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建筑外墙保温材料的开发与应用性能研究

2020-11-20王瑞灵

装备维修技术 2020年9期
关键词:应用

王瑞灵

摘要:外墙保温技术是当前建筑工程中的主流节能技术之一,外墙保温系统由基层墙体、保温层、防护层和固定材料构成,外墙保温系统的建设环节对于保温材料的选择是重中之重,所以相关施工部门对外墙保温材料的应用与发展进行全面研究是十分必要的。

关键词:外墙保温材料 ;燃烧性能;应用

引言

随着近年来节能建筑的快速发展和人们节能环保意识的增强,建筑外墙保温材料由于具有较低的导热系数和良好的保温效果等特点而成为现代化节能建筑开发的重点,在农村低能耗生态住宅设计、低能耗绿色生态建筑等方面都已经广泛应用。目前,建筑外墙保温材料主要由具有导热系数低、质轻、吸水性小、吸声性能良好和价格低廉的聚苯乙烯泡沫制成,然而目前市场上常见的聚苯乙烯泡沫材料具有易燃、发烟量大及生物相容性低等问题,亟需开发出一种不易燃烧、生物相容性高及可降解的环境友好型保温材料。

1、我国对外墙保温材料的研究進展

相较于西方国家而言,我国对于外墙保温材料的研究起步较晚。中国建筑科学研究院对外保温防火问题的研究始于2004年,并于2006年后,开始与保温材料生产企业联合进行研究。在对外墙保温材料的研究过程中,我国兴建了多个模拟试验基地,并进行了多次试验,这对于推动保温材料的研究进度发挥了巨大作用。之后的《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)对建筑外保温系统的防火要求进行了全面补充,明确规定了保温材料的阻燃级别,当建筑外墙保温材料为B1、B2级别时,就需要设置水平防火隔离带,且防火隔离带应为A级材料,隔离带的高度不能小于300mm。虽然我国对于外墙保温材料的研究起步较晚,但是经过多年的潜心研究,我国先后颁布了一些列针对外墙保温的条文规范,在建筑工程的实际建设中,墙体保温系统也变得更加科学合理。

2、建筑材料燃烧性能标准要求

建筑外墙外保温材料燃烧性能应符合国家标准GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中要求,其试验方法及判定依据。同时,材料还应满足B1级氧指数OI≥30%,B2级氧指数OI≥26%。

3、外墙外保温系统材料

实际工程中常用的外墙外保温系统保温层有:膨胀玻化微珠砂浆抹面层;板类保温层如聚苯板、聚氨酯泡沫板、岩棉板等;保温砌块。由于节能标准的提高,采用膨胀玻化微珠砂浆抹面层保温系统,抹面层较厚,施工比较困难,因此工程中已很少大面积采用这种外墙保温做法,仅用于局部的保温措施,如窗台部位。保温砌块构造要求复杂,施工困难,应用较少。聚苯板和聚氨酯泡沫板外墙保温系统在工程中应用比较广泛,但聚苯板和聚氨酯泡沫板均具有可燃性且燃烧后产生有害气体,由于外墙保温引起的火灾时有发生,如2010年11月15日,上海余姚路胶州路某高层公寓火灾,大火导致58人遇难。造成如此大的人员伤亡事故与该建筑物在节能改造时外墙采用聚氨酯泡沫板易燃保温材料有直接关系。中央电视台新大楼北配楼火灾也与使用了可燃的保温材料有关。2009年公安部、住房和城乡建设部联合制定了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,规定要求:对于住宅建筑高度大于等于100m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级,高度大于等于60m小于100m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。对于其他民用建筑高度大于等于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级。高度大于等于24m小于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级或B1级。为了满足上述要求、岩棉板外墙外保温系统已被广泛应用。

4、外墙保温材料检测技术分析

上述主要介绍了建筑墙体保温材料,这里对相关材料性质技术检测进行探讨,其中,对于保温材料的性质检测,主要在于其导热系数、热容量。技术人员可采取稳态方式,缩小试样、冷热板之间的间距,改善检测准确性,同样,技术人员也需要进行材料结构的外观检测,如平整度、摩擦系数等。检测场所的环境也有较高要求,温度和气压必须在规定范围内,进而助于数据采集。在进行建筑外墙节能保温材料的检测时,要确保检测覆盖范围包括以下几个方面:①保温材料抗压强度、压缩程度、导热系数、吸水率、表观密度、燃烧性能、水蒸气的透过率以及吸水性能;②增强网在力学和抗腐蚀方面的性能等;③粘结材料的强度。比如在对硬质聚氨酯防水保温材料进行检测时,应当按照国家标准以及行业标准来制定检测标准,具体需要检测出此种材料的吸水性能、表观密度、燃烧性能、导热系数、抗压强度、水蒸气的透过率和压缩程度等。而如果检测保温技能系统是在实验室之中进行,就要注重检测系统中的增强网、胶黏剂和抹面胶浆

5、外墙保温材料的发展方向

在当前的建筑外保温工程中,大多数应用的为B级材料,虽然保温性能优越,但是其防火性能较差,在火灾发生时,会增加对建筑的威胁。所以,新型防火保温材料逐渐成为建筑行业关注的重点。通过对当前建筑行业的调研得知,防火型石膏板的应用可以延长耐火时间并降低火灾发生率,同时其还具有无毒无害特点。

6、外墙保温材料应用分析

就建筑外墙保温材料应用而言,市场上常见的材料多为保温隔热性能较好的材料,如聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯材料,其中,硬质聚氨酯材料有如下两种成分构成,即异氰酸酯、多元醇,通过对该两种成分进行一系列的抗耐性、改性等工艺处理,以此获取塑料泡沫状的硬质聚氨酸,其具有诸多应用优点,如强度较高、表观密度较高,在保温方面则渗透系数较低、导热系数小、热容量较高,同样具备一定的耐火特性,水饱和度较低,具备良好的市场发展前景;聚苯乙烯泡沫塑料也是常见的保温材料,根据制作工艺的不同,可以分为挤塑、模塑两种形式,挤塑状生产原材料则主要以聚苯乙烯共聚物为主,经过后续成型过程中的高温加热、挤压等过程形成具备均匀蜂窝状空隙分布的材料,整体上具备如下技术特性,即抗渗透能力较强、保湿能力稳定、强度较高、外观均匀平整。模塑状原材料则以可发性聚乙烯珠粒为主,通过进行一定规格尺寸的模具内发泡、加热处理,就能够快速成型,其表现为封闭空隙较多、导热性能好、荷载承受力较高、内部结构紧密其较为均匀,但是也具备一定的缺点,如吸水能力较差,为此,国家相关技术规准有如下说明,在进行材料的外墙饰面涂抹过程中,其密度需要控制在19kg/m3。胶黏剂、抹面胶浆也可以用作墙体保温材料,其在施工过程中不仅充当墙面基层、保温层之间的连接填实介质,而且考虑到具备较高的胶结作用,也能改善墙面的整体保温能力。胶黏剂及抹面砂浆主要以高分子材料、水泥基等为主要原材料制作而成,对于整体墙面的保温性、耐久性、保水性、抗破坏性能等方面都有着显著影响。

结束语

综上所述,在我国社会环保意识不断提高的大背景下,建筑行业的可持续发展也成为人们广泛关注的内容。在建筑外墙保温材料的使用和研究中,要始终坚持节能环保以及安全的原则。相关部门要强化对新型外墙保温材料的研究与开发,使其具有更加优越的性能,进而为我国建筑工程行业的可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]贾慧,张效民,陈一全.外墙保温技术发展规律研究及发展策略建议[J].墙材革新与建筑节能,2019(12):19-23.

[2]张飞,潘艳,周杨,慈晓,雷鸣,陶冶.外墙保温材料的研究进展及存在问题[J].建筑节能,2019,47(11):83-85.

[3]李翔.外墙外保温系统的发展趋势及其研究[J].绿色环保建材,2019(10):3+5.

[4]朱蕾.建筑外墙保温泡沫材料防火性能评估方法研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2019,20(03):1-4.

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