浅谈建筑外墙保温节能材料的应用

2022-11-10

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。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 节能性建筑材料的应用技术

节能保温墙体施工技术, 主要分为建筑外墙内保温和建筑外墙外保温两类。外墙内保温施工是在外墙结构的内部加做保温层。外保温是将保温材料包在主体结构的外侧, 保护主体结构, 提高居住的舒适度。相对而言, 外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。目前, 比较成熟的外墙保温技术主要有三类。

1.1 外挂式外保温

所使用保温材料有岩 (矿) 棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板 (简称聚苯板, E P S, X P S) 、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结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。

1.2 与墙体一次浇筑成型

该技术是在混凝土框架体系中将聚苯板内置于建筑模板内, 在即将浇筑的墙体外侧, 浇筑混凝土, 混凝土与聚苯板一次浇筑成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题, 并且外墙主体与保温层一次成活, 工效提高, 更好地保证了施工人员安全。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。

1.3 聚苯颗粒保温料浆外墙保温

将废弃的聚苯乙烯塑料加工破碎成为0.5~4 m m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。其中Z L胶粉聚苯颗粒保温材料及技术是当前被广泛认可的建筑外墙外保温技术。该施工技术简便, 可以减少劳动强度, 提高工作效率;不受结构质里差异的影响, 对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平, 直接用保温料浆找平即可, 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, 从而实现了外墙外保温技术的重大突破。

2 建筑节能外墙保温材料

2.1 岩棉

岩棉是以精选的天然岩石如优质玄武岩、辉绿岩等为基本原料, 经高温熔融, 采用高速离心设备或其他方法将高温熔体甩拉成非连续性纤维。岩棉纤维细长柔软, 纤维长可达200mm, 纤维直径为4~7μm, 绝热、绝冷性能优良且具有良好的隔声性能, 不燃、耐腐、不蛀, 经憎水剂处理后其制品几乎不吸水。岩棉外墙外保温是选用岩棉板作为保温层, 将其设置在外墙结构层的外侧, 以达到墙体保温效果的一种建筑物保温系统。岩棉外墙外保温系统凭借其高透气性、高防火性能、高隔音吸声性能, 不仅用于新建建筑的保温隔热, 也广泛地用于既有建筑的节能改造。采用岩棉外墙外保温系统后, 墙体的传热系数下降, 在冬季减少墙体热损失, 在同等供热条件下, 保温后比保温前室内空气温度及墙体内表面温度均有所提高;到夏季, 岩棉外墙外保温系统能减少太阳辐射的热传导, 有效地降低太阳辐射和室外气温的综合作用, 使室内空气温度和墙体内表面温度得以降低。岩棉作为开放式多孔状结构的保温材料, 孔隙率大, 具有良好的透湿性, 与E P S、X P S等闭孔结构的建筑保温材料相比, 外墙外保温用岩棉板的湿阻因子U一般小于1, 而EPS板的湿阻因子U一般大于40, XPS板的湿阻因子U大于200。

2.2 聚苯乙烯泡沫塑料

聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料, 经发泡剂发泡制成的内部具有无数封闭微孔的材料。它的表观密度小, 导热系数小, 吸水率低, 保温、隔热、吸声、防震性能好、耐酸碱, 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。但是, 聚苯乙烯在高温下易软化变形, 安全使用温度为7 0℃, 最高使用温度为9 0℃, 防火性能差, 不能应用于防火要求较高部位的外墙内保温。为了克服单纯使用聚苯乙烯泡沫塑料的缺点, 正致力于开发出新的聚苯乙烯复合保温材料, 如水泥聚苯乙烯板等。聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为基料, 加入一定剂量的含低沸点液体发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料, 对可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后, 在模具中加热而制得的一种具有微细密闭孔结构的硬质聚苯乙烯泡沫塑料保温板。它的导热系数小, 为0.027W/ (m·K) , 保温性能好, 符合节能标准, 经在建筑中使用历经数个冬季的考验, 均未见有返霜、结露现象。

2.3 硬质聚氨酯泡沫塑料

硬质聚氨酯泡沫塑料是以聚合物多元醇 (聚醚或聚酯) 和异氰酸酯为主体材料, 在催化剂、稳定剂、发泡剂等助剂的作用下, 经混合后发泡反应而制成各类软质、半软半硬、硬质的塑料, 是具有优越的绝热性能的新型高分子合成材料, 是由聚氨醋形成封闭性微孔骨架, 泡孔内充填着导热系数很低的发泡剂蒸汽的泡沫体。它是具有容重小、导热系数低、不透水和耐腐蚀的优良隔热、防水材料。新制成的泡沫制品在当容重力为3 0 k g/m 3左右时, 在室温下的导热系数为0.0174W/ (m·K) 。硬质聚氨酯泡沫塑料硬泡不吸水、不吸湿, 其优良的保温隔热性能可保持3 0年不变。在实际应用中证明, 当硬质聚氨酯泡沫塑料厚度为8 0 m m时, 可保证在严寒酷暑季节楼房顶层的室温与次顶层的室温温差不会超过1℃。

2.4 水泥聚苯板

水泥聚苯板是近年开发的轻质高强保温材料, 是采用聚苯乙烯泡沫颗粒、水泥、发泡剂等搅拌浇注成型的一种新型保温板材, 这种材料容量轻、强度高、破损少, 施工方便, 有韧性、抗冲击, 还具有耐水、抗冻性能, 保温性能优良。实测表明, 以240mm砖墙复合50~70mm厚水泥聚苯板, 其热工性能可超过6 2 0 m m砖墙保温效果。但这种材料的容量、强度和导热系数之间存在着相互制约的关系, 配比中各成分量的变化对板材的性能都有显著的影响。由于板材的收缩变形, 有些板材上墙后仍在收缩, 板缝处理难度较大。

3 结语

目前我国外墙保温技术发展很快, 是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的, 建筑节能必须以发展新型节能材料为前提, 必须有足够的保温绝热材料做基础。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。

摘要：建筑节能材料的质量和性能是建筑节能的重要因素。本文阐述了我国建筑常用的外墙保温技术及特点, 并对外墙保温节能材料进行了分析, 以进一步加强节型节能材料的开发和利用, 推进建筑节能工作。

关键词：节能,外墙保温,建筑材料