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摘要:新型建筑墙体材料性能好、功能全的特点,使建筑物具备节能保温的功能,也便于施工。因為在建筑中, 外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体材料对于建筑节能具有重要的意义,尤其是低碳经济的时代到来,发展建筑节能材料是未来建筑材料发展的主要趋势。文章对建设节能的概念进行探讨,并且就新兴建筑材料的保温技术以及相关特点进行阐述,并且指出我国现阶段发展新型建筑墙体材料的具体对策。
关键词:建筑;墙体材料;节能保温技术
中图分类号:S210文献标识码: A
1、前言
墙体在建筑物工程不仅起着必要的承重,而且起着分隔作用,可以对建筑物进行节能保温。随着建筑业的发展,墙体材料在建筑施工中占据越来越重要的地位,节能对于整个建筑物具有重要的意义。在我国传统墙体建材历史中,粘土砖具有广泛的用途,而且历史极为悠久。墙体材料的消耗映射出我国建筑业的蓬勃发展,从上世界80年代,我国的年标准砖的消耗量就增长了十几倍。虽然墙体砖发展对于建筑有重要的意义,但是如此巨大的消耗量侵蚀大量的资源,为了保护生存环境,需要采用工业废料、废渣等制成新型墙体砖。而且在制备过程中,需要保证材料的节能保温性能。
2、节能建筑的概念及技术
节能建筑是指在建筑设计与建筑过程中,采用新型建筑材料严格执行建筑节能标准,采用建筑节能技术措施,从而提高建筑围护的保温性能。建筑节能措施主要分墙体节能、屋顶节能、门窗节能3项,因为建筑设计中外围护结构能耗大,所以研究墙体的材料及节能尤为重要。墙体节能的措施主要指采用隔音性能较好、保温材料制作外墙结构;将保温材料放在墙体中间的结构是保温夹心复合墙。
3、新型建筑墙体材料分类与保温节能性质
3.1 新型建筑墙体材料主要特点与分类
新型建筑墙体材料具有性能好、构造新、功能全的特点,而且具备节能保温、安全耐久、舒适美观的功能,同时可以增加建筑使用面积,增强抗展能力,减轻建筑物的自重,也便于进行现代化的施工。
根据新型建筑墙体材料使用管理办法,我国现阶段新型材料主要有六大类:(1)预制及现浇混凝土墙体;(2)钢结构和玻璃幕墙;(3)墙体材料中掺有农作物秸秆、工业废渣、垃圾、江河淤泥的墙体材料产品;(4)非粘土砖,孔洞率大于25%混凝土空心砖和空心砌块,非粘土烧结砖和空心砖,烧结页岩砖;(5)建筑砌块,包括轻集料混凝土小型空心砌块,普通混凝土小型空心砌块,蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块;(6)建筑板材,包括蒸压加气混凝土板,钢丝网架水泥夹芯板,玻璃纤维增强水泥轻质条板;石膏墙板,金属面央芯板,复合轻质夹芯隔墙板、条板。
3.2外墙保温节能材料
3.2.1绝热材料的性能
绝热是最大限度地阻抗热流的传递,因此绝热材料必须具有以下的性质:(1)从材料的导热系数来看,一般非金属的导热系数小于金属材料;有机高分子小于无机材料;气态物质小于液态物质, 液态物质小于固体。所以保温绝热材料的制备中, 应尽量使用无定形的无机材料或有机高分子材料。(2)从材料的结构上看,材料的孔隙率增大、表观密度降低、存在大量封闭的微小孔时,材料的导热系数较小。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。(3)保温绝热材料,材料吸湿率要尽量低,可以采取憎水处理或用防水材料包覆。由于孔隙的存在,材料不可避免地要吸水,而水的导热系数比空气大, 因此,当湿度增大时,材料的导热系数将会降低。(4)保温绝热材料能抵抗一定的冲击荷载,其粘结性能要好,具有与环境相适应的耐久性及小的收缩率。
3.2.2常用的保温绝热材料
能够用于建筑外保温且能满足绝热材料性能要求的材料主要有: 岩( 矿)棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、玻璃棉毡等,以上的材料表观密度都较小,而且内部都有大量的封闭孔,能够作为保温隔热材料使用,这些材料的概述如下:(1)岩( 矿)棉和玻璃棉也被称为矿物棉,都属于不燃烧的无机材料还具有一定的隔声效果,价格较低。但岩棉的质量差别较大,保温性能好抗拉强度也低,耐久性比较差。(2)玻璃棉其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件。与岩棉在性能上有很多相似之处,但价格较岩棉为高。(3)聚苯乙烯泡沫塑料主要以聚苯乙烯树脂为原料, 经发泡剂发泡而制成,其导热系数小,表观密度小,吸水率低,机械强度高、隔音性能好,而且结构均匀,尺寸精度高。因此在外墙保温中占有率很高。(4)硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数比其他材料更小,绝热性能优越,同时其特有的闭孔结构使该材料的耐水汽性能较好,能够简化了防潮措施,降低工程造价,但因其价格较高。
3.2.3常用保温绝热材料的主要性能
现在墙体常用的保温绝热材料的使用方法,是将水泥与引气剂、高分子材料等混匀后包装,按配比加水再加入聚苯颗粒,形成塑性良好的膏状体在墙体干燥后形成保温性能优良的隔热层。这种材料保温性能良好,施工方便,而且可以采用回收塑料,对于防制白色污染十分有益。但此种保温材料吸水率较高,必须加做由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成抗裂防水层。
3.2.4 高性能新型节能墙体自保温材料的生产工艺
目前市场上的保温制品品种繁多,但是具备多种多样的问题。针对上述问题,采用超轻细集料作骨料,特制水泥浆体作胶凝材料,全自动切割的生产工艺,开发高性能新型节能墙体自保温材料具有重要的经济价值,该工艺主要流程如下:(1)计量混合,将原料粉煤灰、水泥等经过计量配料后,进入混合机混合。(2)浇模,由混合后的料浆浇注成型,放置静养。(3)切割、码垛,据产品要求,将静养后的砌块进行切割并送至养护室码垛。(4)蒸养,蒸养室充分利用陶粒烧制工艺的烟气余热蒸养。通过以上工艺流程,能够确保产品质量稳定,而且采用自动化施工、相应的余热资源的利用,改变高污染,高能耗的现状和传统的建材行业脏、乱、差的生产现场,以保障员工的身体健康。
4、外保温技术及其特点
外保温与内保温相比,具有明显的优越性,是目前大力推广的保温节能技术,适用范围广,比如旧楼改造等方面的应用,技术含量高,能够有效的减少了建筑结构的热桥,延长建筑物的寿命提高了居住及办公的舒适度。
4.1外挂式外保温
主要采用岩棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板在外墙保温外挂技术中被广泛应用。该技术是采用专用的固定件,将保温材料挂在外墙上,然后压入玻璃纤维网形成保护层,最后加做装饰。
4.2墙体与聚苯板一次浇注成型
该技术是将聚苯板内置于建筑模板内,在墙体外侧浇注混凝土,一次浇注成型为复合墙体。该技术采用一次成活技术,工期大大缩短,且保障施工人员人身安全,适用于冬季施工。施工中进行混凝土浇注时要注意连续、均匀浇注。在相关的实验中,一次成型技术可以进行优化处理,当取消了钢丝网架时,板的成本降低,保温性能提高。
4.3聚苯颗粒外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料加工成为0.5~4mm的颗粒,可以作为轻集料来配制保温砂浆使用,该施工技术简便,而且不受结构质量差异的影响,避免了保温施工技术抹灰过厚而脱落的现象。同时能够解决外墙保温工程中中的易脱粘空鼓、面层易开裂等问题。
5、结语
新型建筑墙体材料以及显影的节能保温技术,对于建筑业的发展具有重要的意义,为了适应低碳目标,需要进一步完善新型墙体材料研究,促进工业废弃物循环利用,使建筑节能技术与新型墙体材料同步发展,相互促进。
6、参考文献
[1] 齐文龙等. 聚苯板外墙保温技术的应用[J]. 建材·建筑·装修,2000.
[2] 郭莹. 外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用[J]. 建筑技术开发,2002.
[3] 胡小媛,许琳. 我国建筑绝热材料的应用现状及其前景[J]. 保温材料与节能技术,2002
[4] 梁美.浅析新型建筑材料的趋势与发展[J].文学与艺术,2009.
[5] 张光磊新型建筑材料[M].北京:中国电力出版社.2008.
关键词:建筑;墙体材料;节能保温技术
中图分类号:S210文献标识码: A
1、前言
墙体在建筑物工程不仅起着必要的承重,而且起着分隔作用,可以对建筑物进行节能保温。随着建筑业的发展,墙体材料在建筑施工中占据越来越重要的地位,节能对于整个建筑物具有重要的意义。在我国传统墙体建材历史中,粘土砖具有广泛的用途,而且历史极为悠久。墙体材料的消耗映射出我国建筑业的蓬勃发展,从上世界80年代,我国的年标准砖的消耗量就增长了十几倍。虽然墙体砖发展对于建筑有重要的意义,但是如此巨大的消耗量侵蚀大量的资源,为了保护生存环境,需要采用工业废料、废渣等制成新型墙体砖。而且在制备过程中,需要保证材料的节能保温性能。
2、节能建筑的概念及技术
节能建筑是指在建筑设计与建筑过程中,采用新型建筑材料严格执行建筑节能标准,采用建筑节能技术措施,从而提高建筑围护的保温性能。建筑节能措施主要分墙体节能、屋顶节能、门窗节能3项,因为建筑设计中外围护结构能耗大,所以研究墙体的材料及节能尤为重要。墙体节能的措施主要指采用隔音性能较好、保温材料制作外墙结构;将保温材料放在墙体中间的结构是保温夹心复合墙。
3、新型建筑墙体材料分类与保温节能性质
3.1 新型建筑墙体材料主要特点与分类
新型建筑墙体材料具有性能好、构造新、功能全的特点,而且具备节能保温、安全耐久、舒适美观的功能,同时可以增加建筑使用面积,增强抗展能力,减轻建筑物的自重,也便于进行现代化的施工。
根据新型建筑墙体材料使用管理办法,我国现阶段新型材料主要有六大类:(1)预制及现浇混凝土墙体;(2)钢结构和玻璃幕墙;(3)墙体材料中掺有农作物秸秆、工业废渣、垃圾、江河淤泥的墙体材料产品;(4)非粘土砖,孔洞率大于25%混凝土空心砖和空心砌块,非粘土烧结砖和空心砖,烧结页岩砖;(5)建筑砌块,包括轻集料混凝土小型空心砌块,普通混凝土小型空心砌块,蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块;(6)建筑板材,包括蒸压加气混凝土板,钢丝网架水泥夹芯板,玻璃纤维增强水泥轻质条板;石膏墙板,金属面央芯板,复合轻质夹芯隔墙板、条板。
3.2外墙保温节能材料
3.2.1绝热材料的性能
绝热是最大限度地阻抗热流的传递,因此绝热材料必须具有以下的性质:(1)从材料的导热系数来看,一般非金属的导热系数小于金属材料;有机高分子小于无机材料;气态物质小于液态物质, 液态物质小于固体。所以保温绝热材料的制备中, 应尽量使用无定形的无机材料或有机高分子材料。(2)从材料的结构上看,材料的孔隙率增大、表观密度降低、存在大量封闭的微小孔时,材料的导热系数较小。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。(3)保温绝热材料,材料吸湿率要尽量低,可以采取憎水处理或用防水材料包覆。由于孔隙的存在,材料不可避免地要吸水,而水的导热系数比空气大, 因此,当湿度增大时,材料的导热系数将会降低。(4)保温绝热材料能抵抗一定的冲击荷载,其粘结性能要好,具有与环境相适应的耐久性及小的收缩率。
3.2.2常用的保温绝热材料
能够用于建筑外保温且能满足绝热材料性能要求的材料主要有: 岩( 矿)棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、玻璃棉毡等,以上的材料表观密度都较小,而且内部都有大量的封闭孔,能够作为保温隔热材料使用,这些材料的概述如下:(1)岩( 矿)棉和玻璃棉也被称为矿物棉,都属于不燃烧的无机材料还具有一定的隔声效果,价格较低。但岩棉的质量差别较大,保温性能好抗拉强度也低,耐久性比较差。(2)玻璃棉其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件。与岩棉在性能上有很多相似之处,但价格较岩棉为高。(3)聚苯乙烯泡沫塑料主要以聚苯乙烯树脂为原料, 经发泡剂发泡而制成,其导热系数小,表观密度小,吸水率低,机械强度高、隔音性能好,而且结构均匀,尺寸精度高。因此在外墙保温中占有率很高。(4)硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数比其他材料更小,绝热性能优越,同时其特有的闭孔结构使该材料的耐水汽性能较好,能够简化了防潮措施,降低工程造价,但因其价格较高。
3.2.3常用保温绝热材料的主要性能
现在墙体常用的保温绝热材料的使用方法,是将水泥与引气剂、高分子材料等混匀后包装,按配比加水再加入聚苯颗粒,形成塑性良好的膏状体在墙体干燥后形成保温性能优良的隔热层。这种材料保温性能良好,施工方便,而且可以采用回收塑料,对于防制白色污染十分有益。但此种保温材料吸水率较高,必须加做由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成抗裂防水层。
3.2.4 高性能新型节能墙体自保温材料的生产工艺
目前市场上的保温制品品种繁多,但是具备多种多样的问题。针对上述问题,采用超轻细集料作骨料,特制水泥浆体作胶凝材料,全自动切割的生产工艺,开发高性能新型节能墙体自保温材料具有重要的经济价值,该工艺主要流程如下:(1)计量混合,将原料粉煤灰、水泥等经过计量配料后,进入混合机混合。(2)浇模,由混合后的料浆浇注成型,放置静养。(3)切割、码垛,据产品要求,将静养后的砌块进行切割并送至养护室码垛。(4)蒸养,蒸养室充分利用陶粒烧制工艺的烟气余热蒸养。通过以上工艺流程,能够确保产品质量稳定,而且采用自动化施工、相应的余热资源的利用,改变高污染,高能耗的现状和传统的建材行业脏、乱、差的生产现场,以保障员工的身体健康。
4、外保温技术及其特点
外保温与内保温相比,具有明显的优越性,是目前大力推广的保温节能技术,适用范围广,比如旧楼改造等方面的应用,技术含量高,能够有效的减少了建筑结构的热桥,延长建筑物的寿命提高了居住及办公的舒适度。
4.1外挂式外保温
主要采用岩棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板在外墙保温外挂技术中被广泛应用。该技术是采用专用的固定件,将保温材料挂在外墙上,然后压入玻璃纤维网形成保护层,最后加做装饰。
4.2墙体与聚苯板一次浇注成型
该技术是将聚苯板内置于建筑模板内,在墙体外侧浇注混凝土,一次浇注成型为复合墙体。该技术采用一次成活技术,工期大大缩短,且保障施工人员人身安全,适用于冬季施工。施工中进行混凝土浇注时要注意连续、均匀浇注。在相关的实验中,一次成型技术可以进行优化处理,当取消了钢丝网架时,板的成本降低,保温性能提高。
4.3聚苯颗粒外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料加工成为0.5~4mm的颗粒,可以作为轻集料来配制保温砂浆使用,该施工技术简便,而且不受结构质量差异的影响,避免了保温施工技术抹灰过厚而脱落的现象。同时能够解决外墙保温工程中中的易脱粘空鼓、面层易开裂等问题。
5、结语
新型建筑墙体材料以及显影的节能保温技术,对于建筑业的发展具有重要的意义,为了适应低碳目标,需要进一步完善新型墙体材料研究,促进工业废弃物循环利用,使建筑节能技术与新型墙体材料同步发展,相互促进。
6、参考文献
[1] 齐文龙等. 聚苯板外墙保温技术的应用[J]. 建材·建筑·装修,2000.
[2] 郭莹. 外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用[J]. 建筑技术开发,2002.
[3] 胡小媛,许琳. 我国建筑绝热材料的应用现状及其前景[J]. 保温材料与节能技术,2002
[4] 梁美.浅析新型建筑材料的趋势与发展[J].文学与艺术,2009.
[5] 张光磊新型建筑材料[M].北京:中国电力出版社.2008.