建筑節(jié)能墻體保溫材料性能及其檢測(cè)分析

文_胡冰 中鐵二十局集團(tuán)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

1 建筑節(jié)能墻體保溫方法

墻體結(jié)構(gòu)的傳熱損失占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的60%，加強(qiáng)建筑墻體保溫隔熱是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。外墻內(nèi)保溫技術(shù)是在外墻主體結(jié)構(gòu)內(nèi)鋪設(shè)保溫材料，此技術(shù)施工簡(jiǎn)單，操作靈活，對(duì)保溫隔熱材料的防水性要求不高。主要有增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫隔熱板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏等方法。因保溫隔熱材料占用室內(nèi)使用面積，使得建筑外墻受室外天氣條件影響，會(huì)降低建筑物的使用壽命。

外墻夾心保溫技術(shù)將保溫隔熱材料置于建筑外墻主體結(jié)構(gòu)內(nèi)，此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是使保溫層兩側(cè)有防護(hù)，對(duì)施工環(huán)境要求不高。此保溫形式具有良好的防火性，對(duì)保溫隔熱材料的防火等要求不高，此技術(shù)的局限性是建筑墻體整體厚度較大，會(huì)使墻體構(gòu)造十分復(fù)雜。導(dǎo)致體系抗震性能較差。因建筑外墻受室外環(huán)境影響，易造成建筑墻體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

外墻外保溫技術(shù)在主體結(jié)構(gòu)外側(cè)加設(shè)保溫隔熱材料，能有效的發(fā)揮各構(gòu)造層材料固有特性，能有效地抵御因室外氣候改變引起的溫度變化，很大程度上降低了主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的可能。

2 建筑節(jié)能墻體保溫材料

2.1 有機(jī)保溫隔熱材料

目前建筑外墻常用的保溫隔熱材料主要是以聚苯乙烯泡沫塑料板等有機(jī)保溫隔熱材料與無機(jī)保溫隔熱材料為主。

發(fā)泡聚苯乙烯板生產(chǎn)工藝主要將聚苯乙烯樹脂進(jìn)行合成反映，經(jīng)加熱預(yù)發(fā)泡后在模具中加熱成型。EPS板密度校，其導(dǎo)熱系數(shù)小于0.042W/(m K)。EPS保溫板具有優(yōu)異的防水性能，隔音性能，被廣泛應(yīng)用于建筑墻體的保溫隔熱。此材料的缺點(diǎn)是不耐高溫，屬可燃材料，通過優(yōu)化其生產(chǎn)工藝等方法可提升其耐火等級(jí)。

擠塑聚苯乙烯班生產(chǎn)中采用基本樹脂與EPS板基本相同，XPS板以聚苯乙烯樹脂為原料，通過加熱混合同時(shí)添加催化劑擠塑成型。XPS保溫板結(jié)構(gòu)具有極低的吸水率，導(dǎo)熱系數(shù)小，具有優(yōu)異的保溫隔熱性能。廣泛應(yīng)用于建筑外墻的保溫隔熱。聚苯乙烯板因其較好的保溫隔熱效果，占有80%的有機(jī)保溫隔熱材料市場(chǎng)份額，但XPS板價(jià)格稍貴，其耐火性不高，經(jīng)改性后的XPS板耐火等級(jí)達(dá)到B1級(jí)。

聚氨酯以聚醚多元醇及異氰酸酯為原料，配一定比例的添加劑在一定的溫度條件下，發(fā)泡可制成軟質(zhì)與硬質(zhì)泡沫塑料板。具有優(yōu)異的保溫隔熱效果、質(zhì)量輕，高抗壓等優(yōu)點(diǎn)，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

2.2 無機(jī)保溫隔熱材料

巖棉采用優(yōu)質(zhì)玄武巖等為主要材料，經(jīng)高溫熔融制成的人造無機(jī)纖維，巖棉屬于A級(jí)不燃材料，具有良好的保溫隔熱效果，防火無毒，吸音性能好，是理想絕熱節(jié)能防火材料，已作為基礎(chǔ)性建材應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。

玻璃棉以天然礦石為主要原料，以一定比例配以純堿等其他化工原料，通過離心等技術(shù)制成的無機(jī)纖維狀材料。具有質(zhì)量輕，不燃燒等特點(diǎn)，具有優(yōu)異的吸音性能，被廣泛應(yīng)用石油化工等工業(yè)領(lǐng)域。此材料施工時(shí)有可漂浮物，污染環(huán)境，我國(guó)規(guī)?；_發(fā)應(yīng)用玻璃棉產(chǎn)品較少，國(guó)內(nèi)玻璃棉在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用量較國(guó)際相比差距較大。

玻化微珠由松脂巖礦石粉碎成礦砂，經(jīng)特殊技術(shù)處理加工成的性能穩(wěn)定，表面?；忾]的無機(jī)玻璃質(zhì)礦物材料。具有絕熱防火等特性，是無機(jī)輕集料保溫砂漿應(yīng)用最多的保溫骨料。

泡沫玻璃將廢玻璃等工業(yè)礦渣作為主要原料，加入適量發(fā)泡劑，促進(jìn)劑等經(jīng)充分粉碎后，放置在特定模具中，經(jīng)高溫融化等生產(chǎn)工序制成的多孔材料，其內(nèi)部充滿了均勻的封閉氣泡，具有力學(xué)強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)等特性，是性能優(yōu)越的保溫隔熱材料。廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域保溫隔熱工程。

3 建筑墻體保溫材料性能檢測(cè)

導(dǎo)熱系數(shù)是判斷保溫材料絕熱性能的主要技術(shù)根據(jù)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)多用平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定，保溫材料養(yǎng)護(hù)到期后應(yīng)放置烘箱中，檢測(cè)前應(yīng)將試樣夾持兩面打磨平坦，保證樣品均勻一致。避免影響檢測(cè)結(jié)果的精確性。

計(jì)算EPS板的表觀密度時(shí)，根據(jù)《橡膠泡沫塑料表觀密度測(cè)定》要求，空氣浮力較大，應(yīng)把握實(shí)驗(yàn)室的溫度，當(dāng)大氣壓為常壓時(shí)測(cè)出的表觀密度加上1.220kg/m3。材料密度指單位體積材料的重量，不同材料分為表觀密度與干密度等，是影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素之一。保溫材料具有較大的氣孔，對(duì)其進(jìn)行增大氣孔率可降低材料導(dǎo)熱系數(shù)，絕熱材料密度減小到相應(yīng)數(shù)值范圍內(nèi)。

要準(zhǔn)確的檢查出保溫材料耐濕熱的穩(wěn)定性能，可采用諸家加熱的試樣方法，溫度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，試樣開始收縮。外界溫度達(dá)到其荷重收縮溫度時(shí)，試樣變形，保溫材料熱荷重收縮降溫時(shí)，保溫材料易發(fā)生變形。

保溫材料種類及阻燃劑是影響燃燒性能的主要因素，如巖棉板，泡沫玻璃板，無機(jī)保溫漿料等，可達(dá)到A1、A2級(jí)的保溫材料。脲醛泡沫塑料板與硬泡聚氨酯泡沫塑料板等，達(dá)到BC級(jí)的保溫材料。ESP板、PU板等達(dá)到DE級(jí)的保溫材料，普通型ESP、PU板等材料為F級(jí)。

4 墻體保溫材料性能檢測(cè)要點(diǎn)

建筑墻體保溫材料性能檢測(cè)項(xiàng)目主要包括對(duì)保溫材料密度，增強(qiáng)網(wǎng)的抗腐蝕性能的檢測(cè)。建筑墻體節(jié)能保溫材料檢測(cè)中存在項(xiàng)目檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不同，檢測(cè)方法繁多，建筑墻體節(jié)能保溫材料檢測(cè)設(shè)備不齊全等問題。

地方標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)參數(shù)不同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢測(cè)項(xiàng)目包括壓縮強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、表現(xiàn)密度等。與一些地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同，如《絕熱用模聚苯乙烯塑料》中無對(duì)抗拉強(qiáng)度檢測(cè)的要求，需將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與地方標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用。

開展節(jié)能保證材料檢測(cè)時(shí)缺乏完整的檢測(cè)設(shè)備，進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)時(shí)很多檢測(cè)部門運(yùn)用平板層，應(yīng)為平板導(dǎo)熱儀配備恒定壓緊的配置，保證壓力低于2.5kPa,大多儀器未配備恒定壓緊的配置，導(dǎo)致不同夾緊力使實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生偏差。

因建筑墻體節(jié)能保溫材料實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式不規(guī)范，如在常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目中制定了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式，大多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未制定出標(biāo)準(zhǔn)模式，導(dǎo)致信息格式無法符合要求。

確保墻體保溫材料性能檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)對(duì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，提升檢測(cè)人員的檢測(cè)技術(shù)水平。地方及國(guó)家改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確定節(jié)能保證材料的標(biāo)準(zhǔn)格式。采購(gòu)使用先進(jìn)的檢測(cè)儀器，保證材料性能檢測(cè)結(jié)果的有效性。

5 建筑節(jié)能墻體保溫材料的發(fā)展

5.1 建筑節(jié)能墻體保溫材料的應(yīng)用

以往我國(guó)主要采用珍珠巖及有機(jī)復(fù)合材料對(duì)墻體進(jìn)行保溫，隨著市場(chǎng)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)加強(qiáng)對(duì)新型節(jié)能材料的研發(fā)，建筑隔熱采用硬質(zhì)聚氨酯等，此類保溫材料具有較低的導(dǎo)熱性，在外墻保溫系統(tǒng)中具有顯著的應(yīng)用效果。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是公認(rèn)的理想保溫材料，其性能優(yōu)良，力學(xué)性能滿足實(shí)際應(yīng)用要求。PU泡沫塑料韌性較好，在應(yīng)用中很少產(chǎn)生開裂。其防潮性能良好，相比其他保溫材料具有良好的應(yīng)用價(jià)值，但泡沫材料多以石油為原料制成，會(huì)產(chǎn)生大量的石油消耗。材料的主要構(gòu)成成分是有機(jī)材料，使用中易出現(xiàn)易燃問題。

建筑墻體保溫主要是外墻保溫與保溫系統(tǒng)復(fù)合而成，復(fù)合材料的缺點(diǎn)是保溫系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)壽命不同，外保溫系統(tǒng)壽命為20年左右，外保溫建筑在實(shí)際使用中面臨二次改造問題。墻體的保溫系統(tǒng)是按一定的建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)相關(guān)墻體性能等物理性能進(jìn)行研究，保證其性能滿足實(shí)際要求。通過對(duì)設(shè)計(jì)，施工等多個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，更好的滿足建筑節(jié)能的要求。

5.2 環(huán)保建筑材料的研發(fā)

木質(zhì)纖維是木塑復(fù)合材料的重要部分，復(fù)合材料具有抗紫外線，絕緣等特性。機(jī)械性能較木質(zhì)材料好。木塑復(fù)合材料隔熱性比鋁合金材料好，能防止結(jié)冰及漏水情況。木塑復(fù)合材料表面可制造金屬，具有良好的裝飾效果，木塑材料可進(jìn)行再生產(chǎn)，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

聚乙烯泡沫塑料板主要有絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料板與絕熱用擠聚苯乙烯泡沫塑料板，ESP板經(jīng)處理后可迅速加熱，其密度西歐啊，機(jī)械強(qiáng)度高。XPS板主要以聚苯乙烯樹脂為主要原料，添加少量的添加劑起到保溫效果，抗壓能力強(qiáng)，具有良好的導(dǎo)熱性能。兩種材料都可通過添加阻燃劑提升其阻燃性能。聚苯乙烯泡沫塑料板處理方便，具有較好的抗腐蝕性。在建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛

6 結(jié)語

建筑保溫節(jié)能是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，墻體保溫材料會(huì)有更多的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)建筑節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展。應(yīng)提升對(duì)墻體保溫材料性能檢測(cè)的重視，加強(qiáng)檢測(cè)過程的監(jiān)管，確保建筑節(jié)能保溫材料性能檢測(cè)的可靠性。