綠色建筑節能下的外墻保溫材料應用分析*

賈銳瀾

(南昌大學設計研究院 南昌 330047)

建筑物的外墻在建筑物的整體結構中占有重要地位,主要起到保護和支撐人們生活便利的作用,不受天氣炎熱或寒冷的影響,必須確保正確應用建筑絕緣材料。現代建筑施工強調綠色環保理念的實踐,由于施工中使用的材料復雜、繁多,往往造成資源浪費,外墻建筑材料也不例外,通過運用綠色建筑的外墻保溫材料能夠提升其整體性能,減少資源的消耗,有助于推動建筑業實現的可持續發展。

1 外墻保溫概述

1.1 外墻保溫的常見應用類型

(1)熱塑性外墻保溫,這種材料經過加熱物理成型,加熱后內部結構發生物理變化,逐漸軟化或收縮,直接遇到火焰時會出現水滴現象,但當熱量消失,再次冷卻并變硬,說明熱塑性外墻保溫材料的性能不夠穩定,為防止軟化,所用材料需要具備較高的熔點。現階段,在建筑施工中經常使用的保溫材料,其燃燒等級為B2以上,如擠塑板的熔化溫度為110℃,能表現出非常好的抗熔效果,并具有良好的阻燃性性能和不燃燒。隨著材料生產技術的創新,熱塑性保溫材料的質量和性能也在不斷優化,其他施工技術的應用將保溫性能提高到A 級,有效保證了外墻保溫效果。

(2)熱固性外墻保溫,通過化學反應,加熱后內部結構發生化學變化逐漸硬化,固化后性能穩定不熔化,無需二次加工。建筑用熱固性保溫材料可以在泡沫表面形成穩定的碳化硬質層,具有很強的保溫效果。實際施工中廣泛使用的熱固性保溫材料包括酚醛泡沫板和聚氨酯硬泡,具有良好的阻燃性、保溫性以及防水性,因此應用的范圍也特別廣泛。

(3)主要用于砂漿應用的無機外墻保溫材料,由泡沫玻璃微珠組成,主要的原材料包含抗裂添加劑、凝膠材料以及輕質的無機保溫顆粒骨料等。因此,這種材料的耐火和隔熱性能非常好。在某些應用案例中,將無機保溫砂漿直接施涂于外墻,以保證施涂的均勻性和施涂工藝的合理性,從而達到良好的保溫效果。在技術創新發展的背景下,無機絕緣材料的成分也日益優化。

(4)巖能YT 無機活性外墻保溫材料,由非極性改性材料和固化材料組成,通過特定的加工方法合成性能更穩定的保溫材料,用于外墻施工。由于材料的特殊性能,其優勢也比較明顯,主要體現在抗裂、防水、阻燃、保溫等方面,這種材料的施工工藝要求不高,使用簡單的工藝可獲得優質的產品。由于施工效果,冬夏季溫度可控制在舒適范圍內,在現代建筑外墻施工中應用較為廣泛[1]。

1.2 建筑外墻保溫的方式

(1)外墻外保溫。就是在建筑物的外墻上安裝保溫系統,起到保溫效果,延長建筑物的時間,降低建筑物的能耗。在確保建筑質量和滿足保溫指標的前提下,外墻外保溫能夠極大提升建筑的耐久性,做好對保溫的節能創新,節省空間。新建和舊房改造施工大多采用外保溫方式,但技術標準較高,施工過程中出現了不少困難和問題。建筑外墻保溫時,應特別注意保溫系統的施工質量,以免破壞自然環境。

(2)外墻內保溫。外墻內保溫主要在建筑墻體內對保溫砂漿、苯板等材料進行安裝,確保墻體的保溫功能。外墻內保溫的施工方法相對簡單,在實際進行施工的過程中對建筑墻體的垂直度要求相對較低,保溫材料很難受到外界自然環境的影響。因此,外墻保溫在我國建筑行業中的應用非常廣。承包商在施工外墻內保溫時應充分注意結露問題,以免建筑物外墻出現局部溫差。

(3)復合墻體保溫。復合墻體在建筑物結構中也是非常關鍵的承重墻體,是由鋼筋混凝土材料、砌塊材料以及保溫材料共同組成的。這種墻體保溫材料通常是由各種材料經過特殊處理或合成而成,加工工藝比普通保溫材料復雜。需要高度重視的是,在復合墻體保溫材料中應用膠粉聚苯乙烯顆粒的保溫漿料,能夠形成無空洞的保溫層,具有優異的節能效果[2]。

1.3 外墻節能保溫的應用意義

在建筑業快速發展的背景下,建筑資源的消耗量不斷增加,并且呈逐年增加的趨勢,這與綠色和可持續發展理念背道而馳。重視節能材料的應用。

(1)節能保溫在建筑外墻施工中的應用順應綠色環保可持續發展的需要,節約資源消耗,采用最優材料,達到理想的保溫效果,降低建筑能耗,促進建筑的可持續發展。

(2)提升外墻保溫性能,節能材料的研發投入了大量的精力和專業知識,與傳統保溫材料相比,技術水平較高。因此可以達到更好的保溫效果。

(3)保證建筑物外墻的使用壽命。綠色節能保溫集保溫性能和節能性能于一體,在研發過程中自然要考慮到節能降耗的原則,選用性能更穩定不易受外界客觀因素破壞的材料,保證外墻的應用。

2 綠色建筑節能視野下的外墻保溫材料應用

2.1 超薄真空絕熱板

超薄真空絕熱板對散熱、熱傳導以及熱對流具有非常好的絕熱效果(具體如圖一所示)。材料保溫性能的原理可以概括為以下幾個方面:第一,由于基板內部為真空狀態,可有效消除空氣對流的熱傳遞、節能、熱能。第二,超薄真空絕熱材料采用耐熱性強的無機纖維材料,因此熱導率可以控制在0.035 W/(m K)左右,利用絕熱的特性可以降低熱導率芯材。第三,板內含有鋁箔,可以對熱輻射進行反射,提升板的隔熱性能。在建筑外墻保溫施工中應用超薄真空保溫板,施工重點是安裝超薄真空保溫板保溫系統,可以對房屋的熱環境進行調節,實現冬暖夏涼的效果,極大減少對空調設備的使用時間,體現了綠色建筑的節能特性。此外,通過對超薄真空絕熱板進行應用,能夠有效減少雨水沖刷以及外界溫度變化對建筑物造成相應的影響,防止因冷凝或穿墻而對建筑物造成的破壞,對裂縫和室內霉菌有一定的抑制作用。超薄真空保溫板施工流程如下:基墻處理界面劑涂刷水泥砂漿找平專用膠砂漿施工超薄真空保溫板粘合界面劑涂刷10 mm 保溫砂漿先抹專用石膏膠鋪設耐堿網布涂飾面層(涂層)全檢抹第二道專用石膏膠批準。超薄真空保溫板保溫系統的應用優勢主要體現在以下幾點:第一,在冬天很冷的北方地區,超薄真空保溫板能對室內熱量進行保護。南方地區的冬季比較潮濕,材料的保溫性能能夠極大地減少室內的熱量損失,確保室溫的穩定性。第二,超薄真空絕熱板可以有效減少對空調設備的使用,超薄真空絕熱板能夠有效抑制室內與室外環境之間的能量交換。第三,超薄真空絕熱板還能提升建筑物內墻的質量,因此還能避免由于發霉以及結露所造成的內墻質量問題,防止由于受潮而導致的墻體病害。

圖1 超薄真空絕熱板

2.2 無機纖維絕緣防火噴涂材料

無機纖維噴膠是新型的材料,主要包含無機纖維以及水性粘合劑成分,兩者攪拌后運用相應的氣壓泵做好噴涂,同時在基材上進行噴涂,噴涂位置立即在工件上形成有效的涂層。無機纖維噴涂不僅重量輕、吸音,而且噴涂時無毒無味,無機纖維噴涂的防火性能也特別強,具有非常強的保溫效率以及耐候性,應用的范圍非常廣。

2.3 輕質無機墻板保溫

所謂輕質無機墻板就是真正的絲網骨架夾芯墻板,它的主要基材是塑料水泥和三維應力骨架,也有輕質材料,混合材料制成的墻板也被稱為輕質無機墻板,具體如圖二所示。其中,輕質材料主要是由疏水膨脹珍珠巖制品以及巖棉制品所組成。一般情況下,對輕型墻板進行安裝前,需要在施工現場對芯板的兩側對抗裂水泥砂漿進行噴涂,最后對建筑進行施工。在輕質無機墻板中,自保溫系統高強度、隔音性能非常強,同時保溫性能也特別優異。

圖2 輕質無機墻板保溫

3 綠色建筑節能下的外墻保溫材料的具體應用

3.1 節能墻的應用

保溫是建筑物外墻施工中最基本的要求,在結構上包括內保溫和外保溫兩個施工面。雖然兩者都具有一定的保溫效果,但有區別,注意需要加強裂縫外保溫施工。外保溫墻體施工采用巖棉礦棉和玻璃棉氈,并在其上涂抹保溫砂漿形成保護層,砂漿的選擇通常由膠粉聚苯乙烯顆粒組成,均勻涂抹在外保溫墻體上,以獲得更好的保溫效果。

3.2 節能玻璃及特種屋面的應用

建筑物外墻施工時,還要注意房屋的采光,所以窗戶是非常有必要的。節能新型節能玻璃不僅能獲得更好的采光,還能在建筑外墻起到裝飾作用,同時提高外墻的保溫隔熱和美觀性能。此外,還有現在廣泛使用的特殊屋頂,玻璃光屋頂可以將玻璃收集到的陽光直接轉化為熱能,有效提高建筑物的室內溫度。既具有保溫作用,又能轉化為電能,起到照明作用,降低電能消耗,達到綠色環保節能的目的。

3.3 新型節能墻體的應用

在現代建筑施工中,外墻處理主要是運用復合墻體技術,如綜合保溫板以及混凝土漿料,以達到理想的阻燃、保溫和防水效果。在復合墻體技術的實施中,首先根據建筑結構的需要確定墻體的厚度,基本制成保溫板,經常使用的保溫板材料是由聚苯乙烯泡沫塑料以及聚氨酯泡沫塑料共同組成。生產完成后,再使用適當的工藝技術安裝它們。對于混凝土漿料的應用,其成分通常由EPG 膠粉和聚苯乙烯顆粒組成,摻入一些外加劑制成砂漿,均勻涂抹于外墻,形成保護面層后,具有保溫性和穩定性。

4 結語

總之,城鎮化建設進程的加快促進了建筑業發展的明顯增速,在綠色節能理念的要求下,為保障建筑業的穩定發展,需要加強建筑材料管理,其中外墻施工要注意保溫,在性能上,采用優質材料提高保溫效果,達到節能目的。從實際施工來看,目前外墻保溫主要用于節能墻體、節能玻璃和屋頂以及新型節能墻體,能起到節能降耗、減少污染的作用。對建筑業的持續健康發展具有積極意義,未來需要加大節能材料的研發力度,進一步提高外墻保溫材料的節能性能。