淺談建筑外墻節(jié)能保溫材料及其檢測技術

1、淺談建筑外墻節(jié)能保溫材料及其檢測技術1973年全球性能源危機的發(fā)生,引發(fā)了各國政府的高度重視,國外把節(jié)能稱為第五常規(guī)能源,等同石油、煤、自然氣和電力并列為五大常規(guī)能源。在我國能源消耗中,建造能耗約占全國能源消耗總量的30%左右,建造能耗是以使用過程的能耗,特殊是其中的采溫暖空調能耗為主,因此建造節(jié)能的重點應放在采溫暖降溫的能耗上。最有效、最經濟的節(jié)能措施之一,就是加強建造保溫隔熱。因為外墻墻風光積約占總建造面積的45%,因此外墻保溫材料的選用對節(jié)能降耗起著極為重要的作用。通過近年來所接觸的外墻節(jié)能保溫材料以及檢測測工作中碰到的實際問題與大家共同探討。 1 國內外節(jié)能保溫材料的進展 國外保溫材料

2、工業(yè)已經有很長的歷史,建造節(jié)能通過保溫材料來實現的占絕大多數,如美國從1987年以來建造保溫材料占全部保溫材料的81左右,瑞典及芬蘭等西歐國家80以上的巖棉制品用于建造節(jié)能。我國的建造保溫材料工業(yè)進展相對較晚,但自20世紀70年月后期的迅猛進展以來,建造保溫材料產品品種己達30類,幾千個規(guī)格尺寸,適用溫度范圍在-1801350。己基本形成符合我國國情的保溫材料行業(yè)和保溫材料技術體系,成為國民經濟、國防建設和人民生活服務的重要行業(yè)。 21世紀,能源短缺仍舊制約著社會的可持續(xù)進展,為完成十一五計劃和2022年遠景計劃,在建造上采用保溫材料舉行保溫,是最有效的節(jié)能,其效果也是最為顯著的。目前國外保溫

3、材料進展的趨勢是提高現有保溫材料產品性能、改進生產技術和降低生產成本,如聚氬酯泡沫塑料向無氟里昂發(fā)光及提高阻燃性方向進展;硅酸鈣保溫材料向超輕質全憎水方向進展;纖維素絕熱制品向解決阻燃劑硼酸鹽的滲透問題強度方向進展,以及提高各種保溫材料使用壽命,從而節(jié)省原材料及生產的能源。 保溫材料生產是需要大力進展的一門新興的綜合利用的節(jié)能材料工業(yè),國家在政策和稅收上應賜予支持。國家應對節(jié)能產品舉行階段性的減免稅收,以利行業(yè)的進展和長進,國家科技部應撥專項資金舉行節(jié)能產品的基礎科學研究。 2 外墻節(jié)能保溫材料 2.1 保溫隔熱材料 保溫隔熱材料務必具有大的熱阻和小的導熱系數。另外,保溫絕熱材料還務必有一定的

4、力學性能,能抵擋定的沖擊荷載,具有與使用環(huán)境相全都的機械強度。其粘結性能要好,還得有小的收縮率及與環(huán)境相適應的耐久性。常用的外墻保溫隔熱材料有以下材料。 (1)模塑聚苯乙烯泡沫板:聚苯乙烯泡沫塑料是由可發(fā)性聚乙烯珠粒徑加熱預發(fā)泡后在模具中加熱成型而制成的內部具有無數封閉微孔的材料,英文縮寫EPS。其表觀密度小,導熱系數小,吸水率低,隔音性能好、機械強度高,而且尺寸精度高,結構勻稱。因此在外墻保溫中其占有率很高。 (2)擠塑聚苯乙烯泡沫板:以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分,添加少量添加劑,通過加熱擠塑成型而制的德具有閉孔結構的硬質泡沫塑料,英文縮寫XPS。此種材料有良好的抗?jié)?防潮性能和高抗壓

5、、抗沖擊能力,并具有吸水率和導熱系數都很低的優(yōu)點。因此近一段時期有應用量加大的趨勢。 (3)硬質聚氨酯防水保溫材料:硬質聚氨酯泡 沫 塑 料 是 以 異 氰 酸 酯 (MDI)和 多 元 醇(polyo1)兩組份液體為主要原料,在發(fā)泡劑、催化劑、改性劑、抗老化劑等多種助劑的作用下,根據特定比例勻稱混合、高壓噴涂、現場無氟發(fā)泡形成的高分子聚物新型防水保溫材料。擁有繼續(xù)致密的表層及閉孔率高達95以上的互聯(lián)壁高強度蜂窩結構。是一種集防水,保溫隔熱于一體的新型材料。作屋面防水保溫效果良好。該產品性能優(yōu)良、工藝成熟,綜合性價比喻面比傳統(tǒng)的保溫材料具有優(yōu)勢,達到了良好的防水保溫效果。 (4)膠粉聚苯顆粒保

6、溫砂漿:膠粉聚苯顆粒保溫砂漿由膠粉聚苯顆粒輕骨料+聚合物膠粉組成,是復合聚苯顆粒外墻保溫系統(tǒng)中的主要保溫材料。復合聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)是一種在現場成型的保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)由界面層+膠粉聚苯顆粒保溫層+招面砂漿復合玻纖網格布+外飾面層構成,集墻體保溫、裝點功能于一體,且適用范圍廣、材料配套齊全,工藝簡便、合理,能滿意我國大部分地區(qū)不同氣候條件下的建造節(jié)能要求。 2.2 膠粘劑及抹面膠漿 膠粘劑是外墻保溫系統(tǒng)的核心材料之一,起著銜接墻面和保溫層的作用,其性能的好壞直接關系到囫圇外墻保溫系統(tǒng)的耐水、抗裂、耐候、耐久性。產品形式有兩種:一種是在工廠生產的液狀膠粘劑,在施工現場按使用說明加入一定比例的水

7、泥或由廠商供應的干粉料,攪拌勻稱即可使用。另一種是在工廠里預混合好的干粉狀膠粘劑,在施工現場只需要按使用說明加入一定比例的拌合用水,攪拌勻稱即可使用。 聚合物抹面膠漿,由水泥基或其他無機膠接材料、高分子聚合物和填料以及其他外加劑等配制而成,用作外保溫系統(tǒng)的粘結劑和抹面砂漿。常用的有界面劑和抗裂砂漿等。 2.3 增加網 鋪設在抹面膠漿內,增加抹面層的抗裂和抗沖擊性能。飾面層做涂料時,采用耐堿玻璃纖維網格布;飾面層粘貼飾面磚時,采用鍍鋅電焊網。 3 節(jié)能保溫檢測技術 近年來,我國建造節(jié)能工作進展快速,為了使保溫節(jié)能建造達到節(jié)能的要求,國家和各地方政府相繼出臺了多種標準和規(guī)范,建造節(jié)能檢測也漸漸為人

8、們所重視,并成為建造工程驗收所不行缺少的依據。尤其是2022年10月1日實施的建造節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范GB50411-2022,對建造外墻節(jié)能保溫材料進場檢測工作有指導性的意義。 3.1 GB50411-2022 標準中墻體保溫材料的檢測項目 (1)保溫材料的導熱系數、密度、抗壓強度或壓縮強度。 (2)粘結材料的粘結強度。 (3)增加網的力學性能、抗腐蝕性能。 3.2 保溫材料檢測中的問題 (1)從國家標準到地方標,其檢測參數和判定指標不盡相同,在實際操作中難于掌握。比如聚苯乙烯泡沫塑料的檢測項目,在地方性標準居住建造節(jié)能施工質量驗收規(guī)程DBJ01-97-2022,復檢項目有5項,即表觀密

9、度、導熱系數、尺寸穩(wěn)定性、抗拉強度、壓縮強度,但按照標準不同,檢測項目會消失缺項。產品標準絕熱用模塑聚苯乙烯塑料)GBT10801.12022中,聚苯乙烯泡沫塑料物理性能檢測就缺少抗拉強度這一指標,在膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)JG149-2022標準中給出了判定標準及檢測方法,考慮到聚苯乙烯泡沫塑料抗拉應變涉及囫圇保溫系統(tǒng)的結構使用和平安功能,抗拉強度對于聚苯乙烯泡沫塑料來說,也是十分重要的一項指標。所以在判定時只能將絕熱用模塑聚苯乙烯塑料GBT1080112022與結合起來判定,才干滿意檢測項目數量(只限于II類板)。 (2)國家、地方、行業(yè)節(jié)能標準的檢測方法多種多樣,檢測方法的抉擇不簡

10、單決定。比如增加網中耐堿網格布的耐堿斷裂強力檢測,在增加用玻璃纖維網格布 其次部分:聚合物基外墻外保溫用玻璃纖維網布(JC561.2-2022)、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)(JG158-2022)、膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)(JG149-2022)、耐堿玻璃纖維網格布(JC/T841-1999)、外墻外保溫工程技術規(guī)程(JGJ144-2022)等標準中都闡述了其檢測方法,但是,各種檢測方法在試件的制備過程、實驗周期等有所不同,倘若在抉擇檢測方法時,不明確產品標準的要求、外墻外保溫系統(tǒng)類型,很簡單選產生混亂,選錯檢測標準。 (3)節(jié)能保溫的檢測設備并不完美。例如舉行導熱系數實驗時,大部分檢測

11、室采用的是基于穩(wěn)態(tài)法的平板導熱系數測定儀測定,平板導熱儀應配備應施加恒定壓緊力的裝置,以改善試件與板的熱接觸或在板問保持一個精確的間距。測定絕熱材料時,施加的壓力一般不大于2.5kPa。但實際狀況是,目前多數儀器均不配備可顯示恒定壓緊力的裝置,實驗者無從推斷夾緊力大小。夾緊力不同,則導致試件尤其是可壓縮試件測定狀態(tài)的厚度不同,給實驗結果帶來誤差。 (4)墻體節(jié)能保溫材料實驗報告形式無固定格式,導致檢測公司出具的實驗報告各種各樣,信息不夠全面,規(guī)范性較差。常規(guī)檢測項目如水泥、砂石、鋼筋等在建設工程檢測實驗管理規(guī)程DB11/T386-2022中規(guī)定了實驗報告的模式,在使用工程管理軟件出具實驗報告時,模