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[摘 要]当前能源可持续发展问题已经成为了人们关注的问题。建筑行业要实现持续发展,则应重视建筑的节能設计。建筑的节能效果与节能材料以及相关产品的质量密切相关。建筑的节能与我国的资源战略以及可持续发展战略以及环境保护有着深远的关系,同时也是建筑行业中一项极为重要、迫切、艰巨的任务,其中建筑节能材料的检测成为了保证建筑节能的质量、达到节能目标的重要方面,保温材料以及质量的好坏,对建筑外墙的保温节能效果具有决定性的作用。
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0179-01
1 常用的建筑墙体节能材料
目前,我国外墙保温材料主要分为无机和有机2大类。在 20世纪80年代前,建筑上使用的保温材料几乎全部是无机保 温材料。在1996年7月1日发布执行JGJ26—95《民用建筑节能设计标准》后,由于节能标准的提高,原有的无机保温材料 满足不了保温要求,这就给有机保温材料发展带来了机遇。EPS、XPS、PU等有机保温材料与无机保温材料相比,具有质量轻、导热系数小、吸水率低等优点,发展速度迅猛,目前在建筑 保温市场占有率已达到90%左右。
1.1 无机保温材料目前我国出现的无机保温材料主要有以下几类:
1.1.1 泡沫混凝土泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种 含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。
1.1.2 岩棉制品 岩棉制品是以玄武岩为材料,经高温融熔和加工成人工无机 纤维,在无机岩棉纤维中再加入特定的粘结剂和防尘油,经加温固化,制作成各种规格的岩棉保温制品。具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃、施工方便、造价便宜等特点是管道贮罐、锅炉、烟道、热交换器、风机等工业设备隔热、隔声的理想材料。但是由于岩棉纤维、粉尘颗粒会对人体肺部及皮肤有一定的刺激性及潜在人体毒害性,在一定程度上限制了岩棉制品的大规模应用。
1.1.3 无机保温砂浆无机保温砂浆是以低密度多孔无机颖粒、粉末或短纤维为轻质骨料,通过添加一定的胶凝材料及其他多元复合外加剂,按一定比例经一定的工艺制成的保温抹面材料,可以直接涂抹于墙体表面,也可以与其他材料形成复合保温材料。总体来说无机保温砂浆具有质轻、隔热、保温、不燃、抗老化、对人畜无害等优良特性,以及施工方便和价格便宜等优势。
1.2 有机保温材料国内有机保温材料普遍采用:聚苯乙烯模塑板((EPS)、聚 苯乙烯挤塑板((XPS)、泡沫玻璃板、玻化微珠保温砂浆、胶粉颗粒等。有机保温材料具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好,但缺点是:不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高,其资源有限,且难以循环再利用。
1.2.1 聚苯乙烯模塑板((EPS) 俗称苯板,是由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后,在模具中加热成型制成的具有闭孔结构的聚苯乙烯塑料板材。模塑聚苯乙烯泡沫塑料由很多封闭的 多面体蜂窝组成,每个蜂窝的直径为0.2—0.5毫米,蜂窝壁厚 为0.001毫米。蜂窝内的静止空气为热的不良导体,因而这种材料具有良好的保温性能。加上其具有独特的抗蒸汽渗透性、较高的抗压强度、便 捷的施工安装及长久的使用寿命,是重要的建筑节能保温隔热 材料,在建筑、包装工程中得到广泛的应用。
1.2.2 聚苯乙烯挤塑板((~PS) 又名挤塑板,与EPS板材相比,XPS板是第三代硬质发泡 保温材料,从工艺上它克服EPS板繁杂的生产工艺,具有EPS 板无法替代的优越性能。它是由聚苯乙烯树脂及其它添加剂经挤压过程制造出的拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材,这些蜂窝结构的厚板,完全不会出现空隙。
2 检测方法
2.1 导热系数 导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,大部分采用的是基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。检测前应将试样夹持两面打磨平整,尤其是模子边角处,保持样品均匀一致,防止试样和冷热板之间形成间隙,影响结果准确性。
2.2 保温材料的试件制作制作成型试样所用的水泥砂浆,表面不宜太光滑,应适当打毛,否则会降低浆料的附着力。此外在保证浆料厚度的前提下,应适当施加一定的外力,使得试件的各个组成部分粘结得更加紧密,避免出现空隙,防止因为试件制作问题而导致抗拉强度不合格或者破坏界面不正确的问题。
2.3 网格布检测的注意事项网格布、加强网格布等这类材料在委托方送来后应及时剪裁,剪裁时避免选择纱线有受损的地方,并保证剪裁时纱线的垂直度。上夹具时应保持网格竖直整齐,避免试样偏心受力,同时夹具不能夹持过紧, 否则会产生应力集中,造成因为断裂部位不合格而作废。
2.4 表观密度计标在计算EPS板的表观密度时,由于其密度低于30kg/m ,按照《泡沫塑料和橡胶表观(体积)密度的测定》(GB/T6343— 1995),此时空气浮力的影响较大,不能被忽视。应该控制试验室温度,当大气压为常压(101325Pa)、室温在23℃时,测出的表观密度基础上再加上1.220kg/m ,方为正确的表观密度。
3 无机保温材料与有机保温材料各性能的比较
3.1 无机保温材料无机保温材料的容重、强度及热导率容重、强度(包括抗 压强度和抗折强度)和热导率是无机保温材料三个重要特性,理想的情况是容重越小越好、强度越高越好、热导率越低越好, 但是强度的提高一般是采用增加容重的方式,而容重的增加又会导致材料的密度加大,密度的增大会使得材料的导热率变大。所以,选择保温材料一定要综合考虑各方面的影响。
3.2 有机保温材料有机保温材料XPS、EPS、泡沫玻璃板、玻化微珠保温砂浆、胶粉颗粒等。具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好,但缺点是:不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高,其资源有限,且难以循环再利用。由于价格低廉,施工简单,目前施工工地80%都采用该类保温材料。
结语
我国的建筑保温节能工作持续健康向前发展,这是一项长 期的任务。在墙体保温材料的发展方面,在国家大力倡导下,会有更多的新型保温材料涌现出来,极大地促进了我国的建筑 节能的发展。在节能检测方面应提高认识,实施全过程监控,对节能检测严格执行,依法推进建筑节能检测工作。同时建筑设计行业也积极学习新技术、新材料,为了促进中国节能事业做出应有贡献。
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0179-01
1 常用的建筑墙体节能材料
目前,我国外墙保温材料主要分为无机和有机2大类。在 20世纪80年代前,建筑上使用的保温材料几乎全部是无机保 温材料。在1996年7月1日发布执行JGJ26—95《民用建筑节能设计标准》后,由于节能标准的提高,原有的无机保温材料 满足不了保温要求,这就给有机保温材料发展带来了机遇。EPS、XPS、PU等有机保温材料与无机保温材料相比,具有质量轻、导热系数小、吸水率低等优点,发展速度迅猛,目前在建筑 保温市场占有率已达到90%左右。
1.1 无机保温材料目前我国出现的无机保温材料主要有以下几类:
1.1.1 泡沫混凝土泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种 含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。
1.1.2 岩棉制品 岩棉制品是以玄武岩为材料,经高温融熔和加工成人工无机 纤维,在无机岩棉纤维中再加入特定的粘结剂和防尘油,经加温固化,制作成各种规格的岩棉保温制品。具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃、施工方便、造价便宜等特点是管道贮罐、锅炉、烟道、热交换器、风机等工业设备隔热、隔声的理想材料。但是由于岩棉纤维、粉尘颗粒会对人体肺部及皮肤有一定的刺激性及潜在人体毒害性,在一定程度上限制了岩棉制品的大规模应用。
1.1.3 无机保温砂浆无机保温砂浆是以低密度多孔无机颖粒、粉末或短纤维为轻质骨料,通过添加一定的胶凝材料及其他多元复合外加剂,按一定比例经一定的工艺制成的保温抹面材料,可以直接涂抹于墙体表面,也可以与其他材料形成复合保温材料。总体来说无机保温砂浆具有质轻、隔热、保温、不燃、抗老化、对人畜无害等优良特性,以及施工方便和价格便宜等优势。
1.2 有机保温材料国内有机保温材料普遍采用:聚苯乙烯模塑板((EPS)、聚 苯乙烯挤塑板((XPS)、泡沫玻璃板、玻化微珠保温砂浆、胶粉颗粒等。有机保温材料具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好,但缺点是:不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高,其资源有限,且难以循环再利用。
1.2.1 聚苯乙烯模塑板((EPS) 俗称苯板,是由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后,在模具中加热成型制成的具有闭孔结构的聚苯乙烯塑料板材。模塑聚苯乙烯泡沫塑料由很多封闭的 多面体蜂窝组成,每个蜂窝的直径为0.2—0.5毫米,蜂窝壁厚 为0.001毫米。蜂窝内的静止空气为热的不良导体,因而这种材料具有良好的保温性能。加上其具有独特的抗蒸汽渗透性、较高的抗压强度、便 捷的施工安装及长久的使用寿命,是重要的建筑节能保温隔热 材料,在建筑、包装工程中得到广泛的应用。
1.2.2 聚苯乙烯挤塑板((~PS) 又名挤塑板,与EPS板材相比,XPS板是第三代硬质发泡 保温材料,从工艺上它克服EPS板繁杂的生产工艺,具有EPS 板无法替代的优越性能。它是由聚苯乙烯树脂及其它添加剂经挤压过程制造出的拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材,这些蜂窝结构的厚板,完全不会出现空隙。
2 检测方法
2.1 导热系数 导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,大部分采用的是基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。检测前应将试样夹持两面打磨平整,尤其是模子边角处,保持样品均匀一致,防止试样和冷热板之间形成间隙,影响结果准确性。
2.2 保温材料的试件制作制作成型试样所用的水泥砂浆,表面不宜太光滑,应适当打毛,否则会降低浆料的附着力。此外在保证浆料厚度的前提下,应适当施加一定的外力,使得试件的各个组成部分粘结得更加紧密,避免出现空隙,防止因为试件制作问题而导致抗拉强度不合格或者破坏界面不正确的问题。
2.3 网格布检测的注意事项网格布、加强网格布等这类材料在委托方送来后应及时剪裁,剪裁时避免选择纱线有受损的地方,并保证剪裁时纱线的垂直度。上夹具时应保持网格竖直整齐,避免试样偏心受力,同时夹具不能夹持过紧, 否则会产生应力集中,造成因为断裂部位不合格而作废。
2.4 表观密度计标在计算EPS板的表观密度时,由于其密度低于30kg/m ,按照《泡沫塑料和橡胶表观(体积)密度的测定》(GB/T6343— 1995),此时空气浮力的影响较大,不能被忽视。应该控制试验室温度,当大气压为常压(101325Pa)、室温在23℃时,测出的表观密度基础上再加上1.220kg/m ,方为正确的表观密度。
3 无机保温材料与有机保温材料各性能的比较
3.1 无机保温材料无机保温材料的容重、强度及热导率容重、强度(包括抗 压强度和抗折强度)和热导率是无机保温材料三个重要特性,理想的情况是容重越小越好、强度越高越好、热导率越低越好, 但是强度的提高一般是采用增加容重的方式,而容重的增加又会导致材料的密度加大,密度的增大会使得材料的导热率变大。所以,选择保温材料一定要综合考虑各方面的影响。
3.2 有机保温材料有机保温材料XPS、EPS、泡沫玻璃板、玻化微珠保温砂浆、胶粉颗粒等。具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好,但缺点是:不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高,其资源有限,且难以循环再利用。由于价格低廉,施工简单,目前施工工地80%都采用该类保温材料。
结语
我国的建筑保温节能工作持续健康向前发展,这是一项长 期的任务。在墙体保温材料的发展方面,在国家大力倡导下,会有更多的新型保温材料涌现出来,极大地促进了我国的建筑 节能的发展。在节能检测方面应提高认识,实施全过程监控,对节能检测严格执行,依法推进建筑节能检测工作。同时建筑设计行业也积极学习新技术、新材料,为了促进中国节能事业做出应有贡献。