摘要:長期以來,我國建材行業(yè)采用的是粗放型傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)日益發(fā)達(dá)的今日,節(jié)能建筑材料的研發(fā)與生產(chǎn)被重視,使用越來越普遍,節(jié)能建材一方面提高了建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調(diào)能源損耗;另一方面又可改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。因此,加大環(huán)保節(jié)能建材的研發(fā)扶持與推廣,是節(jié)約能源,降低能耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的迫切要求,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)性發(fā)展的重要途徑。本文以保溫材料為例,探討新型保溫材料在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題。
關(guān)鍵詞:節(jié)能材料;建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用
0 引言
隨著節(jié)能新型材料在我國的重視的推廣,在建筑行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,總結(jié)起來,其應(yīng)用主要集中在墻體材料、保溫材料、防水材料、裝飾材料等幾個方面。從2007年開始,隨著各種外墻保溫材料廣泛應(yīng)用,由此引發(fā)的火災(zāi)彼伏此起。央視新址大樓火災(zāi),濟(jì)南奧體中心體育館兩次失火,哈爾濱“經(jīng)緯360度”雙子星大廈火災(zāi)。今年的火災(zāi)中,與外墻保溫材料有關(guān)的也不在少數(shù)。2010年9月9日,長春住宅樓電焊引燃外墻材料;同年的9月15日,烏魯木齊市一在建機(jī)關(guān)住宅樓保溫材料引燃大火……面對火災(zāi)事故的頻發(fā),如何提高外保溫材料的防火性能,如何安全應(yīng)用外保溫材料,已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
1 目前國內(nèi)市場上常見的保溫材料在建筑工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人們生產(chǎn)生活條件的改善,人們對各種保溫隔熱材料的需求越來越高,推動了保溫材料工業(yè)的快速發(fā)展。保溫材料已從初期的以膨脹珍珠巖、蛀石制品、工業(yè)鍋爐爐渣、石棉粉為主逐步發(fā)展為以礦物棉、玻璃棉及其制品為主。近五年來又大量發(fā)展了發(fā)泡聚苯乙烯制品、發(fā)泡降胺醋制品、發(fā)泡酚醛樹脂制品等,還有少量的泡沫玻璃制品、發(fā)泡石棉制品,中空玻璃以及低輻射鍍膜玻璃等。據(jù)相關(guān)方面的調(diào)查,目前的保溫材料共有兩大類,一是無機(jī)保溫材料,特性是不燃,但保溫效果差,二是有機(jī)保溫材料,特性是保溫效果好,但易燃燒。《中國房地產(chǎn)報(bào)》的調(diào)查指出,中國目前新建建筑所使用的外保溫材料中,有機(jī)材料占據(jù)了80%的市場份額。為此,就需要在材料中添加一定量的阻燃劑使其達(dá)標(biāo),而阻燃劑價(jià)格昂貴,很多商家為了追求利潤最大化,就少加阻燃劑,有的直接不加。這極容易導(dǎo)致消防安全隱患的發(fā)生。為此,加強(qiáng)對新型保溫材料的研發(fā)與利用尤為迫切和關(guān)鍵。
2 新型建筑外保溫材料的發(fā)展及應(yīng)用
2.1 新型保溫材料——復(fù)合硅酸鹽保溫材料
復(fù)合硅酸鹽保溫材料是一種固體基質(zhì)聯(lián)結(jié)的封閉口孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料.本產(chǎn)品是一種含鋁、鎂、硅酸鹽的特種非金屬礦為基料.摻種一定數(shù)量的輔助原料和填充料加入一定的化學(xué)添加劑,采取新工藝、新技術(shù)研制而成。該產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低、熱損小、用料厚度少.而且無毒、不污染環(huán)境、不腐蝕設(shè)備,是國內(nèi)目前最理想的保溫材料。復(fù)合硅酸鹽(鋁鎂)制品是一種新型輕質(zhì)高效高溫保溫材料,具有導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫性能好,耐熱性能明顯;耐700℃以上溫度的保溫材料中容重最低,與其它保溫材料相比,還具有施工方便,無刺激、無粉塵污染,可任意裁卷,運(yùn)輸安裝無損耗等優(yōu)點(diǎn),廣泛使用于石油、化工電工、冶金、國防、建筑等行業(yè),是各種熱力罐體、管道等設(shè)備的保溫隔熱、耐高溫、節(jié)約能源的理想材料。
2.2 新型保溫材料——
以往的保溫層復(fù)合結(jié)構(gòu)由于采用傳統(tǒng)的保溫材料,所以厚度較大,這就帶來了一系列的外觀上的問題:窗洞的加深,層間距的減少等等。而真空隔熱板很好地解決了這些問題。它的厚度很薄,且CO排放量小。其外裹有金屬和紙質(zhì)的外殼,殼問形成真空.填充有多孔的纖維、泡沫塑料及壓縮的硅酸鹽。50ram厚真空隔熱板的保溫效果相當(dāng)于200mm的普通礦物棉保溫材料。作為一種新型、高效的保溫材料,真空隔熱板有著廣闊的應(yīng)用前景。玻璃材料的保溫技術(shù)也是生態(tài)建筑節(jié)能的關(guān)鍵之一。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展.在這一領(lǐng)域陸續(xù)出現(xiàn)了吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃、電敏感玻璃、調(diào)光玻璃、電磁波屏蔽玻璃等。設(shè)計(jì)者可將它們組合成復(fù)合的構(gòu)造形式.來達(dá)到生態(tài)建筑的保溫和采光要求。
2.3 新型保溫材料——輕質(zhì)多功能復(fù)合漿體保溫材料
從目前發(fā)達(dá)國家在保溫材料研制開發(fā)方面可知,輕質(zhì)多功能復(fù)合漿體保溫材料勢必是保溫材料的發(fā)展方向。如憎水性保溫絕熱材料、納米孔保溫絕熱材料、復(fù)合保溫材料等,此類漿體保溫材料的各項(xiàng)性能較傳統(tǒng)漿體保溫材料明顯提高,如具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和良好的使用安全性及耐久性等。同時(shí),這類復(fù)合漿體保溫材料又具有優(yōu)異的功能性,,可以滿足不同使用條件的要求。此外,該材料具有回收利用、環(huán)保、綠色等優(yōu)點(diǎn),能最大限度節(jié)約資源和減少對環(huán)境的危害。綜上,提高保溫材料的憎水性、降低吸水率、低導(dǎo)熱系數(shù),使用輕質(zhì)隔熱材料應(yīng)以無機(jī)材料為主的發(fā)展方向。
2.4 新材料在實(shí)踐中的應(yīng)用
筆者在某項(xiàng)目設(shè)計(jì)中采用有效的建筑屋面保溫隔熱措施,設(shè)置最小60m131的外墻xps保溫系統(tǒng),選用密閉防風(fēng)保溫性能較好的外窗外門斷熱鋁合金門窗選取能聯(lián)控的建筑外窗遮陽措施,使建筑在滿足功能的基礎(chǔ)上合理控制外立面的窗墻比.減少能耗.從而將整體外墻傳熱系數(shù)控制在0.6W/m2.K以下。
3 建筑外保溫材料選用應(yīng)遵循的基本原則
保溫材料的選型在工程設(shè)計(jì)中十分重要且建筑外保溫材料較多,其選擇應(yīng)綜合考慮地理位置、建筑物的用途、建筑高度、材料的技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益等方法,做出科學(xué)合理的選擇。
3.1 根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式
在竹、木結(jié)構(gòu)的建筑中禁止使用有機(jī)材料制成的外墻保溫隔熱材料;在鋼結(jié)構(gòu)的建筑中應(yīng)儔選用無機(jī)材料制成的外墻保溫隔熱材料和無機(jī)材料與有機(jī)材料制成的復(fù)合墻體;在混凝土結(jié)構(gòu)的建筑中無機(jī)材料、有機(jī)材料制成的外墻保溫隔熱材料均可選用。在既有建筑的改造中應(yīng)選用具有裝飾功能的復(fù)合保溫隔熱墻板來達(dá)到裝飾與保溫隔熱的雙重功能。
3.2 根據(jù)使用溫度范圍
在建筑絕熱工程中,一般都是在常溫或低溫下使用,所以選用保溫隔熱材料時(shí)一不定期要使氣選用的保溫隔熱材料滿足設(shè)計(jì)的使用工況條件,保證達(dá)到設(shè)計(jì)保溫隔熱效果和設(shè)計(jì)使用壽命。相同溫度內(nèi)有不同的材料可以選擇時(shí),應(yīng)選用熱導(dǎo)率小、密度小、造價(jià)低,易于施工的材料制品,同進(jìn)應(yīng)進(jìn)行綜合比較,其經(jīng)濟(jì)效益高者應(yīng)優(yōu)先選用。
3.3 根據(jù)保溫隔熱材料的密度
保溫隔熱材料與墻體復(fù)合后要隨一定的荷載(風(fēng)、雪、施工人員),或隨設(shè)備主力或外力撞擊,所以在這種情況下,要求保溫隔熱材料要有一定的密度,以承受或緩解外力的作用也可選用阻燃好的保溫隔熱材料。不宜選用易燃、不阻燃或燃燒過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)的保溫?zé)岵牧?。如有機(jī)高分子保溫材料為易燃性材料,防火性能最差;無機(jī)類保溫材料是不燃性材料,但其它性能較差且不利于施工;有機(jī)無機(jī)復(fù)合保溫材料是難燃性材料,適合于高層公共建筑物。
3.4 注重消防與節(jié)能并重
隨著保溫材料的不斷出現(xiàn),人們對于保溫材料的要求也不只是簡單的保溫,還要考慮節(jié)能、消防、安全等一系列的問題。消防是設(shè)計(jì)和施工工作的重中的之重,必須按照嚴(yán)格的規(guī)范和操作規(guī)程。上海膠州路的火災(zāi)就是因?yàn)橐驗(yàn)殡姾腹さ倪`章操作引起保溫材料的燃燒。而在實(shí)際施工過程中不可避免的會出現(xiàn)明火,這就要求保溫材料要有一定的阻燃性。節(jié)約能源是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)建筑節(jié)能是節(jié)約能源的重要內(nèi)容,也是建筑可持續(xù)發(fā)展的必然要求。實(shí)施建筑節(jié)能必須大幅度提高墻體的保溫材料的使用本身就是為了節(jié)能,因而保溫材料的選用也要保持著節(jié)能的原則。
4 結(jié)束語
就目前國內(nèi)保溫隔熱材料市場行情而言,保溫材料在建筑中的應(yīng)用和自身革新多年來發(fā)展緩慢,生產(chǎn)工藝水平的滯后與管理水平的低下、科研經(jīng)費(fèi)投入不足都嚴(yán)重制約了保溫隔熱材料工業(yè)的健康有序發(fā)展。目前發(fā)展和推動我國保溫隔熱材料在生產(chǎn)工藝和技術(shù)進(jìn)步上的重中之重是加強(qiáng)新型保溫隔熱材料在市場的推廣和在施工應(yīng)用方面的工作,這也是發(fā)展新型保溫隔熱材料工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
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