淺談無(wú)機(jī)保溫材料在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用

王曉鵬

山東華科規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司 山東 聊城 252000

引言

建筑物節(jié)能的主要途徑是加強(qiáng)外窗保溫、提高門窗的氣密性、加強(qiáng)外墻保溫，外墻保溫即通過(guò)保溫隔熱材料的應(yīng)用來(lái)減少對(duì)能源的消耗。目前，在民用建筑主體節(jié)能工程施工中，常用保溫隔熱材料類型很多，其在質(zhì)量性能特點(diǎn)以及傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)各參數(shù)也存在一定的差異，因此要嚴(yán)把對(duì)保溫材料的檢測(cè)關(guān)，提高保溫隔熱材料應(yīng)用的有效性和經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。

1 保溫材料的分類

保溫材料在具體使用過(guò)程中分為不同的類型。一般情況下，按保溫材料的材質(zhì)可將其分為有機(jī)保溫材料、無(wú)機(jī)保溫材料和復(fù)合保溫材料等3種類型。其中有機(jī)保溫材料在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，因其良好的使用性能，被廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和建筑的要求越來(lái)越高，一些特殊的保溫材料研發(fā)技術(shù)也得到提高，以適應(yīng)更多、更復(fù)雜的建筑要求。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)機(jī)保溫材料和復(fù)合保溫材料使用較少，只用于某些建筑或工業(yè)領(lǐng)域，使用范圍有限[1]。

2 無(wú)機(jī)保溫材料運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

無(wú)機(jī)保溫材料的防火性能、耐水性能、保溫性能是保溫材料的主要特征，如果生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品缺乏其中的一種性能，都不能稱之為良好的保溫材料。巖棉是一種多空纖維狀保溫材料，因?yàn)樯a(chǎn)結(jié)構(gòu)的特殊性和結(jié)構(gòu)的特征，決定了該物質(zhì)具有很好的導(dǎo)熱系數(shù)。在建筑工程當(dāng)中使用于外墻保溫，能夠讓建筑達(dá)到良好的保溫性能，同時(shí)也能夠達(dá)到節(jié)能降噪的目的。生產(chǎn)巖棉的制作工藝并不復(fù)雜，而且由于制作工藝的熔點(diǎn)非常高，具備高溫收縮性能，運(yùn)用在建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中能夠阻止火勢(shì)快速蔓延，是一種非常良好的防火建筑材料。而且和礦渣棉相比，巖棉的耐水性能更好。應(yīng)用在建筑工程施工當(dāng)中，巖棉能夠發(fā)揮良好的保溫性能，而且施工快捷簡(jiǎn)單，能夠在短期內(nèi)完成施工，保證施工進(jìn)度的同時(shí)，也保證了工程的施工質(zhì)量。由于巖棉是一種非常優(yōu)異的無(wú)機(jī)保溫材料，在建筑市場(chǎng)當(dāng)中的運(yùn)用前景非常廣。

3 無(wú)機(jī)保溫材料的使用

（1）提高火災(zāi)效果的方法。將絕緣材料添加到外墻建設(shè)中，可以使絕緣材料本身的阻燃性得到提高，進(jìn)而使絕緣材料的耐火性得到進(jìn)一步的提高。絕緣材料本身可以分為兩大類，其中無(wú)機(jī)阻燃劑是一種十分傳統(tǒng)的方法，主要包含石墨、氫氧化鎂，復(fù)合氫氧化鋁又或者是三水合物。以上主要應(yīng)用于節(jié)能保溫材料之中，并且在實(shí)施的過(guò)程中可以有效地保證消防安全。石墨本身具備高耐熱性的特質(zhì)，在持續(xù)的高溫中，可以高達(dá)3000℃甚至是更高，其與氧氣在一起可以反映，進(jìn)而分解二氧化碳，將石墨添加到絕緣的材料中，可以從根本上使耐火的現(xiàn)象可以改善。氫氧化鎂本身具備無(wú)毒的特性，因此，在被高溫分解的過(guò)程中具備綠色節(jié)能性，氫氧化鎂在遇高溫時(shí)，可以吸收并且放出相應(yīng)的潛熱水，進(jìn)而使溫度實(shí)現(xiàn)降低的目的，將可燃性的氣體做冷卻處理，實(shí)現(xiàn)高效的阻燃性[2]。

（2）導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)。在建筑工程墻體建設(shè)中，需要對(duì)保溫材料絕熱性能予以檢測(cè)，即評(píng)估材料的導(dǎo)熱系數(shù)。目前，穩(wěn)態(tài)法與非穩(wěn)態(tài)法是檢測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)常見(jiàn)方法，前者主要是通過(guò)對(duì)材料熱流的檢測(cè)獲得相應(yīng)的數(shù)值，以了解材料絕熱性能，其溫度場(chǎng)處于恒定狀態(tài)，數(shù)值、方向都不會(huì)發(fā)生變化。后者主要參照J(rèn)GJ51—2002《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》，包括線熱源法與熱脈沖法兩種。需要注意的是在檢測(cè)材料導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇3個(gè)試件為1組的試件，密度差控制在4%以內(nèi)，材料相同、厚度相同，且保持平衡，接觸面應(yīng)緊密相接，防止受到外界環(huán)境、空氣等的影響，進(jìn)而影響到結(jié)果準(zhǔn)確性。若檢測(cè)干燥熱物理性能，應(yīng)對(duì)物件在108℃環(huán)境下進(jìn)行烘干處理，使其達(dá)到恒重。

（3）壓縮強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。壓縮強(qiáng)度的計(jì)算，按GB/T6342—1996規(guī)定，用相對(duì)形變?chǔ)牛?0%時(shí)的最大壓縮力除以試件的初始橫截面積；抗壓強(qiáng)度即材料受壓破壞過(guò)程中所承受的最大壓應(yīng)力。對(duì)于隨著荷載增加、剛性逐漸增加的結(jié)熱材料，抗壓強(qiáng)度（MPa）可由應(yīng)變量的限值來(lái)確定。

（4）網(wǎng)格布檢測(cè)。作為墻體節(jié)能材料檢測(cè)的重要項(xiàng)目，網(wǎng)格布檢測(cè)需要先對(duì)材料進(jìn)行裁剪，在操作中應(yīng)注意不得裁剪到紗線受損區(qū)域，維持材料的平整性。檢測(cè)試樣過(guò)程中，要選擇具有專業(yè)技能的檢測(cè)人員操作，保護(hù)網(wǎng)格布形態(tài)，不得隨意折疊網(wǎng)格布。與此同時(shí)，在采用夾具夾網(wǎng)格布時(shí)要確保整齊、統(tǒng)一，掌握好相鄰?qiáng)A具夾的距離，不得過(guò)緊也不宜過(guò)松，過(guò)緊會(huì)引起保溫材料集中，存在網(wǎng)格布斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

（5）無(wú)機(jī)纖維保溫防火噴涂體系。就建筑的環(huán)保材料而言，無(wú)機(jī)纖維噴涂屬于一種新型材料，其主要是由兩個(gè)成分組成，即無(wú)機(jī)纖維和水基型粘劑，通過(guò)相應(yīng)的空壓泵進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行噴涂，其會(huì)與霧化水進(jìn)行混合，被噴涂在需要保護(hù)的基材上，立刻就會(huì)在噴涂的位置，形成相應(yīng)的涂層。無(wú)機(jī)纖維噴涂的優(yōu)點(diǎn)有很多，其不但具備質(zhì)輕、吸聲的特點(diǎn)，并且，其本身在進(jìn)行噴涂的過(guò)程中，具備無(wú)毒無(wú)味的特點(diǎn)，除此以外，無(wú)機(jī)纖維噴涂，還具備耐火性好、隔熱效率高、耐候性好等特點(diǎn)。國(guó)外早在一百多年前就已經(jīng)將無(wú)機(jī)纖維保溫防火材料廣泛應(yīng)用于實(shí)際之中，該材料的初期，主要的原材料就是石棉纖維，但是發(fā)展至今，人們已經(jīng)找到了可以替代石棉纖維的材料，即人造的無(wú)機(jī)纖維。人造無(wú)機(jī)纖維有很多種，其不但包含了礦棉和巖棉，還有玻璃棉和硅酸鋁棉等，以上人造無(wú)機(jī)纖維都是礦石在經(jīng)歷高溫之后，會(huì)發(fā)生熔化的現(xiàn)象，再經(jīng)由噴絲成形，最終形成所謂的纖維。在現(xiàn)階段，北京的奧運(yùn)工程和上海世博園的整個(gè)配套工程中，均應(yīng)用到了無(wú)機(jī)纖維保溫防火噴涂系統(tǒng)[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑市場(chǎng)在快速發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)節(jié)能需求越來(lái)越高，無(wú)機(jī)保溫材料的出現(xiàn)，迎合了市場(chǎng)需求，填補(bǔ)了建筑市場(chǎng)需求的空缺。在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，無(wú)機(jī)保溫材料在建筑市場(chǎng)當(dāng)中的應(yīng)用能夠發(fā)揮巨大的環(huán)保效益。