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新型节能材料在装配式建筑中的研究与应用

2021-02-23张忠阳陈大力李斌辉

装备维修技术 2021年26期
关键词:保温材料防水材料

张忠阳 陈大力 李斌辉

摘  要:介绍了几种新型节能体系及相应的新型节能材料,并根据我国预制建筑的发展现状,论述了新型节能材料的发展现状及优势。[1]

关键词:新型节能材料;防水材料;保温材料;预制建筑;节能系统

1防水材料在装配式建筑中的应用

1.1直立屋面防水

屋面渗漏与防水设计、防水施工和防水材料选择有关[2]。

该系统在明挖地铁、隧道、水池、水渠的防水工程以及不允许明火的防水工程中应用优势明显。

1.2倒置式屋顶防水

该系统使用的保温材料导热系数低,吸水率低,表观密度低,具有一定的强度。

右侧防水绝缘层上的层。防水层由聚合物改性沥青制成卷材或自粘聚合物防水卷材;保温层通常是珍珠岩和水泥聚苯板、加气混凝土、陶粒混凝土等材料,但这些材料吸收水性大,导致保温性能低,不能满足节能的需要,所以需要在防水层上面铺设,防止水的渗透,保证系统具有良好的隔热性能。

1.3种植屋面防水

该系统采用聚合物改性沥青抗根膜,其防水机理主要是利用复合铜基质中的铜离子抑制植物根系顶端的分生组织,控制根系向防水层生长,美化环境,净化空气,减少城市热岛效应。种植屋面防水适用于各种混凝土屋面和各种轻钢木屋面的防水结构。

1.4地下室防水

所采用的防水材料为聚合物改性沥青防水卷材或自粘聚合物改性沥青防水卷材。该系统防水层采用高分子改性沥青防水卷材,其防水机理是利用高分子改性沥青防水卷材抗氧化性好、耐久性好、稳定性强、使用寿命长、抗氯离子渗透性好等特点,实现优异的防水效果。地下室防水接缝结构简单,整体性好,全封闭,适用于各种工业和民用建筑的地下室防水工程。

1.5室内防水

防水层采用聚氨酯防水材料制成,具有良好的防水性能,能有效提高抗拉强度,抵抗基层变形,能长期抵抗水侵蚀、腐蚀和霉变,特别适用于长期浸水部位的防水。

2保温材料在预制建筑中的应用

2.1外墙外保温

改性EPS板通常作为主要保温材料,板内添加红外吸收剂,具有优异的保温隔热性能,良好的防水性、抗风压性和抗冲击性,能有效减小保温系统的厚度[3],适用于各种建筑外墙保温系统。

2.2内外复合绝缘

复合保温系统应选择外保温型复合外墙结构,有利于降低墙体温度波动,延长墙体使用寿命[4-5]。张芳、周汉文的研究表明,内外复合保温系统对夏季空调和冬季供暖具有较好的节能保温效果。

與传统系统相比,该系统具有明显的优势,由于外保温墙对室外温度波动的适应能力强,采用内外复合保温系统时,建筑主体结构可以保持较高的内部温度,减弱了冬季温差变化引起的温度应力,很好地保护了建筑主体结构。内外复合保温系统更适合寒冷地区冬季的节能保温。

2.3隔热地板

传统地板普遍存在建筑能耗大的问题,会直接影响建筑的舒适体验,保温地板是在传统地板基础上发展起来的新型地板,具有保温、节能、低能耗的特点。

保温地板由基层(轻质隔音砂浆)、界面层处理和面层(抗裂混凝土)组成。底层轻质隔音砂浆是由脱硫石膏、矿物掺合料和各种添加剂组成的粉末,高性能聚合物发泡功能材料组成的复合添加剂,现场按特定比例加水搅拌混合而成,具有隔热、轻质、隔音的功能,具有粘结性好、不空鼓、不开裂的特点,界面层滚涂或喷涂多功能界面剂成膜效果好,粘结强度高;抗裂混凝土由脱硫外加剂、精选骨料、抗裂外加剂和优质聚合物添加剂组成。

有效解决了传统表面混凝土易开裂的问题,施工方法简单;优质隔音砂浆层隔热、轻质、隔音、粘结性能好,轻质隔热砂浆施工后在基层凝结时间短,2~5小时即可进入下道工序;利用竖向隔垫来阻隔楼板与墙体、立柱与穿越楼板的竖向管道之间的声桥,从而进一步提高系统的隔声性能,与传统的增加楼板厚度的方法相比,可以节约成本。

3工程应用效果及分析

该项目总建筑面积约25472.8m2,地面采用混凝土框架结构,子建筑之间的走廊采用钢结构体系。地下室采用宝业引进、吸收、创新开发的新型双面复合混凝土剪力墙体系。

本工程地下室采用复合墙板体系,墙体外侧设置聚合物防水砂浆防水层,有效防止地下水渗入外墙,是防水体系的第一道防线;复合板平接缝处采用密封砂浆处理,有效防止水流从复合板平接缝处渗透,是系统防水的第二道防线;在中间现浇混凝土中埋设专用改性沥青止水钢板,有效防止地下水通过施工缝渗入地下室,是本系统防水的第三道防线。

本工程外墙采用“岩棉板+抗裂砂浆复合耐碱网格布+抗裂砂浆层”的外保温设计,基本消除了建筑各部位冷热桥的影响,达到了良好的节能保温效果;屋面为种植屋面,采用“保温岩棉板+聚合物改性沥青防水卷材+聚合物改性沥青抗根膜”的设计形式,达到美化环境、防水保温的综合效果。

4应用前景和展望

智能建筑是信息时代的产物,未来如何将智能建筑应用到现实生活中,尤其是在室内外工业化方面,我们应该进行充分的探索。虽然混凝土、钢材等传统建筑材料在预制建筑中仍被广泛使用,但许多新型功能材料已经逐渐在预制建筑中占据一席之地。

第一,吸声材料的应用。这种新型轻质吸声材料的结构特点是材料中有许多相互连通的孔隙,其原理是微孔可以将入射到材料表面的声波转化为热能,从而达到降低甚至消除噪音的目的。

第二,UHPC相关产品的应用。UHPC采用硅灰和纤维代替粗骨料,其高水泥用量和低水灰比使其具有优异的耐久性。UHPC具有很高的复制能力,可以创造出有吸引力的图案和产品,并在一定程度上节约建设成本。UHPC可以制成幕墙板、外墙板、公园座椅等。具有很好的装饰效果。

第三,钛及钛合金材料的应用。钛及钛合金材料已成为新一代优质轻质功能装饰材料。钛及钛合金在建筑上的优点是:密度低、热膨胀系数低、耐久性好、外形美观、焊接性更优异。钛锌板是钛及钛合金在建筑中应用的典范,钛锌板具有较长的使用寿命,它可以通过自身形成的碳酸锌保护层来防止表层进一步腐蚀,它可以在现场进行三维弯曲,完全满足设计师的想象,目前在国内得到广泛应用。

第四,绿色建材的应用。绿色混凝土是为响应环境保护的号召而开发的新型建筑材料,绿色高性能混凝土采用低熟料水泥来降低能耗,其他绿色建筑材料,如环保墙体材料、环保墙体装饰等相关产品得到了广泛应用。绿色建材的发展和装配式建筑相辅相成,装配式建筑的发展离不开绿色建材的推广。绿色建材的创新密不可分,在政府的指导和支持下,企业也需要增加对绿色建材的投资,开发出更智能、更环保的产品。

结束语

装配式建筑是目前我国正在大力推广的一项新技术,经过近几年的技术积累,装配式建筑的保温防水性能取得了很大的突破,同时一些新材料和新工艺的应用使装配式建筑向高端化和智能化方向发展。现场技术人员应接受专业培训,熟练掌握预制建筑防水保温施工,严格按照相关规范操作,确保预制建筑构件防水保温体系的标准化,使预制建筑产品得到越来越多的人的认可。

参考文献:

[1]王鹏翔.装配式建筑施工技术在建筑工程中的应用[J].价值工程,2020,39(16):147-148.

[2]邱国富.地下室防水施工关键技术的探讨[J].价值工程,2017,36(10):89-91.

[3]彭梦月.被动式低能耗建筑围护结构关键技术与材料应用[J].新型建筑材料,2015,42(1):77-82.

[4]蒋志刚,龙剑.复合外墙内外保温的传热特性研究[J].制冷,2006(2):44-47.

[5]王金良.复合外墙内外保温的传热分析与应用探讨[J].能源技术,2004(6):250-251+253.

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