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摘要:随着我国经济的发展,建筑行业也得到了前所未有的发展。建筑保温材料的绿色环保和防火方面的要求,成为建筑行业的基本要求。同时在保温材料的应用方面还有诸多不足之处,本文论述了外墙保温材料的特性和应用,对建筑行业外墙保温工程施工具有重要的指导意义。
关键词:外墙;保温材料;特性
引言
节能环保已经成为我国各行各业发展的基本要求,能源问题得到了世界各国的高度重视。因此外墙保温材料的节能效果也成为建筑行业关注的问题,在建筑施工中具有重要意义。
1外墙有机保温材料的特点
1.1EPS材料
EPS板是常见的外墙保温材料,因为EPS的成为是聚苯乙烯,这种化学成分燃点较低只有75℃,遇火易燃,所以要使其阻燃,必须进行阻燃工艺处理,从而起到防火的作用。经过多年的研究和发展,出现了多种阻燃模式,首先是本体阻燃,这种阻燃方式通过化学反应的方法,将卤族元素、氮族元素与聚苯乙烯融合,改变了其化学性质,达到阻燃的效果。其他的方式可以统称为添加型阻燃。其中无机阻燃与膨胀阻燃是新型的阻燃模式,环保性能较好,近年来得到了推广,其原理是利用三聚氰胺、聚磷酸铵等遇热反应后会在表面形成保护层,从而与外界的热隔离,减少了热量的传导,减少了可燃气体的产生,达到阻燃的效果。卤系阻燃阻燃效果很好,也是原来常见的阻燃方式,作为传统的阻燃保温材料,曾经得到了广泛的应用。但是这种材料燃烧产生很多的有毒气体,会对自然环境造成严重影响。这显然与我国政府环境保护政策相违背,所以现在已经严禁含卤阻燃剂的生产。
1.2PU材料
PU材料指的聚氨酯泡沫材料,以聚酯多元醇、聚醚多元醇等作为原料。具有很好的隔音性、隔热性、防水性,所以得到了广泛的应用。在现有的材料中,聚氨酯泡沫材料保温效果是最好的,有浇注聚氨酯、聚氨酯泡沫板等几种形式。从PU的化学成分可以看出其也是一种易于燃烧的材料,这种材料一旦燃烧会产生大量的一氧化碳气体,对人身安全造成严重威胁。没有经过阻燃处理的PU材料用于外墙保温,如果发生火灾后果不堪设想。所以为了确保建筑材料的安全性,必须进行阻燃处理。主要的阻燃方式:一是蒙脱土,蒙脱土化学反应改变其性质后,可以显著加强聚氨酯的阻燃效果。二是磷酸三苯酯及氢氧化铝,这两种化学物质合理搭配可以有效提高PU泡沫塑料阻燃效果。另外季戊四醇和聚磷酸铵粉也是很好阻燃材料。经过阻燃处理后的PU材料,是非常理想的建筑外墙保温材料。
1.3PF材料
PF材料成为包括酚醛树脂、发泡剂等,和PU材料进行对照,PF本身不易燃烧,耐火性很好,所以不用进行阻燃处理。酚醛树脂还具有耐高温的特性,在130℃高温下不受影响。同时PF材料也有其缺陷,因为在其内部有许多粉状物,化学成为不稳定,产生氧化反应后,导致PF泡沫材料产生粉化,造成材料韧性小、强度低,大大影响了材料的使用性能。针对这些问题,人们通过增韧的方式改善其物理特性。一是化学增韧,通过化学反应改变其分子结构,使羟甲基与酚羟基融合在一起,从而增加其韧性。二是寻找合适的替代品,用对甲酚、邻甲酚等改性苯酚替代。三是使用外增韧剂,从物理结构上改善其韧性。
2高层民用建筑外墙无机保温材料的种类与特点
2.1岩棉
岩棉是常见的外墙保温材料,也是人民最早使用的材料,因为其保温效果较好,成本低得到了广泛的应用。岩棉的主要原料是辉绿岩、玄武岩,通过一定的工艺将其转化成纤维状态。成品按制作工艺拨通主要有摆锤法岩棉板及沉降法岩棉板等几种。在生产过程中应该注意熔体的调试,配方酸度直接决定了纤维的强度,所以必须重视岩棉加工工艺的执行情况,严格按照工艺标准要求进行操作,使岩棉的强度、导热性等符合建筑外墙保温的要求。岩棉纤维极易吸水,但是岩棉作为保温材料,大量吸水后,由于水的导热性较强,所以会大大降低保温材料的保温效果。所以要采取措施降低岩棉的吸水性,提高岩棉的保温效果。
2.2泡沫玻璃
泡沫玻璃的也是一种常见的保温材料,是利用粉煤灰、废玻璃等为主要成分,在生产过程中混入一些化学助剂制作成混合物,然后利用模具加工成多空的玻璃材料。具有很好的隔音、隔热效果、而且不易燃烧,性能稳定,是理想的保温材料之一。但是目前泡沫玻璃主要应用于工业生产中,很少用于建筑行业,尤其是建筑外墙保温工程几乎没有应用。主要原因是考虑到建筑成本,泡沫玻璃的成本较高,大量使用会大大增加建筑工程投资,从而降低了建筑工程的经济效益。降低泡沫玻璃成本是泡沫玻璃得到外墙保温工程推广使用关键因素。
3保温材料选用原则
3.1导热系数
导热系数是衡量保温材料导热性能的主要指标。导热系数越小保温材料对热量的传导就越小,所以保温性能就越强,与之相反,导热系数大对热的传导越大,保温性能就越差。在寒冷的冬季,如果外墙保温材料导热系数大,保温墙热传导能力强,导致室内的热量通过外墙很快的传递到室外,室内温度会显著降低,而且温差越大,热传导越明显,造成热能的浪费。同理,当外墙保温材料导热性差是,热传导小,室内温度降低不明显,减少了热能的消耗,起到了节能的效果,因此采用导热系数小的材料,在节能方面具有十分重要的意义。在结构上分析,空心结构可以减小材料的导热性能,所以空心结构也是建筑材料常见的结构。
3.2耐热性
保温材料的材料以隔热为主要目的,必须保证其稳定性,所以要考虑其温度的适应性,保温材料应具备较好的耐热性,在高温下不易变质,导致失去保温效果,甚至引发安全问题。因此在选择外墙保温材料要高度重视材料的适用温度。
3.3机械强度
作为建筑外墙工程的材料,保温材料的机械强度也应该引起足够的重视。建筑材料的强度直接关系到建筑安全,保温材料必须要承受住材料本身重量和受到外力损坏时冲击,保证建筑工程质量。
3.4吸水率
材料中的水导热率较高,保温材料如果吸水性较强,会降低其保温性能,同时水分还会对建筑物造成腐蚀,破坏建筑结构性能,所以要充分考虑保温材料的吸水率的影响。
4施工建议
4.1科学管理施工流程
在进行保温材料的选择时,在保证保温效果的同时还要考虑其防火性能,这是建筑建设工程安全的关键工作之一,尤其是门窗材料的防火性能,因为它们与外墙直接接触,必须做好施工的各项工作,在外墙施工时,要做到严丝合缝,将门窗与墙体的缝隙密封好,防治通过缝隙引发事故。外墙施工应避免与天然气管道施工同时进行,可以选择岩棉材料施工。施工时要认真按照建筑行业相关标准科学选用建筑保温材料,不能以次充好、偷工减料,必须按照设计要求规范施工,确保建筑外墙工程施工质量和安全。
4.2提高施工人员的防火意识
施工单位要加强施工人员培训,提高施工人员的安全意识,时刻做好防火工作。加强对易燃材料的管理工作,划分专门的区域并进行标识管理,防治因混乱堆放,引起的火灾事故,同时必须准备好灭火设施,在外墙材料选择时一定要注意其阻燃效果,确保其防火性能符合外墙施工的相关要求。
结语
在高层建筑外墙保温工程中坚持以人为本的建设理念,选用节能环保的保温材料。在提高建筑节能水平的同时,注重了环保效益,而且增加了建筑的安全性能,还可以减少建设成本。绿色环保、节能、安全成为建筑行业关注的主题,是科学选用外墙保温材料合理施工的重要依据,是建筑行业可持续发展的前提。
参考文献
[1]卓萍,王国辉,胡胜利,等.国外建筑外保温系统发展动态[J].消防科学与技术,2015,(6):462-465.
[2]欧志华,马保国,蹇守卫.建筑外墙外保温系统防火的原则与思路[J].消防科学与技术,2017,(4):282-283.