隨著(zhù)建筑節能的不斷發(fā)展,建筑結構的保溫、隔熱作為建筑節能的重要部分,已經(jīng)成為我國節能建筑技術(shù)研究和應用的新領(lǐng)域。據有關(guān)統計證明,建筑能耗約占社會(huì )總能耗的28%左右。因此大力發(fā)展以絕熱保溫材料為基礎的新型節能建筑材料,對實(shí)現我國21世紀經(jīng)濟和社會(huì )可持續發(fā)展有著(zhù)現實(shí)和深遠的意義。
一般建筑節能的屋面、墻體都要進(jìn)行絕熱保溫,墻體的保溫型式有三種,即墻體內保溫、墻體外保溫、墻體夾芯保溫。墻體內和墻體夾芯保溫多選用無(wú)機材料絕熱制品,墻體外保溫則無(wú)機、有機材料均可選用。
不同建筑結構上要選用不同性能的絕熱材料。比如在竹、木結構中,禁止使用有機絕熱材料;在輕鋼結構、鋼結構的建筑中,應優(yōu)先選用無(wú)機絕熱材料;在混凝土結構建筑中選用無(wú)機、有機絕熱材料均可。
以下是目前在建筑領(lǐng)域應用廣泛的十大絕熱材料:
01 礦物棉
礦物棉主要指巖棉、礦渣棉、玻璃棉、硅酸鋁棉及其制品,具有體積密度小、導熱系數低,不燃、耐熱、抗凍、耐腐蝕、不怕蟲(chóng)蛀、良好的化學(xué)穩定性等特點(diǎn)。
從20世紀50年代起,礦物棉主要用于工業(yè)絕熱�,F在廣泛應用于各類(lèi)建筑物中,已經(jīng)形成一個(gè)比較完善的產(chǎn)品體系,產(chǎn)品種類(lèi)有氈、板、管殼、塊、墊、繩、板等。礦物棉是我國工業(yè)和建筑主要的絕熱隔音材料,在我國西部、北部采暖地區,特別是農村和貧困地區的采暖建筑具有良好應用前景。
02 隔熱棉
隔熱棉是指將廢舊棉織物(如牛仔褲)采用無(wú)毒、防火、驅蟲(chóng)的硼進(jìn)行處理再處理得到的保溫隔熱材料。隔熱棉不僅在環(huán)境和健康安全方面贏(yíng)得了榮譽(yù),還具有比其他多種絕熱材料更好的性質(zhì)。
隔熱棉適合用在在寒冷氣候下,保持房屋內部的溫度。隔熱棉為平板狀,安裝方式與竹纖維絕熱材料的安裝相似。安裝隔熱棉時(shí)不需要佩戴呼吸口罩以及安全設備,也沒(méi)有產(chǎn)品要求的警告標簽。
03 反射絕熱材料
反射建筑絕熱材料主要由透明性好的樹(shù)脂和高反射率填料組成,常用的高反射率填料為玻璃空心微珠。玻璃微珠也稱(chēng)多功能空心添加劑,顆粒呈圓形或近似圓形,表面為光滑堅硬、結構致密的玻璃體,對各種液體介質(zhì)幾乎不吸收,能夠很好地反射光、熱等入射波,且其密度低、導熱系數小、傳熱隔絕性能佳。
反射建筑絕熱通常用于屋頂椽子、墻體或樓蓋擱柵,利用材料對光和熱的高反射作用,使太陽(yáng)照射到材料上的大部分能量得到反射,而不是被材料吸收;同時(shí),由于導熱系數很小,絕熱性能很好,阻止了熱量通過(guò)材料的傳導。
04 輻射屏蔽
輻射屏蔽建筑絕熱材料是指利用材料提高建筑區域熱輻射,把建筑物吸收的日照光線(xiàn)和熱量以一定的波發(fā)射到空氣中,從而達到隔熱降溫效果,使得建筑物表面溫度比周?chē)h(huán)境溫度低。該類(lèi)型絕熱材料不同于其他絕熱材料,輻射屏蔽材料只能高效減慢但不能阻擋熱能傳遞。
輻射屏蔽絕熱材料通常安裝在閣樓上,目的是在夏天減少熱量攝取,以及冬天熱量損耗,在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區建筑使用輻射屏蔽絕熱材料可有效提高居住熱舒適度。
05 噴涂聚氨酯泡沫
噴涂聚氨酯泡沫是一種絕熱泡沫塑料,利用聚氨酯現場(chǎng)成型快、自粘結力強的特點(diǎn),以液體形式直接在建筑外墻上進(jìn)行噴涂成型,它結合了噴涂工藝的高效性和聚氨酯泡沫材料的優(yōu)異絕熱性能。
聚氨酯泡沫的絕熱性能是目前所有合成材料中最優(yōu)異的,并具有極佳的耐磨性、防水性,是目前國際上公認的性能較理想的絕熱保溫材料;其熱導率低,大概是EPS的1/2,是目前絕熱保溫材料中熱導率最低的材料。
目前在歐美等發(fā)達國家和地區,利用聚氨酯材料應用于建筑物屋頂、墻體、天花板、地板、門(mén)窗等作為絕熱保溫材料,占建筑絕熱保溫材料的49%;而在中國這一比例尚不足10%。
06 擠塑聚苯乙烯
擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(extruded polystyrene,XPS)系國外20世紀50、60年代開(kāi)發(fā)出的一種新型絕熱材料,具有導熱系數低、吸水率低、抗壓強度高等特點(diǎn),因而具有優(yōu)異和持久的絕熱功能、獨特的抗蒸汽滲透性、極高的壓縮強度,且易于加工安裝。XPS的生產(chǎn)過(guò)程是將熔化了的聚苯乙烯樹(shù)脂或其共聚物和少量添加劑、發(fā)泡劑在特定的擠出機中加熱擠出,經(jīng)壓輥延展并在真空成型區(也有的工藝不需要真空成型)中冷卻。
XPS在建筑領(lǐng)域的應用主要有(1)復合墻體中的隔熱保溫材料;(2)建筑物地下墻體基礎;(3)屋面內保溫和外保溫;(4)屋頂絕熱保溫;(5)公路、機場(chǎng)跑道、停車(chē)場(chǎng)等需要防止路面返漿,又要抗壓的場(chǎng)所;(6)冷庫等低溫儲藏設備。
07 發(fā)泡聚苯乙烯
發(fā)泡聚苯乙烯(Expanded polystyrene,EPS)是由聚苯乙烯樹(shù)脂及其他添加劑采用真空擠壓工藝而成的具有連續閉孔蜂窩結構的聚苯乙烯材料。EPS具有98%以上的閉孔率,因而保溫隔熱效果明顯,具有持久極低的導熱系數,同時(shí)具有持久的熱阻保留率,該材料55年后熱阻保留率在85%以上。
與XPS相比較,就保溫材料的保溫經(jīng)濟效果而言,EPS要比XPS經(jīng)濟性好。我國的絕熱材料市場(chǎng)起步相對較晚,有機類(lèi)絕熱材料開(kāi)始廣泛應用于建筑行業(yè)之初,用量最大的就是EPS,隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展及XPS更優(yōu)異的性能,未來(lái)的EPS市場(chǎng)可能很大一塊將被XPS取代。
08 聚異三聚氰酸脂絕熱材料
聚異三聚氰酸脂是一種由閉孔泡沫組成的塑料。泡沫內部是低導電性氣體,R值在R-5.6至R-8之間。隨時(shí)間推移,氣體會(huì )泄露,從而降低R值。
聚異三聚氰酸脂絕熱材料有幾種不同形式:液態(tài)、噴灑泡沫以及硬質(zhì)泡沫板。還可以做成不同飾面陣列的復合絕熱板。通常而言,直接泡沫比安裝泡沫板更加便宜,且性能更佳,因為液體泡沫可覆蓋所有表面。
09 纖維玻璃絕熱材料
纖維玻璃是指玻璃經(jīng)高溫融合加工成的纖維狀物質(zhì),直徑達10微米左右,具有絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好、機械強度高、不燃的特點(diǎn),材料物美價(jià)廉。
纖維玻璃有兩種類(lèi)型:纖維玻璃松散填充絕熱材料和纖維玻璃絕熱材料(不同密度、寬度和長(cháng)度;平板狀或卷筒狀)。
纖維玻璃絕熱材料常見(jiàn)于氣管、水管、屋頂、墻壁和地板。
10YT無(wú)機保溫材料
YT無(wú)機墻體保溫隔熱材料是以天然優(yōu)質(zhì)耐高溫輕質(zhì)材料為骨料,天然植物蛋白纖維,優(yōu)化組合多種無(wú)機改性材料和固化材料,經(jīng)過(guò)工廠(chǎng)化生產(chǎn)配制,真正給客戶(hù)提供一個(gè)單組分的、完整的產(chǎn)品并具有保溫、隔熱、防火、抗水、輕質(zhì)、隔音、抗開(kāi)裂、抗空鼓、抗脫落、使用壽命同墻體等各種性能融為一體的A級不燃綠色環(huán)保墻體保溫隔熱節能材料,冬季可提高室內溫度6-10℃,夏季可降低室內溫度6-8℃。滿(mǎn)足國家50%-65% 的節能要求。