论文部分内容阅读
摘要:在我国建筑行业火灾频发,其主要原因是建筑保温材料防火不达标,而近期频发的建筑外墙脱落伤人事件,其主要原因是建筑保温材料不合格或操作不当,通过分析指出,不同保温材料对建筑工程的质量、安全、工期的影响。
关键词:岩棉、保温板、质量、安全
一、引言
建筑保温材料是通过对建筑外围护结构采取措施,减少建筑物室内热量向室外散发,从而保持建筑室内温度。保温材料的选择,从一定程度上决定了建筑的造型、施工难易度、工程质量和工期;本文主要通过对岩棉、EPS板、XPS板、AEPS板进行对比,阐述不同保温材料对建筑工程的影响。
二、不同保温材料的优缺点分析
(1)无机保温材料(除岩棉)
无机保温材料是以无机类的轻质保温颗粒(丝状物)作为轻骨料,加由胶凝材料或抗裂添加剂或其他材料组成的新型保温材料。
无机保温材料按材质区分主要分为:玻化微珠、膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、岩棉、发泡混凝土;无机保温材料(除岩棉)与有机保温材料相比其主要优点有:
1、有极佳的温度稳定性和化学稳定性:无机保温材料保温系统系由纯无机材料制成。耐酸碱、耐腐蚀、不开裂、不脱落、稳定性高,不存在老化问题,与建筑墙体同寿命。
2、适用范围广,阻止冷热桥产生: 无机保温材料保温系统适用于各种墙体基层材质,各种形状复杂墙体的保温。全封闭、无接缝、无空腔,没有冷热桥产生。
3、绿色环保无公害: 无机保温材料保温系统无毒、无味、无放射性污染,无论是从加工过程还是从施工过程都较为环保
4、防火性能好,无机保温材料保温系统防火等级为A级,不仅广泛应用于密集型住宅、公共建筑、大型公共场所还可作为防火隔离带,提高建筑防火标准。
5、施工方便、可以直接在结构墙体上施工,对基层要求较低,施工使用的工艺和机械较为普遍,施工周期短。
强度较高,因其自身胶粉颗粒较多粘结性强
无机保温材料的缺点有:
1、吸水性大,无论是玻化微珠还是膨胀珍珠岩其吸水性都比有机保温材料高,虽然玻化微珠比膨胀珍珠岩吸水率低,但其吸水率仍大于3%,而有机保温材料其吸水率约为1.5%,如设计采用倒置式屋面,则玻化微珠和膨胀珍珠岩均无法用作倒置式屋面保温材料。
2、收缩率较大,无机保温材料通常湿法作业,其收缩率只能通过控制配合比和分层厚度来决定,需要分多层进行施工,现场工人为方便施工一般会通过增加水的含量来增强其和易性,水含量上升后其收缩率增大,后期容易出现收缩裂缝而引发一系列质量问题,现场施工采用分层施工时需要增加防裂措施且层間容易出现空隙和裂缝,容易出现空鼓脱落的质量问题。
3、自身粘结性较差,需要配合胶凝材料进行施工,因玻化微珠和膨胀珍珠岩其自身不具有任何粘结性,故施工时需要以胶凝材料进行辅助。
4、导热性能比无机保温材料差,玻化微珠导热系数一般为0.080W/(m·k),挤塑聚苯板的导热系数一般为0.030W/(m·k),岩棉的导热系数一般为0.045W/(m·k)
(2)岩棉保温材料
岩棉产品均采用优质玄武岩、白云石等为主要原材料,经1450℃以上高温溶化后采用国际先进的四轴离心机高速离心成纤维,同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺,加上三维法铺棉后进行固化、切割最终成型。
与其他材料相比较,岩棉的主要优点有:
1、防火性能好,岩棉的主要原料为石材,其自身防火等级达到A级,适合建筑工程施工现场复杂的环境,不仅能用作建筑保温材料还可用于防火隔离带。
2、施工工艺成熟,中国自1970年开始引进岩棉技术,现已有50多年的历史,施工工艺和规范相对成熟,熟练的操作工较多,而有机保温材料如EPS板自2002年从国外引进生产,用于外墙保温材料是2012年起,施工工艺技巧与岩棉相比有一定的差距,且质量体系未形成,未经过大型耐候实验测试。
3、保温效果较好,制作岩棉使用的棉丝细长质密,故其保温效果较好,岩棉的导热性能介于其他无机保温材料和有机保温材料之间
4、具有较好的吸音性能,岩棉材料在用作建筑保温材料的同时可以兼做吸音材料,能明显改善高层、超高层住宅的噪音过大问题。
5、岩棉具有一定的透气性,基层与保温层之间不易积存潮气,不易出现结露、发霉而引发其他的质量安全问题。
6、材料天然加工工序简单,加工过程中有害废气排放少,施工完成后可降解无污染,利于节能减排、节能。
岩棉的主要缺点有:
1、岩棉自身具有一定的吸水性,容易将空气中的潮气吸入,经过长时间累计,使自身重量增加,易出现脱落伤人事件。
2、岩棉外墙保温施工工序复杂,工期较长。
3、岩棉中的细棉丝可被吸入肺内导致多种职业病,对人身健康和职业健康有一定危害。
(3)有机保温材料
有机保温材料是指使用有机材料为主要原料,经过加热、冲压或浇筑等工艺定型产生的导热系数小于0.2的保温材料,主要包括模塑聚苯乙烯泡沬塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、聚氨酯硬质泡沬塑料。
有机保温材料与其他材料相比其主要优点有:
1、轻质高强,因外墙保温材料主要承受拉力,故此处只讨论抗拉,在容重为18kg/m?的条件下,EPS板的抗拉强度为86KPa,而XPS板的抗拉强度达到140KPa,而岩棉的抗拉强度仅为7.5KPa,意味着在相同质量条件下有机保温材料能承受更多的拉力。
2、保温效果好,因有机保温材料为有机物合成,其分子密度比无机材料大,故其保温效果好,具体体现在玻化微珠的导热系数为0.080W/(w·k),EPS板的导热系数为0.033-0.024W/(w·k),XPS板的导热系数为0.020W/(w·k)。
3、加工性好,造型多样化,塑聚苯乙烯泡沬塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、聚氨酯硬质泡沬塑料与其岩棉或玻化微珠等其他无机保温材料相比,其加工性好,可以按照设计要求定制加工为弧形、球形或其他不规则形状,可按照设计意图做出丰富的外立面造型,而玻化微珠不能施工过厚、岩棉自身吸水过重,做出多样化造型的难度更大。
有机保温材料与其他材料相比其缺点有:
4、耐火性能较差,EPS、XPS板其防火等级为B1级,而市场质量良莠不齐,大量B1级保温材料起火的新闻层出不穷,对施工现场的材料堆放防火要求较高。
5、加工能耗高,且产生一定有毒有害气体,不利于节能减排,有机保温材料的加工主要是加热后注入模塑成型,而有机分子加热后产生大量有毒有害气体,不利于节能减排。
当前国家对防火要求的提高,《建筑设计防火规范》、《建设工程施工现场消防安全技术规范》、《消防设施通用规范》、《建筑防火通用规范》等新规即将发布,史上最严防火消防要求即将出台,建筑保温材料作为施工现场的主要起火源之一,保温材料的选择必然会受到相关政策的影响,A级防火的无机保温材料和新兴起的AEPS板等A级有机保温材料必然会高歌猛进,而防火能力较差的保温材料则会渐渐退出历史的舞台。
参考文献
(1)邓小兵,赵成刚,伍萍.建筑制品燃烧性能分级扩展应用的初步探讨[A].2006全国阻燃学术年会论文集[C],2006
(2)杨宗煜,耿承达,杨玉楠.浅论当前我国外墙外保温防火安全体系的研究方向[A].2008中国绝热隔音材料协会年会论文集[C],2008
(3)龙文志.希望研发出更多、更好的不燃保温材料和制品—在侨兴A1级不燃保温板新闻发布会上的发言[J].建筑节能,2011年07期
(4)亓延军.常用有机外墙外保温系统火灾特性研究[D].中国科学技术大学,2012
关键词:岩棉、保温板、质量、安全
一、引言
建筑保温材料是通过对建筑外围护结构采取措施,减少建筑物室内热量向室外散发,从而保持建筑室内温度。保温材料的选择,从一定程度上决定了建筑的造型、施工难易度、工程质量和工期;本文主要通过对岩棉、EPS板、XPS板、AEPS板进行对比,阐述不同保温材料对建筑工程的影响。
二、不同保温材料的优缺点分析
(1)无机保温材料(除岩棉)
无机保温材料是以无机类的轻质保温颗粒(丝状物)作为轻骨料,加由胶凝材料或抗裂添加剂或其他材料组成的新型保温材料。
无机保温材料按材质区分主要分为:玻化微珠、膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、岩棉、发泡混凝土;无机保温材料(除岩棉)与有机保温材料相比其主要优点有:
1、有极佳的温度稳定性和化学稳定性:无机保温材料保温系统系由纯无机材料制成。耐酸碱、耐腐蚀、不开裂、不脱落、稳定性高,不存在老化问题,与建筑墙体同寿命。
2、适用范围广,阻止冷热桥产生: 无机保温材料保温系统适用于各种墙体基层材质,各种形状复杂墙体的保温。全封闭、无接缝、无空腔,没有冷热桥产生。
3、绿色环保无公害: 无机保温材料保温系统无毒、无味、无放射性污染,无论是从加工过程还是从施工过程都较为环保
4、防火性能好,无机保温材料保温系统防火等级为A级,不仅广泛应用于密集型住宅、公共建筑、大型公共场所还可作为防火隔离带,提高建筑防火标准。
5、施工方便、可以直接在结构墙体上施工,对基层要求较低,施工使用的工艺和机械较为普遍,施工周期短。
强度较高,因其自身胶粉颗粒较多粘结性强
无机保温材料的缺点有:
1、吸水性大,无论是玻化微珠还是膨胀珍珠岩其吸水性都比有机保温材料高,虽然玻化微珠比膨胀珍珠岩吸水率低,但其吸水率仍大于3%,而有机保温材料其吸水率约为1.5%,如设计采用倒置式屋面,则玻化微珠和膨胀珍珠岩均无法用作倒置式屋面保温材料。
2、收缩率较大,无机保温材料通常湿法作业,其收缩率只能通过控制配合比和分层厚度来决定,需要分多层进行施工,现场工人为方便施工一般会通过增加水的含量来增强其和易性,水含量上升后其收缩率增大,后期容易出现收缩裂缝而引发一系列质量问题,现场施工采用分层施工时需要增加防裂措施且层間容易出现空隙和裂缝,容易出现空鼓脱落的质量问题。
3、自身粘结性较差,需要配合胶凝材料进行施工,因玻化微珠和膨胀珍珠岩其自身不具有任何粘结性,故施工时需要以胶凝材料进行辅助。
4、导热性能比无机保温材料差,玻化微珠导热系数一般为0.080W/(m·k),挤塑聚苯板的导热系数一般为0.030W/(m·k),岩棉的导热系数一般为0.045W/(m·k)
(2)岩棉保温材料
岩棉产品均采用优质玄武岩、白云石等为主要原材料,经1450℃以上高温溶化后采用国际先进的四轴离心机高速离心成纤维,同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺,加上三维法铺棉后进行固化、切割最终成型。
与其他材料相比较,岩棉的主要优点有:
1、防火性能好,岩棉的主要原料为石材,其自身防火等级达到A级,适合建筑工程施工现场复杂的环境,不仅能用作建筑保温材料还可用于防火隔离带。
2、施工工艺成熟,中国自1970年开始引进岩棉技术,现已有50多年的历史,施工工艺和规范相对成熟,熟练的操作工较多,而有机保温材料如EPS板自2002年从国外引进生产,用于外墙保温材料是2012年起,施工工艺技巧与岩棉相比有一定的差距,且质量体系未形成,未经过大型耐候实验测试。
3、保温效果较好,制作岩棉使用的棉丝细长质密,故其保温效果较好,岩棉的导热性能介于其他无机保温材料和有机保温材料之间
4、具有较好的吸音性能,岩棉材料在用作建筑保温材料的同时可以兼做吸音材料,能明显改善高层、超高层住宅的噪音过大问题。
5、岩棉具有一定的透气性,基层与保温层之间不易积存潮气,不易出现结露、发霉而引发其他的质量安全问题。
6、材料天然加工工序简单,加工过程中有害废气排放少,施工完成后可降解无污染,利于节能减排、节能。
岩棉的主要缺点有:
1、岩棉自身具有一定的吸水性,容易将空气中的潮气吸入,经过长时间累计,使自身重量增加,易出现脱落伤人事件。
2、岩棉外墙保温施工工序复杂,工期较长。
3、岩棉中的细棉丝可被吸入肺内导致多种职业病,对人身健康和职业健康有一定危害。
(3)有机保温材料
有机保温材料是指使用有机材料为主要原料,经过加热、冲压或浇筑等工艺定型产生的导热系数小于0.2的保温材料,主要包括模塑聚苯乙烯泡沬塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、聚氨酯硬质泡沬塑料。
有机保温材料与其他材料相比其主要优点有:
1、轻质高强,因外墙保温材料主要承受拉力,故此处只讨论抗拉,在容重为18kg/m?的条件下,EPS板的抗拉强度为86KPa,而XPS板的抗拉强度达到140KPa,而岩棉的抗拉强度仅为7.5KPa,意味着在相同质量条件下有机保温材料能承受更多的拉力。
2、保温效果好,因有机保温材料为有机物合成,其分子密度比无机材料大,故其保温效果好,具体体现在玻化微珠的导热系数为0.080W/(w·k),EPS板的导热系数为0.033-0.024W/(w·k),XPS板的导热系数为0.020W/(w·k)。
3、加工性好,造型多样化,塑聚苯乙烯泡沬塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、聚氨酯硬质泡沬塑料与其岩棉或玻化微珠等其他无机保温材料相比,其加工性好,可以按照设计要求定制加工为弧形、球形或其他不规则形状,可按照设计意图做出丰富的外立面造型,而玻化微珠不能施工过厚、岩棉自身吸水过重,做出多样化造型的难度更大。
有机保温材料与其他材料相比其缺点有:
4、耐火性能较差,EPS、XPS板其防火等级为B1级,而市场质量良莠不齐,大量B1级保温材料起火的新闻层出不穷,对施工现场的材料堆放防火要求较高。
5、加工能耗高,且产生一定有毒有害气体,不利于节能减排,有机保温材料的加工主要是加热后注入模塑成型,而有机分子加热后产生大量有毒有害气体,不利于节能减排。
当前国家对防火要求的提高,《建筑设计防火规范》、《建设工程施工现场消防安全技术规范》、《消防设施通用规范》、《建筑防火通用规范》等新规即将发布,史上最严防火消防要求即将出台,建筑保温材料作为施工现场的主要起火源之一,保温材料的选择必然会受到相关政策的影响,A级防火的无机保温材料和新兴起的AEPS板等A级有机保温材料必然会高歌猛进,而防火能力较差的保温材料则会渐渐退出历史的舞台。
参考文献
(1)邓小兵,赵成刚,伍萍.建筑制品燃烧性能分级扩展应用的初步探讨[A].2006全国阻燃学术年会论文集[C],2006
(2)杨宗煜,耿承达,杨玉楠.浅论当前我国外墙外保温防火安全体系的研究方向[A].2008中国绝热隔音材料协会年会论文集[C],2008
(3)龙文志.希望研发出更多、更好的不燃保温材料和制品—在侨兴A1级不燃保温板新闻发布会上的发言[J].建筑节能,2011年07期
(4)亓延军.常用有机外墙外保温系统火灾特性研究[D].中国科学技术大学,2012