绿色节能视野下建筑外墙保温材料应用探究
2020-11-26王彦靓查亚兰
王彦靓 张 静 查亚兰
(新疆维吾尔自治区科技项目服务中心,新疆 乌鲁木齐 830011)
在建筑外墙中使用保温材料的目的,是为了提升建筑外墙的保温效果,降低各种能源的消耗。近年来,各种环境、能源问题的加剧,使得人们在对于建筑外墙使用需求方面,不再局限于以往的功能性与美观性要求,而是愈发重视建筑外墙的绿色节能效果。在此种需求的影响下,各种具有绿色与节能效果的建筑外墙保温材料不断涌现。因建筑外墙保温材料的种类比较多,其在使用用途与效果方面有所不同。为此,为对相关人员提供有效的参考,本人结合个人工作经验及相关资料,对绿色节能视野下的建筑外墙保温材料进行了相关应用探究。
1 绿色环保节能建筑材料简介
提升建筑材料的绿色环保节能水平,分为两种方式,一种是在传统建筑材料的基础上,根据建筑材料的应用情况,对建筑材料进行相关方面的改进,以提升建筑材料的使用性能,使其绿色环保的性能能够提升。另一种方式则是根据现阶段人们对建筑材料的需求,通过运用各种新技术,开发出绿色环保节能效果比较良好的新建筑材料。从目前的绿色环保节能建筑材料市场而言,这两种建筑材料是并存的,但新建筑材料的应用范围比较广。根据绿色环保节能建筑材料的使用需求而言,对于绿色环保节能建筑材料的定义,主要是分为三个方面,技术先进性、理念环保性、居住舒适性等。其中技术先进性指的是绿色环保节能建筑材料,在技术水平方面应当高于传统建筑材料,以在建筑材料技术改进的方式下,使建筑材料能够具有较强的绿色环保节能水平。理念环保型指的是建筑材料在原材料、生产过程及使用水平方面,其应当减少对生态环境造成的影响,具有良好的环保性。居住舒适性指的是此材料在实际进行运用时,能够为人们打造出生态性、环保性良好的居住环境,提升人们生活环境的质量。
2 建筑外墙使用绿色环保节能材料的意义
伴随着我国城市化的快速发展,需要建设的建筑工程数量不断增长,大量的建筑工程建设需求下,使得建筑工程消耗的能源总量,占据了我国国家总能耗的四分之一,且此比例还在不断增长中。从建筑外墙使用的保温材料而言,其部分保温材料源自于自然能源,其余部分则是多为合成性材料。这些材料在实际进行运用时,若保温效果比较差,建筑内部需要使用到更多的能源,例如,煤炭、天然气、空调和其他方式,用于对建筑内部实现保温隔热效果。在此过程中,不仅会消耗大量的自然能源及其他资源,空调和煤炭排出的物体,对自然环境也会造成一定的破坏,这不利于打造绿色环保型城市。近年来,我国为有效推进绿色环保型城市的建设速度,制定出多种关于建筑节能的政策,强调了关于建筑节能材料研发的重要性。经过不断的研发下,我国目前已经研发出多种绿色环保节能建筑材料,这些材料的技术水平也在随着实际应用不断提升。根据建筑工程外墙的需求,合理的运用这些绿色环保节能建筑材料,能够在提升建筑外墙保温效果的同时,减少各种对自然材料的浪费,使其能够有效延长建筑物的使用寿命。
3 几种外墙保温材料优缺点分析
3.1 EPS板+薄抹灰保温材料
EPS板+薄抹灰保温材料是目前比较常见的绿色节能建筑保温材料,其相对于传统建筑外墙保温材料,具有良好的保温性能,且消耗的能源也比较少。但是这两种外墙保温材料在进行制作时,工艺比较复杂,使得其需要的资金投入比较多,因而与传统建筑材料相比,经济效益比较低。其次,这两种材料在实际进行使用时,对于建筑外墙的保温层,具有高标准的粘接要求,这使得一旦保温层的使用性能下降,此类保温材料的使用寿命也会缩减,可使用时间相对比较短。并且,若施工人员使用此种材料进行施工时,施工操作不规范,使保温层与墙体粘接程度比较低,其在后期使用过程中,可能会出现抹面砂浆龟裂、空鼓或脱落等现象,对建筑外墙的使用安全具有较多的不利影响。
3.2 胶粉聚苯颗粒外墙保温材料
胶粉聚苯颗粒外墙保温材料是一种保温效果较强的施工材料,粘接性十分良好,施工操作也比较简单,制作工艺不是很复杂,因而制作成本比较低。使用此类材料作为建筑外墙材料,需要的资金成本投入比较少,工程经济效益比较良好。但是此类材料由于制作工艺问题,其的防火性能比较差,在某些因素的引发下,可能会导致建筑外墙出现火灾事故。确保胶粉聚苯颗粒外墙保温材料的有效运用,需要做好防火方面的设计,才能充分发挥出其的使用优势。
3.3 无机保温砂浆保温材料
无机保温砂浆材料的组成原料分为两种,一种是无机中空空化微颗粒,另一种则是聚合物砂浆,这两种原材料的性能十分良好,结合这两种原材料制作的无机保温砂浆材料,抗压性能比较高,粘结程度也比较强,施工操作十分简单,工程需要投入的资金成本也比较大。相对于以上两种外墙保温材料,其具有良好的防火性能,收缩性也比较强。但是由于无机保温砂浆材料的导热系数比较大,导致其在保温方面的效果比较差。
3.4 岩能YT无机活性墙体保温材料
YT无机活性墙体保温材料是一种在对无机改性材料进行处理后,加上需要固化的材料进行共同处理,使其能够在工艺操作下,形成一种性能稳定的单组分绿色环保节能保温隔热材料。此种材料与上述三种材料相比,是目前应用效果最为良好的建筑外墙保温材料,此材料的使用优势突出,使用此种材料作为保温材料的建筑外墙,在冬季,室内温度能够提升6℃-10℃作用,而在夏季,温度则可以将其6℃-8℃作用,这能够有效减少相关能源的消耗。并且,岩能YT无机活性墙体保温材料的防火性能比较强,抗水性、抗裂型、耐高温性都比较良好,能够满足各种建筑外墙保温的需求。
4 绿色节能建筑外墙保温材料特性分析
4.1 热塑性保温材料
热塑性保温材料是根据使用性能的需求,在特点的温度范围下,使保温材料能够重复的进行受热软化,以通过模塑和挤塑的方式,在其冷却硬化后,使其能够形成一种使用性能良好的塑料制品。根据热塑性保温材料的应用情况而言,其应用比较广泛的保温材料有EPS板、XPS板两种。EPS板一般情况下,能够燃烧的等级可以达到B2级,但对EPS板进行表面抹浆的处理后,其防火等级会达到更高的水平,工艺处理比较良好的情况下,可以达到A级水平以上。因热塑性保温材料的原材料影响,此种保温材料的耐高温性能比较差,能够承受的温度最高只能达到98℃。一旦超过此温度范围,EPS会出现软化或燃烧的情况。相对于EPS板,XPS板虽然在燃烧等级方面也不高,与EPS板都为B2等级,但XPS板在经过抹灰处理后,其的防火性能会达到更高水平,高于EPS板的防火性能,并且其可承受的温度为110℃,阻燃性能也比较强。
4.2 热固性保温材料
热固性保温材料的原材料为树脂材料,其制作工艺是将树脂材料进行加热固化处理,之道其不能在进行软化后,才能完成保温材料的制作。热固性保温材料在实质上,属于有机保温材料。在建筑外墙施工中,应用比较广泛的热固性保温材料,主要有酚醛泡沫、聚氨酯硬泡两种,但无论是那种保温材料,在遇到高温的情况下,虽然会出现泡沫碳化的情况,但是不会出现熔化、熔融滴落物的情况。其中,酚醛泡沫的制作原材料为热固性酚醛树脂,此材料在类别上属于一种有机高分子硬质泡沫产品,隔热性能与抗水性能都比较良好,阻燃性也比较强,在-196℃-200℃的温度范围下,都能够承受住来自温度的考验,并且燃烧等级为B1-4级。若是建筑外墙需要的保温材料,有着高标准的阻燃性能要求,可以选择此保温材料。
4.3 无机保温材料
无机保温材料的原材料为纯无机材料,此类材料的热性能与化学性能比较稳定,施工工艺简单,造价也比较低,可以满足多种建筑外墙保温需求。无机保温材料在阻燃性能方面,等级能够达到A级以上,防霉效果也比较强,对于湿热多雨的南方地区,其应用效果十分良好。无机保温砂浆是目前应用比较广泛的无机保温材料,其制作原材料主要是由轻质无机保温颗粒,然后加上具有胶凝作用的材料及填充物,共同制作形成的一种干粉砂浆,在实际进行使用时,对于建筑外墙的使用要求比较低,基本多种类型的建筑外墙都能够使用此材料。随着我国环保、节能技术的进一步发展,未来无机保温材料的制作技术水平必然会更高,应用范围也会随之扩大。
5 绿色建筑节能环保材料在外墙保温上的应用
5.1 在节能墙面上的应用
建筑墙面保温主要分为两种形式,一种是内墙保温,另一种则是外墙保温。在早期的建筑工程中,在对于建筑节能方面,采用的保温方式主要是内墙保温形势,使用的保温材料为黏土珍珠岩保温砖、预制聚苯保温板,这两种材料虽然保温性能比较良好,但是其对于温度的承受能力比较低,容易出现开裂的情况,占用的空间也比较大。在注重于使用性能与美观性的建筑外墙施工需求下,此种材料逐渐开始呈现出较多的不足之处,因此不再能够满足人们对于外墙保温提出的需求。相对于内墙保温形式,外墙保温采用的材料为岩棉、玻璃棉毡。实际进行外墙保温处理时,采用的方式是先进行聚苯乙烯保温板的粘贴,然后在其外面进行砂浆保护面层的涂抹,此种建筑墙面保温施工方式不仅保温效果较强,也不会占用到过多的空间,可以在有效保护建筑结构的同时,保障建筑外墙的绿色、节能与环保水平。
5.2 节能玻璃及特殊屋顶材料的应用
现阶段城市建设的建筑工程,受到美观性、功能性、特色性的建设要求影响,其采用的建筑方式,并非是传统的保温墙体建设方式,而是透光率、隔热保温性能更强的玻璃保温装饰材料,即常见的玻璃幕墙。相对于传统建筑外墙保温方式,玻璃幕墙透光率较强的特点,使其能够有效传统采光方式的不足,提升屋内的照明度,节省采光方面需要消耗的资源。并且,可以在建筑外墙采用新材料,进行太阳能的安装,可通过太阳能的作用,将光能转变为热能与电能,使其不仅能够满足屋内取暖的要求,也能满足室内采光照明的要求,提升建筑外墙保温节能的效果。
5.3 新型的节能墙体材料的应用
伴随着人们环保、节能意识的提升,越来越多的学者及研究人员,开始关注到新型建筑材保温材料的研究,这使得开发出多种新建筑保温材料。例如,采用聚苯乙烯泡沫与聚亚安酯泡沫等原材料,共同制作的保温板,就是一种新的建筑外墙保温材料,此种保温材料与传统保温材料相比,制作工艺比较简单,节能效果也比较强,能够满足现阶段人们对于外墙保温提出的要求。
6 结语
综上所述,绿色、节能作为建筑外墙保温材料未来的主要发展方向,做好建筑外墙保温材料的有效运用,不仅利于提升建筑外墙绿色节能的水平,也利于促进建筑外墙保温材料绿色节能水平的进一步发展。因而,在建筑外墙保温材料实际进行运用时,需根据建筑外墙的实际情况,合理的选择外墙保温材料,以保障外墙保温材料的应用水平。并且,也需要加大对建筑外墙保温材料的研发,以开发出更多节能效果比较良好的外墙保温材料,为推进我国建设绿色环保建筑材料行业提供相应支持。