【摘要】目前隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑保溫材料的使用也越來越廣泛。本文從介紹建筑墻體節(jié)能材料分類和外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料的應(yīng)用入手。重點(diǎn)探討了建筑墻體保溫材料性能檢測的各項(xiàng)指標(biāo),以及輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料。
【關(guān)鍵詞】墻體;保溫材料;檢測;輕質(zhì)相變
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
隨著我經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建筑工程施工項(xiàng)目日益增多,同時(shí)在能源緊缺的背景下實(shí)現(xiàn)建筑工程中墻體保溫材料有效利用,對于能源節(jié)約將有著十分重要的意義。因此,對于建筑墻體節(jié)能材料的使用以及節(jié)能材料性能檢測將成為我們研究的重要課題。
二、建筑墻體節(jié)能材料分類
《新型建筑墻體節(jié)能材料專項(xiàng)基金征收和使用管理辦法》中將新型建筑墻體節(jié)能材料共分6類:
1、非粘土磚,包括孔洞率大于25%非粘土燒結(jié)多孔磚和空心磚,混凝土空心磚和空心砌塊,燒結(jié)頁巖磚;
2、建筑砌塊,包括普通混凝土小型空心砌塊,輕集料混凝土小型空心砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊和石膏砌塊;
3、建筑板材,包括玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板,纖維增強(qiáng)低堿度水泥建筑平板,蒸壓加氣混凝土板,輕集料混凝土條板,鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板。石膏墻板,金屬面央芯板,復(fù)合輕質(zhì)夾芯隔墻板、條板;
4、原料中摻有不少于30%的工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、垃圾、江河淤泥的墻體節(jié)能材料產(chǎn)品;
5、預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體;
6、鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻。
三、外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料的應(yīng)用
目前比較成熟的外墻保溫技術(shù)主要有以下幾種:
1、外掛式外保溫。
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶;炷翉(fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本。已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。該外掛技術(shù)是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上。然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護(hù)層。最后加做裝飾面。
2、聚苯板與墻體一次澆注成型。
該技術(shù)是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆注的墻體外側(cè),然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題,其優(yōu)勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活。工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時(shí)。聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護(hù)保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注,否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會(huì)造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬,影響后序施工。
3、聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫。
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm 的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL 膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)在1998 年就被建設(shè)部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。
四、建筑墻體保溫材料檢測指標(biāo)
1、導(dǎo)熱系數(shù)
導(dǎo)熱系數(shù)是評價(jià)保溫材料絕熱性能的主要技術(shù)依據(jù),大部分采用的是基于穩(wěn)態(tài)法的平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)。保溫材料尤其是保溫漿料類,養(yǎng)護(hù)期到后應(yīng)置于烘箱中烘至恒重,再進(jìn)行檢測。檢測前應(yīng)將試樣夾持兩面打磨平整,尤其是模子邊角處,保持樣品均勻一致,防止試樣和冷熱板之間形成間隙,影響結(jié)果準(zhǔn)確性。
2、保溫材料試件
制作成型試樣所用的水泥砂漿,表面不宜太光滑,應(yīng)適當(dāng)打毛,否則會(huì)降低漿料的附著力。此外,在拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試件在制作完成后,在保證漿料厚度的前提下,應(yīng)適當(dāng)施加一定的外力,使得試件的各個(gè)組成部分粘結(jié)得更加緊密,避免出現(xiàn)空隙,防止因?yàn)樵嚰谱鲉栴}而導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度不合格或者破壞界面不正確的問題。
3、網(wǎng)格布檢測
網(wǎng)格布、加強(qiáng)網(wǎng)格布等這類材料在委托方送來后應(yīng)及時(shí)剪裁,剪裁時(shí)避免選擇紗線有受損的地方,并保證剪裁時(shí)紗線的垂直度。試樣不要折疊放置,防止紗線受損。上夾具時(shí)應(yīng)保持網(wǎng)格豎直整齊,避免試樣偏心受力,同時(shí)夾具不能夾持過緊否則會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,造成因?yàn)閿嗔巡课徊缓细穸鲝U。
4、“壓縮性能”與抗壓
《外墻外保溫技術(shù)規(guī)程》(JGJl44—2004)中用“形變10%”的“壓縮性能”來考查EPS板和膠粉聚苯顆粒保溫漿料的抗壓縮性能,這一點(diǎn)和《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》(JGl58—2004)中的“抗壓強(qiáng)度”指標(biāo)不一致。由于一些保溫漿料,強(qiáng)度較高,形變10%時(shí)試樣由于脆性太早巳破壞,抗壓峰值早已過去,不能準(zhǔn)確反映其抗壓能力,所以筆者覺得用抗壓強(qiáng)度來表征更為合理。
5、表觀密度計(jì)標(biāo)
在計(jì)算EPS板的表觀密度時(shí),由于其密度低于30kg/m3,按照《泡沫塑料和橡膠表觀(體積)密度的測定》(GB/T6343—1995),此時(shí)空氣浮力的影響較大,不能被忽視。應(yīng)該控制試驗(yàn)室溫度,當(dāng)大氣壓為常壓(101325Pa)、室溫在23℃時(shí),測出的表觀密度基礎(chǔ)上再加上1.220kg/m3,方為正確的表觀密度。
五、輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料
1、輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料
采用溶膠一凝膠方法制備了以SiO2作為載體的脂肪酸復(fù)合有機(jī)相變材料,再將它和聚苯乙烯泡沫板復(fù)合制成輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料,該材料可克服普通輕質(zhì)墻體材料儲(chǔ)熱能力差的缺陷。用輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料作圍護(hù)結(jié)構(gòu),試驗(yàn)結(jié)果表明:輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料能有效利用環(huán)境溫差儲(chǔ)放熱,其儲(chǔ)熱控溫作用效果明顯。
2、輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料建筑節(jié)能檢測
。1)、輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料建筑試驗(yàn)?zāi)P?nbsp;
采用常用的夾芯泡沫鋼板結(jié)構(gòu)制作了外腔尺寸為400mm×300mm×300mm,內(nèi)腔尺寸為300mm×200mm×200mm的空白建筑試驗(yàn)?zāi)P秃洼p質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料建筑試驗(yàn)?zāi)P汀?nbsp;
。2)、試驗(yàn)過程
試驗(yàn)過程一:將建筑試驗(yàn)?zāi)P驮?5℃空調(diào)室內(nèi)放置10h,然后在晴好天氣條件下,將建筑試驗(yàn)?zāi)P椭糜谑彝饩嗟孛? ITI高的水泥臺(tái)上,自然通風(fēng)。從建筑試驗(yàn)?zāi)P头胖玫绞彝鈺r(shí)起每隔5min記錄其中心點(diǎn)和環(huán)境空氣溫度。
試驗(yàn)過程二:將建筑試驗(yàn)?zāi)P驮谔柟庹丈?h后移至25℃空調(diào)室,并將其置于距地面1m高的水泥臺(tái)上,自然通風(fēng)。從建筑試驗(yàn)?zāi)P头胖玫绞覂?nèi)時(shí)起每隔5 min記錄其中心點(diǎn)和環(huán)境空氣溫度。
。3)、試驗(yàn)結(jié)果分析
從試驗(yàn)中可以得出以下結(jié)論:脂肪酸復(fù)合有機(jī)相變材料在太陽光照射環(huán)境中,當(dāng)溫度超過其相變溫度后,脂肪酸逐漸轉(zhuǎn)變成液相,吸收熱量,阻止了熱量向建筑試驗(yàn)?zāi)P蛢?nèi)傳遞,從而減緩了其溫度的上升;當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí),脂肪酸復(fù)合有機(jī)相變材料從液相轉(zhuǎn)變成固相,放出熱量,從而減緩了建筑試驗(yàn)?zāi)P蛢?nèi)溫度的降低。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在炎熱環(huán)境中,復(fù)合有機(jī)相變材料的建筑試驗(yàn)?zāi)P推鋬?nèi)腔溫度始終低于空白建筑試驗(yàn)?zāi)P停瑴夭罱咏?℃,并且在5個(gè)多小時(shí)內(nèi)始終低于環(huán)境溫度;在降溫試驗(yàn)中,復(fù)合有機(jī)相變材料的建筑試驗(yàn)?zāi)P驮诩s3h內(nèi)其內(nèi)腔溫度始終高于空白建筑試驗(yàn)?zāi)P?~6℃。由此可見,輕質(zhì)相變儲(chǔ)熱墻體材料可有效實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)放,使其蓄熱能力得到明顯改善。
六、結(jié)束語
建筑節(jié)能材料能否發(fā)揮更好的保溫隔熱效果,關(guān)鍵在于保溫技術(shù)以及節(jié)能材料的性能。節(jié)能材料不僅需要有好的保溫隔熱的性能,也應(yīng)該具有更好的耐用性,能夠符合建筑施工要求。
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