建筑材料的保溫材料？

　　【學(xué)員問題】建筑材料的保溫材料？

　　【解答】在建筑材料中，保溫材料一般是指導(dǎo)熱系數(shù)小于等于0.2的材料。

　　在建筑和工業(yè)中采用良好的保溫技術(shù)與材料，往往能起到事半功倍的效果。統(tǒng)計表明，建筑中每使用一噸礦物棉絕熱制品，一年可節(jié)約一噸石油。北京安苑北里節(jié)能小區(qū)采用情況表明，單位面積節(jié)煤率每年為11.91公斤標(biāo)煤/平方米。工業(yè)設(shè)備與管道的保溫，采用良好的絕熱措施與材料，可顯著降低生產(chǎn)能耗和成本，改善環(huán)境，同時有較好的經(jīng)濟(jì)效益。如：工業(yè)設(shè)備和管道工程中，良好的保溫條件，可使熱量損失降低95%左右，通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過節(jié)約的能量收回。

　　1980年以前，中國保溫材料的發(fā)展十分緩慢，為數(shù)不多的保溫材料廠只能生產(chǎn)少量的膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦渣棉、超細(xì)玻璃棉、微孔硅酸鈣等產(chǎn)品，礦棉廠很少，生產(chǎn)能力不足萬噸，散棉、硅酸鈣絕熱材料也只有3家，年產(chǎn)8000立方米。產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量都滿足不了要求。主要節(jié)能保溫材料的情況對比如下：礦物棉及制品礦物棉是一種優(yōu)質(zhì)的保溫材料，已有100余年生產(chǎn)和應(yīng)用的歷史。

　　基本特點

　　重量輕，一般10-96kg/m3，20kg/m3以下為氈，24-48kg/m3為中硬板，48-96kg/m3為硬板，其中48kg/m3可做天花板，軟化點為500°C左右，保溫300°C，美國用量較大，k=0.9.

　　硅酸鈣絕熱制品國內(nèi)70年代研制成功，具有抗壓強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)小，施工方便，可反復(fù)使用的特點，在電力系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛。中國大部分普遍為小作坊式生產(chǎn)，之后相繼從美國引進(jìn)四條生產(chǎn)線，工藝技術(shù)先進(jìn)，速溶速甩成纖、干法針刺氈，質(zhì)量穩(wěn)定，可耐溫800-1250°C.

　　特點：酸度導(dǎo)數(shù)2.0以上，耐高溫，一般化工管道1000°C多，必須用這種材料。溶溫在2000°C左右。泡沫塑料是以合成樹脂為基礎(chǔ)制成的，內(nèi)部具有無數(shù)小孔的塑料制品，它具有導(dǎo)熱系數(shù)低，加工成型等優(yōu)點，在建筑上剛開始使用。主要用于包裝行業(yè)（如冰箱）、地下直埋管道保溫、冷庫保冷。

　　主要產(chǎn)品為聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，但建筑領(lǐng)域應(yīng)用存在問題。用于鋼絲網(wǎng)夾芯板材，彩色鋼板復(fù)合夾心板材，雖然有一定限制，但發(fā)展較快，隨著建筑防火對材料要求越來越嚴(yán)格，對該材料應(yīng)用提出了新課題。

　　外墻保溫材料

　　一、外墻保溫材料：1、硅酸鹽保溫材料2、膠粉聚苯顆粒3、鋼絲網(wǎng)采水泥泡沫板（舒樂板）4、擠塑板

　　二、屋面材料：1、xps擠塑板2、EPS泡沫板3、珍珠巖及珍珠巖磚4、蛭石及蛭石磚

　　三、熱力、空調(diào)材料：聚氨酯、橡塑海綿、聚乙烯、聚苯乙烯泡沫、玻璃棉、巖棉

　　四、鋼構(gòu)材料：聚苯乙烯、擠塑板、聚氨酯板，玻璃棉卷氈等。

　　隔熱保溫材料

　　研發(fā)背景：傳統(tǒng)的保溫隔熱材料是以提高氣相空隙率，降低導(dǎo)熱系數(shù)和傳導(dǎo)系數(shù)為主。纖維類保溫材料在使用環(huán)境中要使對流傳熱和輻射傳熱升高，必須要有較厚的覆層；而型材類無機(jī)保溫材料要進(jìn)行拼裝施工，存在接縫多、有損美觀、防水性差、使用壽命短等缺陷。為此，人們一直在尋求與研究一種能大大提高保溫材料隔熱反射性能的新型材料。上世紀(jì)90年代，美國國家航空航天局（NASA）的科研人員為解決航天飛行器傳熱控制問題而研發(fā)采用的一種新型太空絕熱反射瓷層（Therma-Cover），該材料是由一些懸浮于惰性乳膠中的微小陶瓷顆粒構(gòu)成的，它具有高反射率、高輻射率、低導(dǎo)熱系數(shù)、低蓄熱系數(shù)等熱工性能，具有卓越的隔熱反射功能。這種高科技材料在國外由航天領(lǐng)域推廣應(yīng)用到民，用于建筑和工業(yè)設(shè)施中，并已出口到中國，用于一些大型工業(yè)設(shè)施中。但美中不足的是，該材料20美元/kg的昂貴售價實在令國內(nèi)許多行業(yè)望物興嘆，難以承受。由此，國內(nèi)悄然掀起一股研發(fā)隔熱保溫新材料的熱潮，且北京國邦技術(shù)發(fā)展中心已率先在國內(nèi)同行中研制成功具有高效、薄層、隔熱節(jié)能、裝飾防水于一體的新型太空反射絕熱涂料。該涂料選用了具有優(yōu)異耐熱、耐候性、耐腐蝕和防水性能的硅丙乳液和水性氟碳乳液為成膜物質(zhì)，采用被譽為空間時代材料的極細(xì)中空陶瓷顆粒為填料，由中空陶粒多組合排列制得的涂膜構(gòu)成的，它對400~1800nm范圍的可見光和近紅外區(qū)的太陽熱進(jìn)行高反射，同時在涂膜中引入導(dǎo)熱系數(shù)極低的空氣微孔層來隔絕熱能的傳遞。這樣通過強(qiáng)化反射太陽熱和對流傳遞的顯著阻抗性，能有效地降低輻射傳熱和對流傳熱，從而降低物體表面的熱平衡溫度，可使屋面溫度最高降低20℃，室內(nèi)溫度降低5~10℃。產(chǎn)品絕熱等級達(dá)到R-33.3，熱反射率為89%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.030W/m.K.

　　發(fā)展趨勢：建筑物隔熱保溫是節(jié)約能源、改善居住環(huán)境和使用功能的一個重要方面。建筑能耗在人類整個能源消耗中所占比例一般在30-40%，絕大部分是采暖和空調(diào)的能耗，故建筑節(jié)能意義重大。而且由于該隔熱保溫涂料以水為稀釋介質(zhì)，不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對人體及環(huán)境無危害；其生產(chǎn)成本僅約為國外同類產(chǎn)品的1/5，而它作為一種新型隔熱保溫涂料，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能環(huán)保、隔熱效果和施工簡便等優(yōu)點而越來越受到人們的關(guān)注與青睞。且這種太空絕熱反射涂料正經(jīng)歷著一場由工業(yè)隔熱保溫向建筑隔熱保溫為主的方向轉(zhuǎn)變，由厚層向薄層隔熱保溫的技術(shù)轉(zhuǎn)變，這也是今后隔熱保溫材料主要的發(fā)展方向之一。太空反射絕熱涂料通過應(yīng)用陶瓷球型顆粒中空材料在涂層中形成的真空腔體層，構(gòu)筑有效的熱屏障，不僅自身熱阻大，導(dǎo)熱系數(shù)低，而且熱反射率高，減少建筑物對太陽輻射熱的吸收，降低被覆表面和內(nèi)部空間溫度，因此它被行家一致公認(rèn)為有發(fā)展前景的高效節(jié)能材料之一。

　　當(dāng)今，全球保溫隔熱材料正朝著高效、節(jié)能、薄層、隔熱、防水外護(hù)一體化方向發(fā)展，在發(fā)展新型保溫隔熱材料及符合結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能技術(shù)同時，更強(qiáng)調(diào)有針對性使用保溫絕熱材料，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計及施工，努力提高保溫效率及降低成本。國內(nèi)外紛紛展開薄層隔熱保溫涂料的研究，美國已有多家公司生產(chǎn)這種絕熱瓷層涂料，如美國的SPMThermo-Shield、ThermalProtectiveSystems推出的Ceramic-Cover、J.H.International的Therma-Cover等產(chǎn)品。這種太空絕熱瓷層是根據(jù)美國航空和航天宇宙航行局NASA控制航天飛機(jī)熱傳導(dǎo)的工作原理研制而成的，適用于高壓噴涂、無污染，具有良好的抗熱輻射、薄層隔熱、防水防腐蝕等性能。該材料已轉(zhuǎn)向一般工業(yè)及民用隔熱保溫。而國內(nèi)也有多家企業(yè)在研發(fā)該類材料，如薄層隔熱反射涂料、太陽熱反射隔熱涂料、水性反射隔熱涂料、隔熱防曬涂料、陶瓷絕熱涂料等等。主要是采用耐候性好、耐水性強(qiáng)、耐老化性強(qiáng)、有較強(qiáng)粘結(jié)力和彈性的、且能與保溫填料、反射填料相溶性好的成膜材料，選擇質(zhì)輕中空、耐高溫、熱阻大、并具有良好反射性和輻射性的填料，折光系數(shù)高、表面光潔度高、熱反射率及輻射率高的超細(xì)粉料適合作為反射填料，與成膜基料一起構(gòu)成低輻射傳熱層，可有效隔斷熱量的傳遞。這種薄層隔熱反射涂料與多孔材料復(fù)合使用可用于建筑物、車船、石化油罐設(shè)備、糧庫、冷庫、集裝箱、管道等不同場所涂裝。

　　板材保溫材料

　　廣義的講，板材保溫隔熱材料，使用的地區(qū)和范圍比較廣，可以在外墻外保溫工程中使用，也可以在外墻內(nèi)保溫工程中使用。板材保溫隔熱材料的保溫主體可以是發(fā)泡型聚苯乙烯板，擠出型聚苯乙烯板，巖棉板，玻璃棉板等不同材料。板材保溫隔熱材料又可分為單一保溫隔熱材料和系統(tǒng)保溫隔熱材料，在應(yīng)用過程中應(yīng)注意以下問題：

　　一單一保溫隔熱材料，是保溫工程應(yīng)用的主體，在使用過程中需要其它材料的配合。如：發(fā)泡型聚苯乙烯板，擠出型聚苯乙烯板，巖棉板，玻璃棉板等，在使用前要測試以下檢測內(nèi)容：

　　1、導(dǎo)熱系數(shù)（W/m？K）：這一技術(shù)指標(biāo)是關(guān)系工程保溫效果的關(guān)鍵指標(biāo)，一般而言，實驗室的測試是在板材烘干至恒重時測試的，而材料的應(yīng)用是在空氣中含有一定濕度的條件下使用的，因此，使用時要乘以一定的系數(shù)；或者，直接將材料調(diào)整到使用環(huán)境條件下測試。

　　2、表觀密度（Kg/m3）：材料的表觀密度在一定程度上影響其導(dǎo)熱系數(shù)，表觀密度不合格的材料將直接導(dǎo)致其物理性能下降，如強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性等。

　　3、壓縮強(qiáng)度（MPa）：指試件在10%變形下的壓縮應(yīng)力。它關(guān)系到該面層系統(tǒng)的耐久性和耐沖擊性。

　　4、尺寸變化率（mm）：尺寸變化率大的材料將導(dǎo)致該系統(tǒng)面層的開裂。

　　5、水蒸氣透系數(shù)[ng/（Pa？ms）]：該性能決定了對水蒸氣透過的性能，在一定程度上決定了墻面的結(jié)露與否。

　　6、氧指數(shù)：需阻燃型，否則防火不能達(dá)標(biāo)。

　　系統(tǒng)保溫材料

　　系統(tǒng)保溫材料是指將單一保溫材料與其它輔助材料復(fù)合而成為一個系統(tǒng)，稱為系統(tǒng)保溫材料。現(xiàn)有的系統(tǒng)保溫材料有如下幾種：

　　1、外墻外保溫系統(tǒng)：發(fā)泡型聚苯乙烯板（或擠出型聚苯乙烯板）+耐堿玻纖網(wǎng)布+含有膠粘劑的聚合物砂漿，如專威特外墻外保溫系統(tǒng)，北京中建院外墻外保溫系統(tǒng)，Preswitt保溫系統(tǒng)等；

　　外保溫系統(tǒng)需測試的項目：

　　A．傳熱系數(shù)：

　　系統(tǒng)保溫材料與主體結(jié)構(gòu)復(fù)合后的保溫效果受施工質(zhì)量和環(huán)境溫濕度的影響而有所改變，因此要實地現(xiàn)場測試，掌握其實際效果。根據(jù)建設(shè)部《民用建筑節(jié)能熱工設(shè)計規(guī)范》JGJ26-95和各地《細(xì)則》要求為指標(biāo)，不得低于其限值；

　　B．防水性、耐凍融、耐候性、耐沖擊、抗風(fēng)壓：做為外墻外保溫，其飾面直接與外界環(huán)境接觸必須抵抗雨水、凍融、沖擊和強(qiáng)風(fēng)等不良因素的侵襲。與外保溫系統(tǒng)配套的耐堿玻纖網(wǎng)布的抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于200N/cm，耐堿后的剩余抗拉強(qiáng)度應(yīng)不小于150≥N/cm；膠粘劑的7天的抗拉粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于1Mpa，耐水、耐凍融后抗拉粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于0.9Mpa.2、內(nèi)保溫系統(tǒng)：有發(fā)炮型聚苯乙烯板（或擠出型聚苯乙烯板）+紙面石膏板；GRC保溫板（發(fā)炮型聚苯乙烯板與水泥砂漿復(fù)合）；巖棉夾心保溫板；增強(qiáng)水泥聚苯保溫板等。

　　漿體保溫材料

　　漿體保溫材料主要用于外墻內(nèi)保溫，也可用于隔墻和分戶墻的保溫隔熱，如性能允許還可用于外墻外保溫。漿體材料有二種類型，一種是以膠凝材料為主的固化型，一種是以水分蒸發(fā)為主的干燥型。其主要成分是由海泡石（聚苯粒）、礦物纖維、硅酸鹽為主的的多種材料，經(jīng)過一定的生產(chǎn)工藝復(fù)合而成的輕質(zhì)保溫材料。它的產(chǎn)品有粉狀和膏狀（漿體狀）兩種類型，但使用時均以漿體抹在基層上。使用時注意以下測數(shù)據(jù)：

　　一用于內(nèi)保溫和隔墻：導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、體積收縮率、粘結(jié)強(qiáng)度、軟化系數(shù)、石棉含量、水蒸氣透濕系數(shù)、吸水率、氧指數(shù)等。

　　二用于外保溫應(yīng)考率材料的導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、體積收縮率、粘結(jié)強(qiáng)度、憎水率、石棉含量、軟化系數(shù)、吸水率、防火性能等，同時還應(yīng)考率系統(tǒng)的保溫隔熱性。

　　無論是板材保溫隔熱材料還是漿體保溫隔熱材料各有其特點，只要適應(yīng)其特點，才能最大限度的發(fā)揮其優(yōu)勢，對建筑節(jié)能起到事半功倍的作用。