浅谈无机保温材料在建筑节能工程中的应用

2021-04-03王晓鹏

建筑与装饰 2021年2期

王晓鹏

山东华科规划建筑设计有限公司山东聊城 252000

引言

建筑物节能的主要途径是加强外窗保温、提高门窗的气密性、加强外墙保温，外墙保温即通过保温隔热材料的应用来减少对能源的消耗。目前，在民用建筑主体节能工程施工中，常用保温隔热材料类型很多，其在质量性能特点以及传热系数、导热系数各参数也存在一定的差异，因此要严把对保温材料的检测关，提高保温隔热材料应用的有效性和经济性，推动我国建筑行业的绿色发展。

1 保温材料的分类

保温材料在具体使用过程中分为不同的类型。一般情况下，按保温材料的材质可将其分为有机保温材料、无机保温材料和复合保温材料等3种类型。其中有机保温材料在长期的发展过程中，因其良好的使用性能，被广泛应用于实际生产实践中。随着生产技术的不断进步，人们对工业生产和建筑的要求越来越高，一些特殊的保温材料研发技术也得到提高，以适应更多、更复杂的建筑要求。但在实际应用过程中，无机保温材料和复合保温材料使用较少，只用于某些建筑或工业领域，使用范围有限[1]。

2 无机保温材料运用的优势

无机保温材料的防火性能、耐水性能、保温性能是保温材料的主要特征，如果生产出来的产品缺乏其中的一种性能，都不能称之为良好的保温材料。岩棉是一种多空纤维状保温材料，因为生产结构的特殊性和结构的特征，决定了该物质具有很好的导热系数。在建筑工程当中使用于外墙保温，能够让建筑达到良好的保温性能，同时也能够达到节能降噪的目的。生产岩棉的制作工艺并不复杂，而且由于制作工艺的熔点非常高，具备高温收缩性能，运用在建筑结构当中能够阻止火势快速蔓延，是一种非常良好的防火建筑材料。而且和矿渣棉相比，岩棉的耐水性能更好。应用在建筑工程施工当中，岩棉能够发挥良好的保温性能，而且施工快捷简单，能够在短期内完成施工，保证施工进度的同时，也保证了工程的施工质量。由于岩棉是一种非常优异的无机保温材料，在建筑市场当中的运用前景非常广。

3 无机保温材料的使用

（1）提高火灾效果的方法。将绝缘材料添加到外墙建设中，可以使绝缘材料本身的阻燃性得到提高，进而使绝缘材料的耐火性得到进一步的提高。绝缘材料本身可以分为两大类，其中无机阻燃剂是一种十分传统的方法，主要包含石墨、氢氧化镁，复合氢氧化铝又或者是三水合物。以上主要应用于节能保温材料之中，并且在实施的过程中可以有效地保证消防安全。石墨本身具备高耐热性的特质，在持续的高温中，可以高达3000℃甚至是更高，其与氧气在一起可以反映，进而分解二氧化碳，将石墨添加到绝缘的材料中，可以从根本上使耐火的现象可以改善。氢氧化镁本身具备无毒的特性，因此，在被高温分解的过程中具备绿色节能性，氢氧化镁在遇高温时，可以吸收并且放出相应的潜热水，进而使温度实现降低的目的，将可燃性的气体做冷却处理，实现高效的阻燃性[2]。

（2）导热系数检测。在建筑工程墙体建设中，需要对保温材料绝热性能予以检测，即评估材料的导热系数。目前，稳态法与非稳态法是检测导热系数常见方法，前者主要是通过对材料热流的检测获得相应的数值，以了解材料绝热性能，其温度场处于恒定状态，数值、方向都不会发生变化。后者主要参照JGJ51—2002《轻骨料混凝土技术规程》，包括线热源法与热脉冲法两种。需要注意的是在检测材料导热系数时，应选择3个试件为1组的试件，密度差控制在4%以内，材料相同、厚度相同，且保持平衡，接触面应紧密相接，防止受到外界环境、空气等的影响，进而影响到结果准确性。若检测干燥热物理性能，应对物件在108℃环境下进行烘干处理，使其达到恒重。

（3）压缩强度、抗压强度检测。压缩强度的计算，按GB/T6342—1996规定，用相对形变ε＜10%时的最大压缩力除以试件的初始横截面积；抗压强度即材料受压破坏过程中所承受的最大压应力。对于随着荷载增加、刚性逐渐增加的结热材料，抗压强度（MPa）可由应变量的限值来确定。

（4）网格布检测。作为墙体节能材料检测的重要项目，网格布检测需要先对材料进行裁剪，在操作中应注意不得裁剪到纱线受损区域，维持材料的平整性。检测试样过程中，要选择具有专业技能的检测人员操作，保护网格布形态，不得随意折叠网格布。与此同时，在采用夹具夹网格布时要确保整齐、统一，掌握好相邻夹具夹的距离，不得过紧也不宜过松，过紧会引起保温材料集中，存在网格布断裂风险。

（5）无机纤维保温防火喷涂体系。就建筑的环保材料而言，无机纤维喷涂属于一种新型材料，其主要是由两个成分组成，即无机纤维和水基型粘剂，通过相应的空压泵进而对其进行喷涂，其会与雾化水进行混合，被喷涂在需要保护的基材上，立刻就会在喷涂的位置，形成相应的涂层。无机纤维喷涂的优点有很多，其不但具备质轻、吸声的特点，并且，其本身在进行喷涂的过程中，具备无毒无味的特点，除此以外，无机纤维喷涂，还具备耐火性好、隔热效率高、耐候性好等特点。国外早在一百多年前就已经将无机纤维保温防火材料广泛应用于实际之中，该材料的初期，主要的原材料就是石棉纤维，但是发展至今，人们已经找到了可以替代石棉纤维的材料，即人造的无机纤维。人造无机纤维有很多种，其不但包含了矿棉和岩棉，还有玻璃棉和硅酸铝棉等，以上人造无机纤维都是矿石在经历高温之后，会发生熔化的现象，再经由喷丝成形，最终形成所谓的纤维。在现阶段，北京的奥运工程和上海世博园的整个配套工程中，均应用到了无机纤维保温防火喷涂系统[3]。