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外墙保温技术的现状及发展

添加时间:2014-04-15 16:19:15  浏览次数: 次  :

   我国地域辽阔,气侯差异大,建筑节能设计标准是按照不同气候条件下应达到标准要求的外墙平均传热系数而定。南北方应采用不同保温技术系统。严寒和寒冷地区,一般只有采取EPS板、XPS板、聚氨酯等材料做外墙外保温或墙体自保温才能满足基本要求;夏热冬冷和夏热冬暖地区采用胶粉聚苯颗粒保温浆料、玻化微珠保温砂浆等材料,也可满足基本要求,即可用外墙外保温,也可用外墙内保温或墙体自保温。复杂的气候条件和不同的节能标准要求开发多种外墙保温技术系统。
  1、外墙保温材料的现状及发展
常用墙体保温材料种类繁多,主要分为有机类(如EPS板、XPS板、硬泡聚氨酯、酚醛泡沫等)、无机类(如矿岩棉、玻化微珠、发泡水泥、泡沫玻璃等),有机无机复合类(如胶粉聚苯颗粒保温浆料、玻化微珠EPS颗粒复合浆料等)。主要有以下几种:
  1.1 EPS发泡聚苯乙烯。
  是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔声性能好,结构均匀,因此在外墙保温工程中占有率很高。但作为板材使用时,防火性能差自身强度不高,承重能力较低,特别是用于外贴面砖时,应进行加强处理。此外,板材出模切割后应经过一段陈化期。如果陈化时间不足,而直接上墙施工,板材容易收缩、变形。
  1.2 XPS挤塑式聚苯乙烯
  XPS具有比EPS更致密的表层及闭孔结构内层。其导热系数低于同厚度的EPS,因此具有较EPS更好的保温隔热性能;由于内层的闭孔结构使其具有良好的抗湿性,在潮湿的环境中,仍可保持良好的保温隔热性能。目前XPS板材在我国外墙保温的市场份额逐渐增大,但将其应用于外墙保温系统时,应当解决XPS板材的可粘结性、尺寸稳定性、透气性以及耐火性等。
  1.3 胶粉EPS颗粒保温浆料
  胶粉EPS颗粒保温浆料是由聚苯颗粒与水泥及添加剂组成,因此导热系数高于EPS板。由于胶粉EPS颗粒保温浆料用于外墙保温时,对基层平整度要求不高,易于在各种形状的基层上施工;施工工艺比较简单,易操作;采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料,节能利废,有利于保护环境,在夏热冬冷和夏热冬暖地区市场占有率较高。
  1.4 聚氨酯硬泡
  聚氨酯硬泡以其优异的保温隔热性能,越来越引起世人瞩目。聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。硬泡聚氨酯具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与他基材粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能,是墙体保温发展的方向。作为墙体保温它主要有三种存在方式:喷涂聚氨酯硬泡、浇注聚氨酯硬泡和聚氨酯保温板。
  1.5矿岩棉
  岩棉是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好、耐久性好,能够做到与结构寿命同步。岩棉外保温隔热系统尤其适用于防火等级要求高的建筑。目前岩棉在墙体保温应用中存在的主要问题是材料本身的强度小,施工性较差,特别是岩棉吸水、受潮后就会严重影响其保温效果,因此对施工的工艺要求较高。岩棉厂家和科研机构如能解决岩棉本身缺陷,在未来墙体保温市场份额将很大。
  1.6 无机类粒状保温材料
  无机粒状保温材料包括开孔珍珠岩、玻化微珠、闭孔珍珠岩、膨胀蛭石,由于它们自身具有多孔结构,因此是一种较好的保温材料。但在实际应用中,它们不是单独使用,而是通过无机胶凝材料的粘结作用,制成保温砂浆,由于无机胶凝材料的高导热性,使得保温砂浆保温性能下降。此外,吸水性高,也是此类材料必须解决的问题。在与无机胶凝材料混合过程中,不可避免地使颗粒破损,使憎水处理失效和保温性能进一步降低。随着节能标准提高,需要和其他保温材料配合使用,才能达到节能设计要求。此类材料因为耐火性好,市场还有很大份额。
  1.7 泡沫玻璃
  泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂等,经过细粉碎和均匀混合后,再经过高温熔化、发泡、退火制成。泡沫玻璃是一种性能优越、绝热防潮、防火保温装饰材料,A级不燃烧与建筑物同寿命。目前最大问题是成本较高,降低成本是推广应用关键。
  目前,全国墙体保温材料基本为有机类材料,以EPS为主,其次为XPS和PU。这些材料共同优点导热系数小,保温性能好,但其最大缺陷是防火性能差。鉴于墙体保温材料引起火灾的事故频发,2009年9月20日,公安部、住建部联合发布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,对外墙保温材料燃烧等级提出了具体要求,按照建筑物高度区分使用不同燃烧级别的保温材料和防火构造做法。以目前技术水平很难再提高EPS、XPS等有机类材料燃烧级别,只能改进节能构造措施和开发使用无机材料来满足防火要求,主要包括矿岩棉、泡沫玻璃、玻化微珠、加气砼、发泡水泥等,尤其矿岩棉作为A级防火保温材料,还存在价格高、容重大、强度低、施工不便等问题,要加大科技开发力度,尽早实现矿岩棉在墙体保温工程大面积推广应用。硬泡聚氨酯作为最好的保温材料和防火性能的改进,将和酚醛泡沫成为有机类保温材料主流。
  2、常见外墙保温系统及概况
  我国墙体保温分为外墙外保温、外墙内保温、墙体自保温、墙体夹心保温四种保温形式。外墙外保温是目前应用最多的保温系统,也是效果最好的。
  《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2004)推荐了五种外墙外保温系统:EPS板薄抹灰外保温系统,胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统,EPS板现浇混凝土保温系统(包括有网和无网两种);机械锚固EPS钢丝网架板保温系统。新的《外墙外保温工程技术规程》(征求意见稿),又增加了近年开发新型保温系统,XPS板外保温系统、聚氨酯硬泡外保温系统、胶粉EPS保温浆料贴砌EPS板外保温系统、保温装饰板外保温系统等。
  2.1 EPS板薄抹灰外保温系统
  EPS板薄抹灰系统由EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂料构成,EPS板用胶粘剂固定在基层上,薄抹面层中铺满玻纤网。
  EPS板薄抹灰外保温系统是国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统。该系统用EPS板粘贴外墙外保温层,具有整体保温效果好、导热系数小、不破坏保温层、隔断冷热桥、没有冷凝点、耐久性好等特点。其最大缺点防火性能差。
  2.2 胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统
  胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统是由墙体、界面层、保温隔热层、抗裂防护层、饰面层组成。其中保温隔热层由聚苯颗粒、无机胶凝材料,抗裂纤维、高分子材料复合而成。
  胶粉聚苯颗粒保温隔热系统在其可靠性、经济性、环保性和相对好的防火性能等方面.均具有较多的优点和推广应用价值,既能解决建筑物的门窗洞口、梁、板、柱等部位的“热桥”问题,也能有效地发挥保温隔热功能。在夏热冬冷和夏热冬暖地区得到广泛应用。
  胶粉EPS颗粒保温浆料,也可用于岩棉外保温、现场喷涂聚氨酯外保温及EPS板外保温表面作找平层。
  2.3 现浇混凝土复合无网EPS板外保温系统
  用于现浇混凝土剪力墙体系。以EPS板为保温材料,以玻纤网增强抹面层和饰面涂层为保护层,在现场浇灌混凝土时将EPS板置于外模板内侧,保温材料与混凝土基层一次浇筑成型的外墙外保温系统。
  2.4 现浇混凝土复合EPS钢丝网架板外保温系统 用于现浇混凝土剪力墙体系。以EPS单面钢丝网架板为保温材料,在现场浇灌混凝土时将EPS单面钢丝网架板置于外模板内侧,保温材料与混凝土基层一次浇筑成型,钢丝网架板表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖材料的外墙外保温系统。
  2.5 机械固定EPS钢丝网架板外保温系统
  采用锚栓或预埋钢筋机械固定方式,以腹丝非穿透型EPS钢丝网架板为保温材料,后锚固于基层墙体上,表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖材料的外墙外保温系统。该系统保温层与基层之间可能存在看不见空洞,连接不牢固,安全隐患大,目前已很少采用。
  2.6 XPS板外保温系统
  XPS板外保温系统是以XPS板为保温材料。采用粘钉结合的方式将XPS板固定在墙面的外表面上,聚合物胶奖作保护层.以耐碱玻璃纤维网格布为增强层.外饰面为涂料或面砖的外墙外保温系统。该系统是近年来新发展一种保温材料,目前已得到广泛采用,但还没有针对性的行业标准,大多套用JG149标准,现在市场上大多是回收料生产XPS板,耐火性更差给保温工程留下很大隐患。
  2.7 聚氨酯硬泡外保温系统
  聚氨酯硬泡外保温系统一般是利用聚氨酯发泡工艺将聚氨酯保温材料喷涂或浇注于基层墙体上.其面层用轻质找平材料找平.饰面层可采用涂料或面砖等进行装饰;另外.也可以采用专用的粘结材料或干挂件将聚氨酯硬泡保温板或保温装饰复合板固定于外墙基层表面形成保温层或保温装饰复合层。该系统将因很好的保温型和相对好的防火性,成为未来市场的主流。
  2.8 保温装饰板外保温系统
  该系统采用工厂化生产的装饰复合保温板,以PU板、XPS板、岩棉板等作保温材料,浇注成型时与饰面材料复合在一起。预制板现场安装时用锚栓与墙体连接。这种做法的优点是:产品在工厂预制,有利于控制质量;施工装配化.减少了工序,施工速度快。保温装饰一体化是外墙保温技术发展方向。
  3. 其它外墙保温系统
  其它正在开发有矿岩棉外墙保温系统,泡沫玻璃外墙保温系统,酚醛树脂外墙保温系统。还有目前在夏热冬冷和夏热冬暖地区被大量采用玻化微珠外墙外保温和内保温系统。另外,墙体自保温系统,也是未来墙体保温发展趋势。
  3.1 岩棉板外保温系统
  (1)岩棉外保温系统:以岩棉为主作为外墙外保温材料与混凝土浇注一次成型或采用钢丝网架机械锚固件进行岩棉板锚固,耐火等级高,保温效果好,是保温和防火二者可以兼得一种系统。该系统中岩棉板的选择是关键,直接将市场上用于其它领域保温的岩棉板用于外墙保温上是不适宜的。
  3.2无机保温砂浆外墙保温系统
  无机保温砂浆一般是指由胶凝材料、轻骨料以及其他多种化学外加剂等复合组成的能对建筑物墙体起到保温作用的砂浆。按轻质骨料种类的不同,保温砂浆可以分为陶粒保温砂浆、玻化微珠保温砂浆、膨胀珍珠岩或膨胀蛭石保温砂浆。玻化微珠保温具有施工性好、耐候、防火、耐火、抗裂性好等特点。
  3.3墙体自保温系统
  作为单一墙体就能满足外墙保温性能的墙体自保温系统。目前主要有加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、混凝土保温复合砌块等。该系统能和主体建筑同寿命,优良防火性和相对低造价,未来将有很大发展前景。
  4 结束语
  墙体节能技术的发展对建筑节能至关重要,其核心问题是保温材料的选用和保温体系开发应用当注重研究高效节能防火的材料,除已有的保温材料和系统外,要重点开发推广岩棉外保温、硬泡聚氨酯外保温、泡沫玻璃外保温、墙体自保温、酚醛泡沫保温等新型保温材料和技术。尤其岩棉和泡沫玻璃是现有可用于外保温材料中最具可行性A级保温材料。生产出强度和耐水性及施工性满足外墙保温要求的矿岩棉材料是当务之急。同时加快开发其施工技术。泡沫玻璃应积极降低成本,完善相应的应用技术。硬泡聚氨酯作为性能最好的保温材料,加大其防火性能进一步提升,将会成为未来市场主流。作为和主体建筑同寿命,防火性能好的墙体自保温,更具有发展前景。
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