新型環保隔音保溫材料在建筑中的應用探討
隨著建筑行業的不斷發展,人們越來越注重節能環保材料的使用。同時,在建筑及家裝中,對材料保溫隔音技術的要求也越來越高。本文主要圍繞隔離軟木在建筑家裝中的應用探討,對其材料性能進行解析。天然環保的隔離軟木,性能優越,恒溫降噪已得到大力推廣和應用。
建筑節能是可持續發展的要求,通過在建筑中合理使用節能保溫材料,能夠有效提高能源利用率,降低建筑能耗,達到建筑節能的目的。除此之外,建筑物的噪聲環境也越來越受到人們的關注和重視。選用適合的材料對建筑物和家裝進行吸音降噪處理,也成為當今建筑物和家裝中噪聲控制工程中常用的基本技術措施之一。隔離軟木作為一種新型環保的建筑裝飾材料100%純天然,可回收利用,具有保溫、靜音、抗震、耐用等優越的性能,是目前世界上極具可持續性,技術性能優越的隔離材料?？捎迷诮ㄖ鈮?、內墻、空心墻及家庭裝修等,是生態建筑和室內家裝的理想解決方案。
軟木材料介紹
軟木來自于軟木橡樹的外層樹皮,原產于地中海西岸。軟木橡樹在25年后方可成熟。此后,每9年才能采剝一次皮。
軟木橡樹材料有如下優點:密度輕,可以浮在水上;可壓縮,具有彈性;熱傳導性很差,具有良好的熱量、聲音和電的絕緣性;耐磨;防火(不易燃燒/燃燒緩慢);無毒害;不吸塵(對哮喘病人是一種保護,并且不會引起過敏癥狀);軟木不含淀粉、蛋白質等物質,不滋生細菌,過敏體質人群都可以放心使用。
如圖4、圖5所示,軟木結構和蜂巢的結構很相似:每立方厘米由4000萬個細胞組成,在細胞之間充滿了類似空氣的氣體,具有降噪、絕熱、減壓和減震的作用。
作為100%純天然產品,軟木是自然界中極佳的絕緣體。
軟木用途廣泛:
(1)可以提供標準數量和密度的軟木,作為絕緣材料;
(2)高密度的軟木可用作防震層
(3)特定數量和形式的軟木可用于裝飾,具備良好的隔熱、隔音效果;
(4)楔形可用于平屋頂;還可用作工業管道的隔離層。
軟木作為隔熱材料在航天產品中得到廣泛應用,航天研究所曾對軟木的隔熱性能和其他性能進行較系統地研究,并與運載火箭的某隔熱涂層進行了比較。比較后認為,軟木的隔熱性能、耐低溫性和工藝性等均優于某型隔熱涂層。
軟木具有良好的物理特性：
(1)結構合理、尺寸穩定性好,軟木在溫度濕度劇烈變化的情況下也不裂不翹,不腐不蛀,既適合用于燥寒冷的北方,也適用于潮濕炎熱的南方。
(2)吸音、隔音、降低噪聲,由于軟木良好的聲阻尼特性,使軟木成為優異的減音、降噪材料,特別適宜于裝在錄音棚、會議室、圖書館、閱覽室、老年人居所、電教室和高層建筑中。
(3深保溫隔熱性能好,軟木耐熱范圍為60℃-80℃導熱系數為0038。
由于軟木本身就有冬暖夏涼的感覺,且軟木的細胞中腔空氣占75%,故保暖隔熱性更佳。夏天可以減少室外炎熱空氣的內侵,冬天則可以避免室內熱氣通過地面外泄。從而保證了室內溫度的恒定,即使在冬天也能感受軟木表面的溫暖、舒適與自然。
(4)軟木阻燃性好,焰類高度40mm(標準高度159mm)防火級為B級,優于木材。
(5)不吸水、防潮軟木的吸水率幾乎為零,與葡萄酒瓶軟木塞的材料相同,軟木具有防潮不易變形等特點
(6)抗污染性能好,除甲苯、丙酮外,其余30種化學藥劑和10余種生活液體對軟木無影響
(7)絕緣、防靜電,軟木是非常好的絕緣體別適合電子儀器眾多,需要防靜電的場所。
由于軟木所具有獨特的天然特性,使其在工業生產與人民生活中得到廣泛應用,并推動了軟木工業的快速發展,工業上主要用于動力機械密封,防震、剎車、摩擦片、冷庫、車、船、石油庫的隔熱裝置,播音室、影劇院、歌舞廳的吸音材料,低溫實驗室、化工設備和高級建筑的保溫層,建筑、公路、橋梁、機場跑道的收縮縫填料民用上主要用作室內裝飾材料,如地板、墻紙、天花板、軟木摩擦片、杯墊、浴墊、食品醫藥用瓶塞、電鼠標墊、留言板、記事牌、軟木雕刻等裝飾工藝品軟木乒乓球拍、釣魚竿把手、羽毛球頭、棒球芯、壘球芯、軟木公告板、軟木鞋材、軟木枕心、軟木畫、軟木塞、軟木墊、軟木紙、軟木粒、軟木摩擦片、軟木伸縮縫填料、軟木公告板等。軟木是一種具有獨特性能的天然產品,因而得到廣泛的應用。通過對比分析認為,在壓力作用下的熱化學膨化方法效果較好,可以使軟木膨脹到原體積的220%。膨脹后的軟木密度減輕,彈性和柔韌性增加,是生產高檔軟木產品的發展趨勢。
隔離軟木介紹
隔離軟木是只用軟木作為原材料,利用軟木自身產生的樹脂(軟木脂)聚合,無任何添加劑,100%純天然材料。生產過程中產生的廢物100%可重復利用(膨脹軟木顆粒和粉塵),是極具可持續性的環保材料,具有保溫、靜音、抗震、耐用等優越性能膨脹凝聚后的隔離軟木,良好的穩定性賦予軟木其他物質無法比擬的眾多用途。它被用作隔熱、隔音或者防震材料,可用于各種材料表面,與涂層材料結合,在各類建筑中扮演著重要的角色,提供一系列有效的解決方案。
隔離軟木的優越性能表現為:
(1)100%的天然產品
(2)負碳
(3)自身能量低
(4)隔熱性能好
(5)穩定性高,可應對大部分熱度變化
(6)能應對-180℃~120℃之間的溫度;
(7)即使發生火災,軟木也不會釋放有毒氣體
(8)耐用,其技術性能可以經久不變(經官方測試軟木能使用40~50年),并且具有隔音和減震的作用。
原材料的提取
如圖6所示,沿著軟木橡樹的切割痕跡,通過人工和機械相結合的方法采剝樹皮作為原材料。之后,把從樹上采剝下來的軟木暴露在自然環境中。陽光、風霜雨水聯合起來猶如催化劑,促進了原始采剝軟木的自然變化,使其在進入生產環節之前提高產品品質。值得強調的是,在此過程中沒有添加任何其他成份。此外,該過程也因極低能耗而著稱。
“自然的”工業生產程序
原材料的轉化
暴露于自然界之后,按照不同設計將軟木碾成各種尺寸的顆粒,然后按照尺寸或特定用途比例嚴格篩選放入高壓滅菌器,軟木顆粒經過極熱蒸汽和極高壓力的作用,引起軟木顆粒發生膨脹。在此過程中,軟木釋放天然的樹脂,產生“免費”粘合膠凝聚軟木顆粒,永久粘合,加工過程無需添加化學粘合劑,天然環保。
軟木塊處理
進入高壓滅菌器中成形之后,取出,之后用大約100℃的循環水冷卻。
最后程序
按尺寸將軟木板切割成不同的寬度、長度和厚度經機械化包裝和貼標簽后,一個生產周便完成了。
后期處理階段
所有破碎的木塊和薄木片都要進入到循環加工階段以備其他用途。任何剩余的粉塵和碎片都為上述加熱過程提供了主要能源。軟木這種極低能耗的特性是其他絕緣材料所無法比擬的。
隔離軟木的產品性能
隔離軟木的產品性能見表1~表3所示
隔離軟木的產品用途
如圖7所示,膨脹隔離軟木顆粒作為隔熱、隔音材料,具有廣泛的工業用途,而且成本低。膨脹隔離軟木與沙土和水泥混合,是生產輕質混凝土的極佳材料,同時可用于填補人行道。
如圖8所示,膨脹隔離軟木隔熱、隔音以及減震性能好,尤其適用于內外墻,平板、平屋頂和斜屋頂,輻射采暖地面。膨脹隔離軟木的特殊系列,外墻覆蓋性能佳內墻和天花板都可用,直接裸露在外面即可。膨脹軟木顆粒,適用輕量填充,隔音,可用于地板鋪設和空心墻內。
影脹隔離軟木在工業建筑中扮演著重要的角色,這些領域的舒適度取決于溫度、濕度、空氣質量、聲音條件、振動等因素。膨脹隔離軟木可用于材料表面,與涂層材料結合,具有一系列有效的解決方案。
工業用途
(1)保溫隔熱——屋頂或閣樓
(2)保溫隔熱——墻體(通風處)
(3)保溫隔熱—平屋頂
(4)保溫隔熱——地下通道
(6)保溫隔熱和隔音—外墻
(⑦)防止振動噪音
(8)防火+絕緣—門
隔離軟木性能試驗
45年后性能依然如初
如圖9所示,用于冷藏庫的絕緣軟木建于1964年。2009年由于房地產原因而被拆除。獨立實驗窒進行測試,熱導率為0039Wmk。意味著45年后保溫絕緣性能良好,可拆除后再次循環利用。
置于沸水中不會破裂(測試時間為3個小時)
經熱擴散率水平公式證實,膨脹隔離軟木是很好的熱絕緣體。這一特征說明了導熱能容量和積累熱能容量的關系。例如:如果密度更高、熱容更大,隔離軟木積累熱量的能力更強,擴散性更小,可以使一個特定空間的內部溫度保持長久不變(不考慮外部溫度的變化情況)。如圖10所示,軟木是很好的絕熱材料。
3700度火焰灼燒下,絕緣效果良好
如圖11所示,試驗表明隔離軟木阻燃性好,軟木的防火級為B級。即使發生火災,隔離軟木也不會釋放有毒氣體。和其他材質相比,隔離軟木的耐熱能力十分優越。
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