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摘 要：在建筑外墙保温材料中,除了要求有保温节能的效果外,还要求耐久、耐火,发生火灾时不释放出浓烟或有毒气体,这样才能保证居住的安全性.
关键词：苯板；聚氨酯；矿物棉；聚苯乙烯泡沫塑料板；聚苯颗粒砂浆；无机干粉保温砂浆以及酚醛泡沫
2007年10月1日,由原国家建设部编制的《建筑节能工程施工质量验收规范》颁布实施,第一次把节能工程明确规定为建筑工程的一项分部工程.总书记在十七大报告中指出：“必须把建设资源节约型、环境良好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置.”而推广节能建筑,就是被世界各国所重视的节约能源措施之一.时至今日,外墙所用保温材料主要有苯板、聚氨酯、矿物棉、聚苯乙烯泡沫塑料板、聚苯颗粒砂浆、无机干粉保温砂浆以及酚醛泡沫等.本文主要就目前建筑各种外墙保温材料的性能及使用进行探讨.
(1)苯板.苯板最便宜,保温效果一般,会吸水、发生变形,做完保温层之后需要做其他的一些防水等措施.做在外墙外侧,日晒雨淋,没有防水措施的话进水后保温效果大降低.置于外墙内侧,会吸收潮汽而产生细菌.且一旦发生火灾,会产生浓烟和有毒气体.且耐老化性能低,因此在外墙保温中较少使用.
(2)聚氨酯.聚氨脂是现有保温材料里面性能较好的一种,冰箱冷库等领域的保温材料用的就是聚氨酯,导热系数远远低于苯板和挤塑板,基本上一半厚度的聚氨酯保温层就可以达到苯板和挤塑板原厚度的保温效果,不过价格要比苯板和挤塑板高出不少.
(3)矿物棉.岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料.岩棉(矿物棉)是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品.其防火性能好、耐久性好,能够做到和结构寿命同步,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果.岩棉外墙外保温隔热的应用在欧洲、北美比较广泛,北欧人均20kg,美国人均5-10kg,岩棉外保温隔暖系统尤其实用于防火等级要求高的建筑.但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差.玻璃棉和岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件.但它在中价格较岩棉为高.
(4)聚苯乙烯泡沫塑料板.聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料.其表看密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好、机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀.因此在外墙保温中其占有率很高.硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低(0.025W/m2•K)是其他材料所无法和之相比的.特别是当保温隔热效能要求越高,保温隔热层要求越薄以便增加建筑物可用面积,加工、施工、保养要求越方便的情况下,聚氨酯的优越性尤其显著,同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序,降低了工程造价.但因其价格较高、而且易燃,因此保温材料中就限制了它的使用.
（5）聚苯颗粒保温料浆.聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成.胶粉料采用预混干拌技术在工厂将水泥和高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装,使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加渗入渗出聚苯颗粒,充分搅拌后形成塑性良好的膏状体,将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔暖层.此种材料施工方便,保温性能良好.其中聚苯颗粒可以采用工业品,也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒,这对于防制白色污染、保护环境十分有益的.但此种保温材料吸水率较其他材料为高,使用时必须加做抗裂防水层.抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成,可长期有效控制防护层裂缝的产生.
（6）无机干粉保温砂浆.无机保温砂浆是以玻化微珠为轻骨料,和无机胶凝材料、添加剂、填料等混合而成的功能型干粉砂浆,现场加水搅拌后可直接施工.具有优良的保温隔热、耐久、防火、环保性能,施工可操作性强,安全性好,具有很强的综合技术优势；适用于各类新建、改建及扩建的建筑物外墙外保温、内保温工程；屋顶、楼板保温隔热工程；地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等防火保温工程,同时也适用于既有建筑的节能改造工程.其特点是：
①耐久：该系统主材均为无机硅酸盐材料,具有良好的抗老化性,使用寿命长,系统和墙体其它材料有很好的相容性.
②具有 防火性能,可作为消防防火材料使用,使居住者更放心、安全.
绿色环保：该系统采用的保温轻骨料为无机玻璃质矿物材料,使用过程中物理性能稳定,无毒无害,高温环境下不会排放有害气体成.
③强度高：骨料玻化微珠和胶凝材料结合较为紧密,不会产生较多的空隙,从而使其抗压、抗拉、抗折强度较高,可承受较重的外饰面材料.
(7)酚醛泡沫（PhenolicFoams,简称PF）被誉为“保温之王”,具有容量轻、绝热性好、刚性大、尺寸稳定性好等特点,并且它有和铝相似的膨胀系数,属于难燃物质,燃烧时仅产生少量一氧化碳有毒气体,发烟量低、不会熔融、无滴落物,其生产成本更是低廉.
对人类所赖以生存的各式各类建筑物而言,安全问题始终是列于首位的.酚醛泡沫是一种性能优越的防火、隔热、隔音、轻质节能产品,其导热系数低,密度最低仅为30～40kg/m3,并且酚醛泡沫的难燃程度是目前建筑业广泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所远远不及的；25毫米厚的酚醛泡沫平板经受1700℃的火焰喷射10分钟后,仅表面略有炭化,却没有被烧穿,既不会着火更不会散发浓烟和毒气.法国建筑科学和技术中心曾对酚醛泡沫塑料做过全面检验,证实它抗火焰性好,如从焊枪喷出的高达3000℃的火焰对准泡沫板,两分钟后还未记录到有明显的暖感传到板背面,无高温热分解和发烟.
酚醛泡沫优良的抗燃烧性能主要包括两个方面：一是防止火焰扩散的能力,即绝热材料局部产生火焰,火焰将不扩散而自行熄灭；二是材料本身的绝热性能,即使在材料一侧点火燃烧,另一侧的温度不会升高而导致火灾范围扩大.酚醛泡沫的材质和结构决定了它即便是在焊枪火焰下,也只是发生表面炭化的现象,既不燃烧也不变形,既不散发有害气体也无滴落物质.酚醛泡沫塑料所兼备的这些特性,使它成为最理想的新型有机保温材料,非常适合作为建筑外墙保温、屋面保温和防火门内层防火隔热.
据有关调查结果显示,在高层建筑火灾中造成死亡和受伤的人员,有80%～85%是因火灾现场的浓烟和毒气所致.目前,我国建筑外墙保温所用材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯等有机材料,以及岩棉、玻璃棉等无机材料.上述有机材料具有耐热差、耐老化性能差、易燃烧和燃烧时释放大量暖量、产生有毒烟气、加速大火蔓延等诸多缺点.上述无机材料（如纤维保温材料有粉尘和细小纤维）既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害.为了保证建筑采用既绝热、防火,又对人身健康无害的外墙保温材料,从各种试验表明,无机干粉保温砂浆和酚醛泡沫可以达到这种要求.
我国从20世纪90年代后期到现在,泡沫类保温材料和轻质墙体材料仍以聚苯乙烯（PS）和聚氨酯（PU）为主.特别是PS泡沫制成的夹芯板,近年来已形成年生产3200万平方米的能力,生产厂家发展到300多家,仅1999年就销售出1600万平方米,广泛应用在建造大楼、厂房、仓库、体育馆、活动房屋之中.不难推测,这类易燃建筑材料生产得越多,所面临的风险和危害也越大.因此,对我国重大火灾事故及火势难以控制的原因进行分析,易燃的外墙保温材料难逃罪责.所以,用PF泡沫取代PS、PU泡沫应该是利国利民的好事,也是解决建筑外墙保温、防火问题的重大举措.随着我国经济建设步伐的加快,建筑保温材料正在日益突飞猛进的发展,市场急需大量阻燃、轻质、安全、高效、成本低廉的隔热保温材料,无机干粉及酚醛泡沫以其独有的特点,应该在保温市场具有很好的发展前景.
而一座节能的建筑首先它的前提是安全,离开安全,建筑也就失去了存在的意义.只有杜绝了易燃、危险的保温材料在建筑外墙上使用,才能从源头上遏制重大火灾事故的发生,无机干粉及酚醛泡沫作为外墙保温材料,不失为减免火灾和降低火灾危害的最有效办法.
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