建筑节能工程建设中无机保温材料的运用探究

2021-03-31王末英湖北第二师范学院湖北武汉430205

砖瓦 2021年3期

王末英（湖北第二师范学院，湖北武汉 430205）

保温材料从发现至今经历了较长时间的发展，西方国家首先将保温材料运用到建筑节能工程中，并取得了良好的效果，之后我国建筑行业对保温材料的认可度越来越高，并运用到建筑节能工程建设中。保温材料应到建筑节能工程中表现出了非常大的优势，可以有效降低周围环境温度对建筑内部环境的影响。正因为保温材料优秀的应用价值，许多研究人员针对建筑保温材料进行了大量的研究，并逐步研制出了各种新型的保温材料，这些研究工作也逐步地升级与发展，以此来推动建筑节能工程的进一步发展。随着现代社会经济的不断发展，人们对建筑功能的要求越来越高，不仅要求使用的保温材料具有良好的性能，同时还需要保温材料拥有很好的环保性，而无机保温材料的出现有效解决了这些问题。

1 建筑节能与保温材料

从20 世纪70 年代开始，西方国家逐步掌握了保温材料的使用方法，并大量运用到建筑工程建设中。将保温材料使用到建筑工程中，其最终目的是降低环境的负担，尽可能防范温室效应的产生[1]。在经过大约十多年的发展之后，西方国家对保温材料的利用率达到了惊人的80%，这样快速的发展步伐也直接证明了保温材料在建筑工程中的应用价值[2]。伴随着现代科学技术水平的不断提升，人们对保温材料的研究工作也取得了较大进展，越来越多的保温材料被发掘出来，许多新型的保温材料也逐渐进入到大众视野中，并获得了广泛的认可。具体来说，当下市场上的保温材料可以分为三种类型，分别是有机保温材料、无机保温材料以及有机与无机相融合的复合保温材料[3]。这三种保温材料都有着各自的适用范围，也都应用在建筑工程建设中，然而适用范围最广、使用量最大的是有机保温材料，而无机保温材料是当下较为新颖的保温材料，还处于不断研究与发展中，应用范围与应用价值还有待进一步挖掘，有机与无机相融合的复合保温材料还处于试验阶段，还没能够全面使用到建筑工程中。将节能材料运用到建筑工程建设中，一方面能够减少对环境的污染，改善人们居住环境的舒适性，另一方面也可以节约大量的经济收益，甚至还能够强化建筑工程质量，提升建筑的使用期限。

2 当下建筑节能工程有机保温材料运用问题分析

有机保温材料在建筑工程建设中有着较为广泛的运用，对推动建筑节能工程发展起到了重大作用，然而从当下有机保温材料在建筑节能工程中的应用现状来看，依旧存在较多问题，不利于建筑节能工程的进一步发展。具体来说，主要体现在以下几个方面。

2.1 有机保温材料的安全性较低

目前建设的建筑节能工程项目中，运用在楼梯间的保温材料主要是XPS板以及EPS板，不管是哪种材料的板材，内部都涵盖了聚苯乙烯[4]。在许多高层建筑保温外墙中，常用的材料主要有XPS板、EPS板以及PU板等，然而这些有机保温材料中都涵盖了一定的可燃性物质，导致材料的抗燃性较差，对建筑工程的安全性产生较大影响。由于聚苯乙烯以及聚氨酯非常易燃，当保温材料中涵盖有这些材料时，会使得这些有机材料非常易燃。当建筑物发生火情时，由于有机保温材料的易燃性会助长火势的蔓延，使得火情迅速扩大，与此同时这些保温材料在燃烧过程中还会产生大量的有毒气体，当这些气体涌入到建筑物中时，会对建筑物内的居民生命安全产生重大威胁，往往在短时间内可会导致人窒息，严重的还会危险到人们的生命，具有非常大的危险性。

2.2 有机节能材料的防火性能较差

随着建筑时间的延长，会产生较多的问题，为了避免产生外墙结露的问题，通常会选择有机保温材料来实现保温绝热。当下在进行建筑节能设计过程中，相关规定并没有明确要求使用的保温材料需要达到哪种阻燃等级，对保温材料的使用要求仅仅局限于材料类型以及厚度等。在一些节能建筑工程设计中，明确要求使用的有机保温材料要具有阻燃性，然而在实际进行工程施工过程中，许多建筑单位并没有选取有阻燃性能的保温材料。实际上，在建筑节能工程建设中产生这些问题，很大一部分原因是人们的安全防范意识薄弱，没有充分意识到提高保温材料防护性能的重要性，使得完成的建筑工程具有较大的安全问题。

2.3 耐用性不高，使用寿命不长

在将有机保温材料运用到建筑节能工程的实际施工过程中，因为没有进行相应的防护措施，加上保温材料的抗冲击性能较差，造成材料搬运过程中会对保温层产生较大损坏，当破坏较为严重时还需要对损坏的地方进行修复，确保其功能能够正常使用。EPS板是建筑节能工程中使用非常普遍的一种有机保温材料，然而国家对这种材料的制作并没有制定明确的要求和标准，使得市面上销售的EPS板质量参差不齐，许多EPS板质量达不到使用要求，当将这些材料运用到建筑节能工程建设中，会导致建筑工程存在较大的质量问题[5]。

3 建筑节能工程建设中无机保温材料的运用

3.1 矿物棉在建筑节能工程建设中的运用

19世纪50年代初期，英国科学家研制出了矿物棉，从发明至今已经有上百年的历史。从矿物棉的使用状况来看，这种保温材料在制作工艺以及制作设备上都获得了较大进步，有效推进了保温材料的进一步发展[6]。当下，矿物棉保温材料在建筑工程中有着广泛的运用，常见的如吸声板、管道等都是由矿物棉材料制成的，利用这种材料制成的建筑材料拥有良好的长纤维性、高弹性以及高强度等特征。矿物棉材料具有良好的品质，同时密度还非常低，表现出了非常好的应用前景与价值。

3.2 玻璃棉在建筑节能工程建设中的运用

玻璃棉也是当下非常常用的一种无机保温材料，然而玻璃棉的制作要求较高，从当下玻璃棉制作现状来看，能够生产玻璃棉的国家较少。现阶段，玻璃棉生产技术最高的是英国设计的离心棉技术，能够生产出高标准的玻璃棉[7]。我国对玻璃棉无机保温材料的研究开始于20 世纪60年代，在进入到新世纪之后，我国经济快速发展，建筑行业也在这种环境下得到了飞速进步，对玻璃棉的需求量越来越大，然而我国生产玻璃棉技术的水平较低，无法生产出高质量的玻璃棉材料，建筑上使用的许多玻璃棉材料都是从国外进口的。从现阶段玻璃棉发展趋势来看，离心玻璃棉应用的范围越来越广泛，成了当下无机保温材料的重要一分子。玻璃棉拥有非常宽泛的温度适应范围，在建筑节能工程中占据了重要的作用。然而，在实际应用过程中，玻璃棉也有着一定的问题，一方面玻璃棉中包含了一定的有机物，对环境产生了不利影响，另一方面玻璃棉的强度较低，制成的保温材料极易产生损坏，生产流程也非常烦琐。在实际运用过程中，可以选择适当的材料取代玻璃棉。

3.3 泡沫混凝土保温板在建筑节能工程建设中的运用

我国从20 世纪90 年代就开始研究泡沫混凝土保温板，并在90年代末期广泛使用到地暖、房顶等方面，然而，这种无机保温材料在建筑外墙保温中的应用较少。进入到新世纪以后，由于建筑外墙保温材料阻燃性较差引发的火灾产生了较大经济损失，人们越来越重视外墙保温材料的防火性，在这种背景下泡沫混凝土保温板材逐渐应用到建筑外墙保温中。这种材料本身也具有明显的优缺点，首先，泡沫混凝土保温板是一种A级防火材料，拥有良好的经济适用性，和同类别的A 级保温材料相比较，泡沫混凝土保温板的应用成本最低。并且这种无机保温材料还具有良好的兼容性，施工操作方式也十分便捷，最重要的是这种保温材料的使用寿命非常长，几乎与建筑物同等寿命。然而值得注意的是，泡沫混凝土的质量较重，导热性也较大，隔热保温性能不佳，同时在施工中还要做好防水工作。