裝配式施工知識分享：建筑節(jié)能保溫材料的發(fā)展及前景

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一、建筑節(jié)能保溫材料的發(fā)展

(一)無機保溫材料

無機保溫材料以巖棉、玻璃棉和膨脹珍珠巖為主，是最先發(fā)展起來的保溫材料，對建筑節(jié)能保溫起到了積極的作用。無機保溫材料耐酸堿、耐腐蝕、不開裂、不脫落、穩(wěn)定性高，不存在老化問題，與建筑墻體同壽命。施工簡便，適用范圍廣，適用于各種墻體基層材質(zhì)和各種形狀復(fù)雜墻體的保溫。而且全封閉、無接縫、無空腔，沒有冷熱橋產(chǎn)生。不但可以做外墻外保溫還可以做外墻內(nèi)保溫，或者外墻內(nèi)外同時保溫及屋頂?shù)谋睾偷責岬母魺釋?。防火阻燃安全性好，可廣泛用于密集型住宅、公共建筑、大型公共場所、易燃易爆場所、對防火要求嚴格場所。還可作為防火隔離帶施工，提高建筑防火標準。與新興材料相比存在以下主要缺點：保溫性能差、占地面積大;抗撞擊和受壓強度差;吸濕性大、環(huán)保性能差，在施工和應(yīng)用中對人體有害，如玻璃棉遇潮后釋放有毒氣體。一些發(fā)達國家已禁止使用此類材料作保溫材料。

(二)聚苯乙烯(EPS/XPS)泡沫保溫材料

目前我國建筑節(jié)能有機發(fā)泡類保溫材料有發(fā)泡聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、噴涂聚氨酯SPU及聚苯顆粒等，輔助材料是聚合物粘結(jié)砂漿、界面處理劑或界面砂漿、專用膨脹螺釘、耐堿玻纖網(wǎng)和鍍鋅鋼絲網(wǎng)等。塑料板材類保溫材料的施工工藝一般是先粘后釘、界面處理或?qū)Ｓ锰幚韯?、貼網(wǎng)、抹抗裂砂漿等。有機保溫材料具有重量輕、可加工性能好、致密性好、保溫隔熱效果好的特點。

聚苯乙烯(EPS/XPS)泡沫保溫材料是一種熱塑性材料，比無機保溫材料性能更加優(yōu)越，但在使用過程中逐漸暴露出它的一些缺點：EPS/XPS保溫材料有空腔結(jié)構(gòu)，外界空氣容易通過縫隙在空腔流動而影響保溫效果;抗風揭性差：EPS抗拉強度在干燥狀況下，僅為0.1Mpa，浸水后的抗拉強度更低，因而EPS一般不用于高層建筑;EPS/XPS保溫材料要求存放40天后才能用于施工，在實際中很難做到，所以應(yīng)用EPS保溫的工程易出現(xiàn)裂縫、墻體透濕和返水現(xiàn)象;EPS/XPS保溫材料大都采用氟利昂發(fā)泡，易造成大氣污染，遇火高溫下產(chǎn)生熔滴，易發(fā)生二次燃燒且具有極快的火焰?zhèn)鞑ニ俣取Ｒ虼斯矆鏊透邔咏ㄖ捎么祟惐夭牧媳仨氈斏鳌Ｔ诿绹?0多個州禁止使用聚苯乙烯泡沫用于建筑保溫。在英國，18米以上建筑不允許使用EPS板作外墻保溫系統(tǒng)。歐洲許多夾心板材廠不再生產(chǎn)防火性能差的EPS板且許多保險公司已禁止給EPS板作保溫建筑保險。

(三)聚氨酯PU硬泡節(jié)能保溫材料

聚氨酯PU硬泡節(jié)能保溫材料是目前無機和有機保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)最低的一種材料。在達到同樣隔熱效果條件下，它使用的保溫材料厚度最小。50mm厚的PU硬泡相當于80mm厚的EPS/XPS、90mm厚的礦物棉和760mm厚的混凝土結(jié)構(gòu);PU硬泡呈閉孔結(jié)構(gòu)，閉孔率高達95%以上，具有優(yōu)良的防水、隔汽性能，能阻隔水及水蒸氣滲透使墻體保持一個良好的穩(wěn)定絕熱狀態(tài)，這是目前其它保溫材料不具備的優(yōu)點。

聚氨酯PU硬泡節(jié)能保溫材料具有一定的韌性，不易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，耐沖擊性能優(yōu)良，具有較強的抵抗外力的能力。但是國內(nèi)產(chǎn)品的的環(huán)保、阻燃和消煙性能不過關(guān)，在燃燒時易產(chǎn)生大量濃煙，引起人員傷亡。國內(nèi)的幾起火災(zāi)使人們對聚氨酯硬泡節(jié)能保溫材料的防火性能產(chǎn)生擔憂，有些地方甚至規(guī)定不許在高層及公共場所建筑使用該材料。

(四)復(fù)合型材料

復(fù)合型材料指利用處理過的農(nóng)作物秸桿、具有保溫性能并經(jīng)無害化處理的垃圾及通過發(fā)泡等技術(shù)手段生產(chǎn)的空心材料等。復(fù)合材料的保溫隔熱效果好，它具有無機材料的很多優(yōu)點：防火阻燃、變形系數(shù)小、抗老化、性能穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)保性好、保溫層強度高、使用壽命長、施工難度小、工程成本低等優(yōu)點，而且其原材料來源廣泛、能耗低，可節(jié)約資源，提高資源的循環(huán)再利用率。但復(fù)合材料仍然處于研制開發(fā)階段，沒有市場化。

正在發(fā)展起來的新型保溫材料如隔熱涂料、防輻射涂料等，這些材料有一定的保溫隔熱效果，應(yīng)用上也取得了一些進展，但其性能和應(yīng)用上存在局限性：一是成本較高，二是涂層老化快，使用壽命有限。

二、建筑節(jié)能保溫材料的前景

我國建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫性能普遍較低，外墻和窗口的熱導(dǎo)率系數(shù)為同等發(fā)達國家的3～4倍，外墻單位建筑面積耗能要高達4～5倍。由此說明我國的建筑節(jié)能潛能很大，而在目前情況下節(jié)能首選材料就是聚氨酯PU硬泡節(jié)能保溫材料。據(jù)相關(guān)報導(dǎo)，歐美等發(fā)達國家中建筑保溫材料中約有49%采用PU材料，但在我國目前還不到10%。EPS/XPS在歐洲和美國建筑節(jié)能保溫材料中占有率小于10%，在中國占80%。據(jù)國際板材制造商協(xié)會公布的資料表明，PU和PIR(聚異氰尿酸酯)板材在發(fā)達國家占建筑節(jié)能板材總消費量的73.8%，EPS/XPS只占20.6%。其中有機泡沫塑料板材達到了建筑節(jié)能材料消費量的94.4%.中國塑料加工協(xié)會PU專業(yè)委員會孟揚教授作過計算，按照中國的建筑市場每年新增建筑面積20億m2，按65%節(jié)能標準計算，年需PU保溫材料為100萬t/a。對400億m 既有建筑每年也以20億m2 節(jié)能改造計算，每年也需100萬t/aPU保溫材料?？梢娭袊慕ㄖ?jié)能會給PU保溫材料市場帶來巨大市場空間。

目前國內(nèi)沒有大量使用PU保溫材料除了它的成本較高外還有它的防火性能差。有關(guān)學者對PU保溫材料防火安全性的研究已有了一些進展。上海精洽科貿(mào)公司楊宗琨教授研制成氧指數(shù)高、火焰?zhèn)鞑バ孕?、煙霧小、毒性小、耐燃性好、抗火焰貫穿力強的難燃PU硬泡;南京四環(huán)研究所朱呂民教授也成功研制出了一種無鹵阻燃聚醚并成功應(yīng)用于PU保溫材料;江蘇化工研究所研制成了阻燃PU硬泡;北京理工大、中國科大、四川大學在高分子阻燃和火災(zāi)科學研究方面已取得了令人矚目的成果。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。以上內(nèi)容就是“裝配式施工知識分享：建筑節(jié)能保溫材料的發(fā)展及前景”，更多裝配式新發(fā)展新資訊，歡迎繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校裝配式建筑行業(yè)頻道!環(huán)球網(wǎng)校為大家提供 免費預(yù)約短信提醒服務(wù)和裝配式精華考點/課程講義，點擊下方免費下載即可獲取。