我國地域遼闊,氣侯差異大,建筑節能設計標準是按照不同氣候條件下應達到標準要求的外墻平均傳熱系數而定。南北方應采用不同保溫技術系統。嚴寒和寒冷地區,一般只有采取EPS板、XPS板、聚氨酯等材料做外墻外保溫或墻體自保溫才能滿足基本要求;夏熱冬冷和夏熱冬暖地區采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料、?;⒅楸厣皾{等材料,也可滿足基本要求,即可用外墻外保溫,也可用外墻內保溫或墻體自保溫。復雜的氣候條件和不同的節能標準要求開發多種外墻保溫技術系統。
1、外墻保溫材料的現狀及發展
常用墻體保溫材料種類繁多,主要分為有機類(如EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯、酚醛泡沫等)、無機類(如礦巖棉、?;⒅?、發泡水泥、泡沫玻璃等),有機無機復合類(如膠粉聚苯顆粒保溫漿料、?;⒅镋PS顆粒復合漿料等)。主要有以下幾種:
1.1 EPS發泡聚苯乙烯。
是以聚苯乙烯樹脂為主要原料,經發泡劑發泡而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,吸水率低,隔聲性能好,結構均勻,因此在外墻保溫工程中占有率很高。但作為板材使用時,防火性能差自身強度不高,承重能力較低,特別是用于外貼面磚時,應進行加強處理。此外,板材出模切割后應經過一段陳化期。如果陳化時間不足,而直接上墻施工,板材容易收縮、變形。
1.2 XPS擠塑式聚苯乙烯
XPS具有比EPS更致密的表層及閉孔結構內層。其導熱系數低于同厚度的EPS,因此具有較EPS更好的保溫隔熱性能;由于內層的閉孔結構使其具有良好的抗濕性,在潮濕的環境中,仍可保持良好的保溫隔熱性能。目前XPS板材在我國外墻保溫的市場份額逐漸增大,但將其應用于外墻保溫系統時,應當解決XPS板材的可粘結性、尺寸穩定性、透氣性以及耐火性等。
1.3 膠粉EPS顆粒保溫漿料
膠粉EPS顆粒保溫漿料是由聚苯顆粒與水泥及添加劑組成,因此導熱系數高于EPS板。由于膠粉EPS顆粒保溫漿料用于外墻保溫時,對基層平整度要求不高,易于在各種形狀的基層上施工;施工工藝比較簡單,易操作;采用回收廢聚苯顆粒作為輕骨料,節能利廢,有利于保護環境,在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區市場占有率較高。
1.4 聚氨酯硬泡
聚氨酯硬泡以其優異的保溫隔熱性能,越來越引起世人矚目。聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料。硬泡聚氨酯具有質量輕、導熱系數低、耐熱性好、耐老化、容易與他基材粘結、燃燒不產生熔滴等優異性能,是墻體保溫發展的方向。作為墻體保溫它主要有三種存在方式:噴涂聚氨酯硬泡、澆注聚氨酯硬泡和聚氨酯保溫板。
1.5礦巖棉
巖棉是一種來自天然礦物、無毒無害的綠色產品。其防火性能好、耐久性好,能夠做到與結構壽命同步。巖棉外保溫隔熱系統尤其適用于防火等級要求高的建筑。目前巖棉在墻體保溫應用中存在的主要問題是材料本身的強度小,施工性較差,特別是巖棉吸水、受潮后就會嚴重影響其保溫效果,因此對施工的工藝要求較高。巖棉廠家和科研機構如能解決巖棉本身缺陷,在未來墻體保溫市場份額將很大。
1.6 無機類粒狀保溫材料
無機粒狀保溫材料包括開孔珍珠巖、?;⒅?、閉孔珍珠巖、膨脹蛭石,由于它們自身具有多孔結構,因此是一種較好的保溫材料。但在實際應用中,它們不是單獨使用,而是通過無機膠凝材料的粘結作用,制成保溫砂漿,由于無機膠凝材料的高導熱性,使得保溫砂漿保溫性能下降。此外,吸水性高,也是此類材料必須解決的問題。在與無機膠凝材料混合過程中,不可避免地使顆粒破損,使憎水處理失效和保溫性能進一步降低。隨著節能標準提高,需要和其他保溫材料配合使用,才能達到節能設計要求。此類材料因為耐火性好,市場還有很大份額。
1.7 泡沫玻璃
泡沫玻璃是由碎玻璃、發泡劑、改性添加劑等,經過細粉碎和均勻混合后,再經過高溫熔化、發泡、退火制成。泡沫玻璃是一種性能優越、絕熱防潮、防火保溫裝飾材料,A級不燃燒與建筑物同壽命。目前最大問題是成本較高,降低成本是推廣應用關鍵。
目前,全國墻體保溫材料基本為有機類材料,以EPS為主,其次為XPS和PU。這些材料共同優點導熱系數小,保溫性能好,但其最大缺陷是防火性能差。鑒于墻體保溫材料引起火災的事故頻發,2009年9月20日,公安部、住建部聯合發布了《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》,對外墻保溫材料燃燒等級提出了具體要求,按照建筑物高度區分使用不同燃燒級別的保溫材料和防火構造做法。以目前技術水平很難再提高EPS、XPS等有機類材料燃燒級別,只能改進節能構造措施和開發使用無機材料來滿足防火要求,主要包括礦巖棉、泡沫玻璃、?;⒅?、加氣砼、發泡水泥等,尤其礦巖棉作為A級防火保溫材料,還存在價格高、容重大、強度低、施工不便等問題,要加大科技開發力度,盡早實現礦巖棉在墻體保溫工程大面積推廣應用。硬泡聚氨酯作為最好的保溫材料和防火性能的改進,將和酚醛泡沫成為有機類保溫材料主流。
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