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保温材料在建筑节能体系中的应用问题

摘要  用于建筑的保温隔热材料要求保温材料及系统具有良好的保温隔热效率更要注重资源环保安全健康等问题对各种保温材料进行合理利用和正确评价是有利于我们开展建筑保温节能工作的

关键词   保温材料  保温技术   建筑保温  建筑节能 

前言

建筑保温隔热材料及系统是一个涉及面?#27973;?#24191;泛的问题它涉及到资源能耗环保安全健康效能效益成本综合利用等以全局观点如果我们不考虑各地气候环境的实?#26159;?#20917;保温材?#31995;?#24615;能和来源保温材料对健康和环境的影响等强制性在全国推行统一的标准统一的模?#25509;?#20570;法往往会?#23454;?#20854;反这既不科学也不现实我们必须尊重客观现实吸取经验教训因地制宜从多方向进行研究分析

保温材?#29616;?#31867;较多资源也很丰富有传统的现代的有机的无机的植物的动物的矿物的等等可以说是无计其数几乎?#21069;?#32599;万物都有保温调温作用只是作用方?#20581;?#22823;小用途和需求不同而已所有材料都有优点和缺陷我们挑选和使用这些材料?#20445;?#35201;从当地的资源环保气候特点安全健康效率效益等多方面来权衡

1 EPSXPSXPU材料和系统

近年来EPSXPSXPU在建筑外墙外保温工程上广泛使用实验数据显示这些材?#31995;?#28909;系数?#31995;ͣ?#26159;很好的轻质保温隔热材料如果用于电冰箱冷库等是很好的选择如果用在所有建筑的墙体上是对资源极大的浪费其安全和稳定性会很差容易脱落和引起大火灾墙体容易形成结露和滋生霉菌一旦脱落下来或建筑寿命终止这些材料很难回收利用会对空气水源和自然生态环境造成极大污染(参考文献建筑保温节能系统的生态与环保问题www.klhac.club中国保温建材科技网,作者:周广德)这些材?#29616;?#30340;有毒害物质还会直接危害人的身体健康甚至生命安全全国多起重特大火灾造成大量的人员伤亡和财产损失至使高层痛下决?#27169;?#38480;令解决保温材?#31995;?#38450;火问题

因为安全防火问题特别是环保问题我们应该认真吸取泡沫塑料快餐盒导致白色污染的教训在全国全面限制或禁止使用EPSXPSXPU保温材料无论是B1B2级这是利国利民利于子孙后代的大事

因此EPSXPSXPU等保温材料在建筑上应该不会再有任何发展前途大家应?#20204;?#26970;地提高认识

2 墙体自保温材料

 墙体自保温材料墙体自保温材?#29616;?#35201;是建筑砌筑采用轻质材料复合免烧砖免烧砖是粉煤灰石膏石灰工业炉渣水泥等为主要原材料经过机器压制成型蒸气养护等过程这些材?#29616;是?#20445;温隔热利用部分废弃材料耗能少因此全国各地都在大力推广

建筑乃百年大计免烧砖作为墙体自保温材料也有一些难题需要提出来进行研究

由于强度及稳定性问题免烧砖不能替换高层建筑起支撑作用的钢筋混凝土柱梁柱梁的保温问题还要用别的材料

免烧砖吸水性强且怕吸水而砌砖?#20445;?#21448;忌用吸水性快的干砖怕粘砖用的砂浆失水影响粘结强度及稳定性

免烧砖?#20260;源?#23610;寸稳定性差受热受潮湿容易变形?#29575;?#22681;体常出现沉降裂缝?#20260;?#32541;引起质量纠纷

免烧砖是机制砖寿命不如火砖如厂家产?#20998;?#37327;技术不过硬容易出现粉化现象特别是在高层建筑上使用最终可能出现?#29616;?#23433;全隐患

3 可调温相变材料

 常用相变材?#31995;?#30456;变温度与相变能
    样品名称                      相变温?#21462;?/FONT>                 相变能KJ/Kg
   
石蜡                   1224                            200300
  
十二醇                          1724                              188
  
十八烷                          2227                              205
 
硬酯酸丁酯               1823                             140
 
硬脂酸甲酯               2327                             188
 
棕榈酸丙酯               1619                        186
 
棕榈酸丁酯              1721                               138

材料遇冷遇热会自动吸热放热产生相变反应世上万物都有这样的功能清晨阳光明?#27169;?#20294;感到不热是因为地球和地球?#31995;?#19975;物都在吸收太阳辐射产生的热能直到中午吸热饱和后才感到最暖和或最炎热傍晚看不到太阳但环境气候并不感到很冷这是地球和万物在释放热能的结果放热会由强至弱直到凌晨

材?#31995;?#30456;变吸热与放热是一个自然过程它随环境温度的变化而变化通过这种变化来自动调节温?#21462;?#33258;然界中所有物质都有不同程度的相变储能功能我们所居住的地球石?#22303;?#38738;路建筑物本身也有这种相变储能功能人体的机能中也有相变功能

建筑物四个方位的墙体受热温度是不一致的因此相变材?#31995;?#23616;限性很大相变材料除本身的功能特性外气候环境是一个重要条件也就是说相变材?#31995;?#30456;变储能是需要相应的环境温度场的作用利用温度场不断频繁的变化才能发挥其作用而环境气候是有规律缓慢地在发生气候温?#32570;?#21270;在春秋两季气候宜人并不需要多大的调节作用在寒冬盛夏时节相变几乎起不到多大作用北方室外最冷达-20以上没有热源有何热可吸南方最热达40以上虽有热可吸但吸热后放热更可怕无凝就如铁瓦水泥预制板屋顶石?#22303;?#38738;路一样产生城市热岛效应

以石腊为主的化学相变材料本身的防火性毒理性衰减性以及对环境与健康的影响等方面我们理应有所警惕如果在全国大力推广化学相变调温材料势必产生新的资源与环保问题因此对于建筑墙体保温节能的相变材料不会有多大意义应该更谨慎?#28304;?#36824;需要我们做进一步研究

4 聚苯颗粒

聚苯颗粒保温浆料,导系数约在0.055-0.058,曾在建筑保温系统中大量使用过,虽导热系数相对要差些,但防火性与安全性?#20174;?#20110;EPSXPSXPU系统如果是使用收集来的废弃泡沫塑料变废为宝有利于环保值得提倡因此聚苯颗粒保温浆料不应该被淘汰

5 膨胀珍珠岩与闭孔玻化微珠

膨胀珍珠岩作为传统轻质保温材料广泛应用于建筑管道金属冶炼等行业作为保温绝热材料与闭孔玻化微珠相比具有能耗低只需约800膨胀珍珠岩而闭孔玻化微珠则需要大量消耗很紧张的电能在高达1300的高温玻化其能耗与节能降耗不相符合而?#20063;?#21270;微珠的玻壳是在高温热气膨胀下产生的不规则气泡冷却后形成类似玻璃状但壳很薄易碎易粉化强度低而且也大量吸水从资源与环保角度闭孔玻化微珠在全国大量使用应慎重?#28304;?/SPAN>

采用膨胀珍珠岩与粉煤灰海泡石工业炉渣农作物秸杆废弃聚苯颗粒甚至是经过无害化处理的垃圾等添加优质水泥功能树脂型可分散胶粉等?#32791;?#26448;料生产复合型保温浆料参考文献防火型轻质复合保温砂浆生产及应用技术www.klhac.club中国保温建材科技网,作者:周广德)具有一定的可行性

1资源丰富来源广泛可?#34892;?#21033;用一些工农业废弃材料就地取材符?#31995;?#30899;环保要求

2    可以作为内外墙体保温材料也可取代普通砂浆作为墙面抹灰找平材料一举两得

3    这种无机复合保温浆料具有透气调湿能力墙体不会结露用技术手段对膨胀珍珠岩颗粒浅表进行改进使其吸水?#28304;?#22823;降低甚至憎水能够满足建筑物的防渗漏和防火要求

4可以内?#20581;?#22806;墙结?#31995;?#21150;法北方寒冷地区背阳面北墙面的内墙抹3cm厚?#21462;?#22806;墙抹5cm厚度朝阳墙面外墙抹4-5cm南方地区外墙朝阳的墙面抹3cm厚度背阳墙面抹2cm

5性能稳定经济实用其生产使用过程能耗低污染极小材料寿命终?#36141;?#21487;以循环利用可以与墙体自保温砖配合使用满足建筑节能65%以?#31995;?#35201;求

从材性上膨胀珍珠岩是传统意义?#31995;?#20445;温隔热优质材料它的保温隔热性能是不容置疑的有人说其吸水性强吸水后会影响到保温性能和系统质量这些说法还真是不切实际?#25910;?#35797;问?#29486;?#23447;把吸水性很强的茅草稻草盖在房顶上用吸水性很强的泥土筑?#20581;?#28779;砖砌墙这些材料影响保温效果和系统稳定性了么

6 岩棉及其它矿物棉

岩棉保温材料及其制品 防火性较好保温性也不错是比较适合于?#34892;?#24425;钢板保温隔热层?#23435;?#29366;岩棉?#26159;?#26131;碎断生产现场施工现场或寿命终止被清除过程其碎末如进入呼吸道肺部将引发肺部感染甚至是致命性肺?#32771;?#30149;与皮肤接触容易象针刺一样进入皮肤使人难受矿物棉保温材料用于建筑保温将来其寿命终?#36141;?#22238;收处理再利用的?#35759;?#20063;很大想要解决好这些问题会大幅度增加成本在技术上也是比较困难的

矿物棉保温材料不同于轻质保温砂浆后者有水泥胶浆包裹吸水后并不会造成什么较大的问题而岩棉块吸水性很强岩棉?#23435;?#19968;旦吸水就会立即膨胀或者萎缩会直接影响到保温系统的稳定性

岩棉?#23435;?#21644;矿物棉制造过程的资源能耗经济成本施工成本环保与健康影响等因素会影响到其市场需求量其推广?#35759;?#36739;大

7 酚醛泡沫

酚醛泡沫在燃烧性实验中不产生明火和无剧毒浓烟但在高温?#20013;?#29123;烧下会最终碳化可达到建筑防火要求但其泡沫组织?#34892;?#30095;松强度较差易碎有轻微粉化感在?#25945;?#33337;舶等应用较多但在建筑保温工程上应用并不多缺乏相关数据和经验人们普遍持慎重态?#21462;?/SPAN>

8 发泡混凝土

凝土是应用比较早的技术是采用物理与化学发泡技术在水泥基类材?#29616;行?#25104;细小密集的空气泡水泥固化后形成类似泡沫块发泡混凝土在技术与应用?#31995;讯?#26159;容重越轻可以在60-800kg/m³导热系数越小保温性越好但强度会越低容重越重导热系数越大保温性越差但强度会越高

发泡混凝土可以在?#27973;?#37325;墙可隔墙上采用浇灌浆发泡的办法直接成保温墙也可用模具浇铸成型的办法象塑料泡沫板一样用聚合物专用砂浆?#31243;?#19978;?#20581;?/SPAN>

发泡混凝土在建筑保温工程实际应用?#31995;?#23616;限性较大发泡混凝土系蜂?#28814;?#32467;构因为混凝土属水硬性材料发泡后的混凝土强度低易碎?#21448;?#20854;只能在模具内进行发泡预制或灌浆如果是预制成型采用?#31243;?#19978;墙的办法会增加一定的成本其拼接缝隙的处理会成为一定技术难题不能象膨胀珍珠岩玻化微珠聚苯颗粒保温浆料那样可?#28798;?#25509;抹灰上墙替代普通砂浆?#21046;?#20445;温隔热作用

9 保温装?#25105;?#20307;化

保温装?#25105;?#20307;化是近年墙体保温技术发展的一个新思路在工厂里将保温材料和装饰材料一体化进行工业批量生产可以缩短工期节?#38469;?#24037;成本并减少一些施工过程中的人为因素引起的工程质量问题保温装?#25105;?#20307;化产品的拼接板缝的处理保温材料与各种装饰材料复合后的?#36884;֙?#32784;候变形尺寸稳定性系统的稳定性使用寿命终?#36141;?#30340;回收处理市场价位等问题还需要进行研究和大量工程实践目前保温装?#25105;?#20307;化工程上用量还有限

10          防辐射隔热涂料

防辐射隔热涂料或玻璃珠反射隔热材料是主要涂刷在墙体或玻璃表面降低太阳辐射所产生的热能达到保温目的但这种材?#31995;?#24212;用价值并不很大主要理由是其化学成膜物质对环境不友好不耐老化使用寿命短这种防辐射隔热涂料性能单一价格昂贵只能隔热不能保温夏天可以隔热但冬天却阻止了太阳辐射能量的?#34892;?#21033;用其价值还不如遮阳技术

一年中实际上我们处在极冷极热气候环境需要保温隔热的时间只有6个月左右其余6个月左右是不需要保温隔热甚至还十?#20013;?#35201;太阳辐射的热量来温暖我们的生活居住环境夏天室内更需要的是凉爽的自?#29615;?#32780;不是冰冷的空调机冷气建筑是永久性的不是蔬菜大棚保温冬天可以盖上保温夏天可以取下不用所以建筑保温隔热的材料与技术应更加充分利用自然能源的调温作用自然能源包括太阳辐射能风能光能空气水气等而不能不分季节和环境气候一概要拒绝这些?#27973;?#23453;贵的绿色自然能源

11          复合型保温材料

复合型保温材料尤其是以废弃聚苯颗粒粉煤灰工业农业生产过程中的一些废弃材料如炉灰炉渣秸杆壳类等与膨胀珍珠岩海泡石等从资源来源节约资源节能减排健康与环境保护材?#31995;难?#29615;利用经济实用性建筑保温的实?#24066;?#35201;等多方面考虑复合型保温材料特别是复合型保温浆料将是建筑保温材料与技术发展的趋势

12          建筑设计?#31995;?#38382;题

现代城市建筑的墙体材料及建筑围护结构很少考虑环境气候建筑物分区朝向用途等综合因素无论北方南方甚至是建筑的四面墙壁都用同一种材料同样厚度特别是高层建筑尤其明显这是十分不合理的

从经济与实用角度新建建筑的保温与隔热问题应该从设计上首先来解决如设计上不能满足?#20445;?#25165;考虑辅助性的墙体保温技术已建建筑如保温节能不达标可以采取墙体保温措施

建筑在设计上要更多地考虑建筑物所处的地理气候环境自然条件结合资源能源环境状况在建筑保温节能的选材与设计上更多充分利用自然能源和自然环境气候条件合理使用材料尊重科学注重实用

                                       2011年5月20日于?#26412;?#36890;州开发区

附作者简介

周广德男?#26412;?#29615;益美高分子聚合物研究所总工程师从事科技工作二十余年有多年的理论研究和丰富的实践经验为上千家企业几百个工程项目提供过上万次的专业技术咨询服务主?#21482;?#21442;与开发新技术新产品百余项个人独立技术项目有120多个发表专业论文五十余篇专业技术讲座200余场?#21361;?#20854;中有八篇论文获得优秀论文?#20445;?#26377;两篇论文入编中国现代化建设研究文库国内有100余种论文集收录其作品及研究成果主要研究方向高分子材料生化技术生态建材建筑保温节能技术内外墙各种腻子干混砂浆水基干粉涂料建筑?#28010;?#26448;料防火材料相变材料专业技术咨询服务等

?#26412;?#29615;益美高分子聚合物研究所

101113?#26412;?#36890;州开发区张台路

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