建筑保溫隔熱材料及應用

1、保溫隔熱材料土木工程學院101班 侯昭兵 201004021摘要：對現代建筑外墻體的保溫隔熱一直是亟待妥善解決的問題，本文介紹了一種新型的保溫隔熱材料聚苯顆粒保溫料漿。該材料能夠將建筑內外空間很好的絕熱。施工時為半固態(tài)涂料，經與空氣短時間作用，凝結固定于建筑外層墻體。質量輕，可以減輕建筑的附加負荷，厚度小，又可增加建筑的整體美觀感。防火性可大大降低火災發(fā)生率。該新型材料將是建筑材料的一大突破。關鍵詞: 保溫 絕熱 建筑 背景：在建筑和工業(yè)中采用良好的保溫技術與材料，往往能起到事半功倍的效果。統計表明，建筑中每使用一噸礦物棉絕熱制品，一年可節(jié)約一噸石油。北京某節(jié)能小區(qū)采用情況表明，單位面積節(jié)煤率

2、每年為11.91公斤標煤/平方米。工業(yè)設備與管道的保溫，采用良好的絕熱措施與材料，可顯著降低生產能耗和成本，改善環(huán)境，同時有較好的經濟效益。如：工業(yè)設備和管道工程中，良好的保溫條件，可使熱量損失降低95%左右，通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過節(jié)約的能量收回。 1980年以前，我國保溫材料的發(fā)展十分緩慢，為數不多的保溫材料廠只能生產少量的膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦渣棉、超細玻璃棉、微孔硅酸鈣等產品，礦棉廠很少，生產能力不足萬噸，散棉、硅酸鈣絕熱材料也只有3家，年產8000立方米。產品數量、質量都滿足不了要求2010年11月15日14時，上海余姚路膠州路一棟高層公寓起火。據附近居民介紹，公寓內

3、住著不少退休教師，起火點位于10-12層之間，整棟樓都被大火包圍著，樓內還有不少居民沒有撤離。截至11月19日10時20分，大火已導致58人遇難，另有70余人正在接受治療。事故原因已經查明，外墻面結構由鐵制腳手架、綠色的塑料過濾網、泡沫、聚胺脂以及木板等組成，均為易燃物，著火點來自1號樓20層外墻面，并推測是工人在焊接時四濺的火花引燃了泡沫等易燃物。因此，合理運用外墻保溫材料事關人民人身財產安全。內容：一、外墻保溫節(jié)能材料1、絕熱材料的性能絕熱，就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞，因此要求絕熱材料必須具有較大的絕熱性欲較小的導熱性。從材料的組成成分上看，一般有機高分子材料的導熱系數都小于無機材料；

4、 非金屬材料的導熱系數小于金屬材料；氣態(tài)物質的導熱系數小于液態(tài)物質；液態(tài)物質的導熱系數小于固體。所以在條件允許的情況下，應盡量使用有機高分子材料或無定形的無機材料 ，這樣可以提高保溫絕熱的效果。從材料的結構上看，當材料的表觀密度降低、孔隙率增大 ，材料內部的孔隙為大量封閉的微小孔時，材料的導熱系數就相對比較小。對于泡沫塑料制品，由于孔隙的存在， 材料在潮濕的環(huán)境下，不可避免地會吸收水份，但是作為保溫絕熱材料，其自身的吸濕率要 盡量低，所以如有必要，應對材料進行適當處理或用防水材料包覆。2、常用的保溫材料能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫的節(jié)能性建筑材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、巖(礦)棉板、玻

5、璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。巖(礦)棉和玻璃棉有時 統稱為礦物棉，它們都屬于無機材料。巖棉不燃燒，價格較低，在滿足保溫隔熱性能的同時 還具有一定的隔音效果。但巖棉的質量優(yōu)劣相差很大，保溫性能好的密度低，其抗拉強度也低，耐久性比較差。玻璃棉與巖棉在性能上有很多相似之處，但其手感好于巖棉，可改善工 人的勞動條件，但其價格較巖棉為高。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內部具有無數 封閉微孔的材料。其表觀密度小，導熱系數小，機械強度高，吸水率低，隔音性能好，而且 尺寸精度高，結構均勻。因此在外墻保溫中占有率很高。硬質聚氨酯泡沫塑料具有非常優(yōu)越的絕熱性能，它的導熱系

6、數極低，且是其他材料無法相比的。同時其特有的閉孔結構使其具有更優(yōu)越的耐水氣性能，因此它不需 要額外的絕緣防潮，從而簡化了施工程序，降低了工程造價。但其價格較高而且易燃，因 此限制了它的使用。聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。在外墻保溫技術中 已被廣泛采用。二、節(jié)能性建筑材料的應用技術1、內保溫技術及其特點外墻內保溫施工是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快，操作方便靈活， 可以保證施工進度。內保溫應用時間較長，技術成熟，施工技術及檢驗標準是比較完善的， 但內保溫會多占用使用空間，“熱橋”問題不易解決，容易引起開裂，還會影響施工速度， 同時影響居民的二次裝修，且

7、內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫的上述不 合理性，影響了它的推廣，但是如有妥善的辦法化解這些難點，內保溫仍不失為一種可取的 選擇。2、外保溫技術及其特點外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術。外保溫與內保溫相比，技術合理，有其明顯的優(yōu)越性，使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料，外保溫比內保溫的效果好。 外保溫技術不僅適用于新建的結構工程，也適用于舊樓改造，適用范圍廣，技術含量高。其保溫材料包在主體結構的外側，能夠保護主體結構，延長建筑物的壽命；有效減少了建筑結 構的熱橋，增加建筑的有效空間；同時消除了冷凝，提高了居住的舒適度；其造價可降低10 %左右。3、目前比較成熟的外墻

8、保溫技術第一，外掛式外保溫。所使用保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板、陶?；炷翉秃暇郾椒率b飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價的成本，已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣 泛應用。該外掛技術是采用粘結砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后 抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網格布形成保護層，最后加做裝飾面。第二，與墻體一次澆筑成型。該技術是在混凝土框架體系中將聚苯板內置于建筑模板內 ，在即將澆筑的墻體外側，澆筑混凝土，混凝土與聚苯板一次澆筑成型為復合墻體。該技術 解決了外掛式外保溫的主要問題，其優(yōu)勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活

9、，工 效提高，工期大大縮短，且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時，聚苯板起保 溫的作用，可減少外圍圍護保溫措施。但在澆筑混凝土時要注意均勻、連續(xù)澆筑，否則由于 混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬，影響后序施工。第三，聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫。將廢棄的聚苯乙烯塑料加工破碎成為0 5n1n14n1n1的顆粒，作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗 滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998 年就被建設部列為國家級工法，這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。該施工技術簡 便，可以減少勞動強度，提高工作效率

10、；不受結構質量差異的影響，對有缺陷的墻體施工時 墻面不需修補找平，直接用保溫料漿找平即可，避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而 脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面 層易開裂等問題，從而實現了外墻外保溫技術的重大突破。目前我國外墻保溫技術發(fā)展很快，是節(jié)能工作的重點。外墻保溫技術的發(fā)展與節(jié)能材料 的革新是密不可分的，從根本上來說，建筑節(jié)能必須以發(fā)展新型節(jié)能材料為前提，必須有足 夠的保溫絕熱材料做基礎。節(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術相結合，才能充分發(fā)揮其 作用。正是由于節(jié)能材料的不斷革新，外墻保溫技術的優(yōu)越性才日益受到人們重視，所以在 大力推廣外墻

11、保溫技術的同時，要進一步加強新型節(jié)能材料的開發(fā)和利用，從而真正地實現 建筑節(jié)能。3.總結我國幅員遼闊，保溫原材料分別不均，生產力發(fā)展不平衡，在選擇保溫材料時，各地都有不同的考慮。但就其綜合性能來講，聚苯乙烯泡沫塑料板的應用較廣，它保溫效果好、成本低，但施工性能差、強度低、與基體結合不牢的缺點突出，該材料仍有待提高。作為新型復合保溫材料的代表，聚苯顆粒保溫料漿正得到不斷的推廣和應用，它結合了水泥的施工優(yōu)點和高分子材料的保溫優(yōu)點，再配以引氣劑、憎水劑等外加劑，綜合性能尤為突出，應用前景非常廣闊。目前，發(fā)達國家在漿體保溫材料研制開發(fā)方面，以輕質多功能復合漿體保溫材料為主。此類漿體保溫材料的各項性能較傳統漿體保溫材料明顯提高，如具有較低的導熱系數和良好的使用安全性及耐久性等。同時，這類復合漿體保溫材料又具有優(yōu)異的功能性，如無氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫復合漿體保溫材料、超輕質全憎水硅酸鈣漿體保溫材料等，可以滿足不同使用條件的要求。此外，國外非常重視保溫材料工業(yè)的環(huán)保問題，積極發(fā)展“綠色”保溫材料制品，從原材料預備、產品生產及使用，日后的處理問題，都要求最大限度地節(jié)約資源和減少對環(huán)境的危害。參考文獻1. 胡小媛，許琳. 我國建筑絕熱材料的應用現狀及其前景. 保溫材料與節(jié)能技術，2002，（6）：242. 劉洪濤等. 幾種常見的外