部中央的凹陷部分,这令泡沫玻璃制品的利用率和合格率大打折扣。

篇10

【关键词】现代建筑;节能工程;无机非金属材料

随着我国城市化进程的加快,城市建筑的施工数量在不断的增加,我国建筑行业面临着能源的形势非常的严峻,无机非金属材料在我国建筑行业中的有效的应用,很大的程度上减缓了建筑行业材料的需求,无机非金属材料通常情况下都具有耐高温、抗腐蚀以及硬度高等特点,其在建筑工程施工中的应用能有有效的提高建筑工程的施工的质量。

1、无机非金属材料概况

1.1 无机非金属材料的优点

无机非金属材料是在20世纪40年代有传统的硅酸盐材料逐渐的演变发展而来,其在建筑行业得到了广泛的应用,当前无机非金属材料、有机高分子材料以及金属材料已经成为各行各业所使用的三大主要的材料,无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点:防火性能,因为该材料本身为无机物,其是属于非燃烧类的材料,一般来说其可以承受0.5H到1H高温;防水性能,无机非金属材料的结构非常紧密,具有较好的防水渗透能力,其可以有效的防止雨水和地下水的渗透;耐候性强,无机非金属材料使用的面积比较广泛,其广泛的应用于温带、热带和寒带,并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用;抗腐蚀性,无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性;整体性,无机非金属材料具有比较稳定的化学性质,其一般不容易发生老化和风化现象,在耐久性和有效性上也符合要求的标准,具有很强的整体性。

1.2 无机非金属材料的分类

无机非金属材料按照其特性,主要的可以分为以下几类:半导体材料、高技术晶体材料BGO、精细陶瓷材料以及硅酸盐材料。其中半导体材料主要的应用于无线电电子技术、新能源利用技术以及计算机技术等高科技的技术;高技术晶体材料BGO是一种闪烁的晶体,其可以记录荧光的强度和位置;精细陶瓷材料其形态多样化,其主要的包含以下几种形态:纤维、薄膜以及单晶体等;硅酸盐材料是无机非金属材料中占有数量最大的一类,其广泛的应用于各行各业。

2、无机非金属材料在建筑节能工程中的应用

无机非金属材料在建筑节能工程中的应用,其中的保温隔热材料能够有效的控制室内热量的外流,隔热材料主要是能够防止室内热量外流。当前已经形成了三大类的绝热材料:有机绝热材料、金属以及无机绝热材料,其中有机绝热材料相对于无机绝热材料来说受到了很多方面的限制,其与其它的构建的结合的能力比较差,抗腐蚀性能也比较差,其还不稳定,并且有机性的材料的副产物是比较多的,大多数对人体有危害,在其使用的过程中其承载的能力也不是很强,相应的防火性能也比较差,容易发生老化现象,所以其在使用的过程中会受到多方面的限制,并且其性能也不是很好。金属材料的使用相对于无机非金属材料的使用是比较小的,因为金属材料的来源相对于无机非金属材料来说是比较窄的,其和其它的材料结合也没有无机非金属材料效果好,相应的抗腐蚀性也不是很强,所以无机非金属材料的优势相对两者来说有着很高的优势。

此外,无机非金属材料的来源是比较广的,其生产的工艺也比较的简单,其耐热性比较强、防火性也比较强,并且承载力强,所以在建筑工程建设中得到了广泛的应用。其在建筑保温隔热中的应用,对作用于建筑维护结构以及其外表面,在保障了建筑的保温性能的同时也可以对建筑起到一定程度的保护作用,避免建筑物直接的暴露在空气之中,受到大气环境中各种腐蚀和破坏,影响建筑物的使用安全。现有的无机非金属保温隔热材料主要有以下几种:硅藻土,其主要的由硅藻的硅质的细胞壁组成的一种生物化学性质的沉积岩,其比较的松软,比较容易研磨成为粉末,具有良好的吸水性,不易溶于酸和碱,其是建筑工程中比较常用绝热和隔声的材料;泡沫玻璃,其是一石英砂矿粉或者碎玻璃为其基料,此外还应该加入促进剂和发泡剂等添加剂,要经过超细粉碎和均匀的混合而形成的配合料,再经过融化发泡、融化和退火而形成的内部充满了封闭式气泡材料,其是属于无机玻璃和封闭气孔而构成的多孔泡沫类的材料。其主要的特点是:吸水率较小、导热细数小、密度较低、不燃烧、机械性能比较高、加工也比较方便、没有毒性、耐化学腐蚀以及性能稳定等优点。其既可以作为保温材料又可以作为隔热材料,能够适应极冷到较高温度范围内的环境中,同时其可以切割成型,相应的耐久性也比较好,施工相对来说比较的方便,可以成为彩色材料,所以还具有独特的装饰功能。但是由于其气泡的大小和匀称度等都会影响到其特有的性能,并且可以出现开裂、凹格以及表面不平等的现象,但是由于其在建筑工程建设中应用有着比较多的优点,所以其发展的前景还是非常好的。

总结

当前,无机非金属材料在我国的经济发展中起着非常重要的作用,其在现代建筑工程节能中的应用,有着很好的促进作用,可以保障建筑工程的质量和性能,无机非金属材料的发展和应用,带动了国内各个科学领域的创新发展,其在建筑节能工程中的应用有着不可替代的优势,促进建筑行业的良好的发展。

参考文献

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[2]王大博,孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展.黑龙江科技信息. 2011,07(05):16-24