屋面与保温材料２１５建筑保温节能材料的研究及应用中国石油天然气集团公司工程技术研究院一、国内外建筑保温的现状及发展郑其俊国内外墙体材料改革的一个重要趋势是将结构材料与高效保温材料组成复合墙体及屋面，以较少的能耗获得最大的经济、社会和环境效益。我国墙改以来，轻质墙体材料，如加气混凝土、石膏板、石膏空心条板、纸面石膏板、空心砌块、空心砖的推广应用取得一定的节能效益。近年来又发展了多种轻质大板材料及结构，如ＧＲＣ板、聚苯夹心板、彩钢泡沫夹心板、岩棉及玻璃棉夹心板等，通过应用表明各有特色，但主要问题是价格高。同时还存在防火等级差、吸潮吸湿吸水率大、结构设计及施工规范不配套等，很难普遍推广。目前屋面保温仍采用传统的水泥珍珠岩、加气混凝土块、炉渣较多。也有采用聚苯板等有机泡沫保温，但其保温效果差，防水差，防火等级差，屋面渗漏已是老大难问题。近年来在北京及其他一些城市的住宅节能示范小区采用憎水珍珠岩及硅酸盐复合绝热涂料作墙体及屋面保温，取得较好的使用效果及节能效益。国外建筑保温节能已有相当成熟的经验，据国外有关资料介绍，住宅建筑散热分布为：屋面占２５％，墙体占３５％，门占１５％，窗占１０％，地板占１５％，住宅建筑所用保温材料占保温材料生产总量的绝大部分，据欧共体十国统计。在建筑中每应用１吨岩矿棉制品，每年所节约的能源相当于１吨石油或２．５～３．７吨标煤，也就是说保温投入１年左右即可回收。国外还大量地使用了玻璃棉、聚苯乙烯、纸面石膏板、轻质聚合抹面材料等，特色是使用针对性强，品种规格齐全。美国建筑也使用了大量的玻璃棉制品，如ＪＯＨＮＳＭＡＮＶＩＬＬＥ公司生产的系列化玻璃棉毡，产品分为无贴面及有贴面（防水纸、铝箔、聚酯薄膜），有不同密度（Ｒ－１９～Ｒ－３８）、不同厚度（８．９～２６ｃｍ）的产品，将美国基本按纬度高低从南到北分成五个区域・不同区域的建筑，在不同的部位（楼顶或天花板、外墙、地板、地下室墙），使用不同热阻值的玻璃棉毡，销售的产品上标明热阻值及其他参数，十分方便用户的选择。国内外建筑保温的发展趋势是一致的，节能的同时，更注重绿色建材，强调环保效果。关键是结合我国的国情加快发展建筑保温材料及技术的开发及应用。二、憎水珍珠岩制品的研制及应用珍珠岩制品具有原材料丰富、生产工艺简单、所需设备简易、投资少、价廉及较好的保温性能，故得到大量的推广应用。但传统的珍珠岩制品吸水率高，强度低、破损率大。而憎水珍珠岩制品克服了这些缺点，强度高，保温效果好，防水防潮防火，无污染，价格低，属适用于建筑保温的绿色建材。该保温板适用于民用及工业建筑的砖墙、混凝土墙等主体结构的外墙内保温和屋面保温。１．所用原材料；膨胀珍珠岩，粘结剂，憎水剂，表面活性剂，水。２．生产工艺流程如下：圃］圃－Ｊ｝圃——一干一窝雪２１６新型建材文集３．产品性能：体积密度：１８０～２２０Ｋｇ／ｍ３；抗压强度：０．４～Ｏ・８ＭＰａ左右；导热系数：０．０５８～０．０６２Ｗ／（ｍ－Ｋ）；憎水率：≥９８Ｚ；保温板规格：４００～６００×３００～５００Ｘ３０Ｎ１００ｍｍ｛不燃烧、不老化、无污染、无气味。４．应用实例憎水珍珠岩保温板具有一系列特色，可加工成不同尺寸、不同强度、不同热阻值的制品，可很方便地用于不同地区、不同建筑自：外墙内保温及屋面保温，近年来得到大量的推广及应用，北京、河北、江苏、上海、广东等地建筑保温均使用了大量的憎水珍珠岩制品，应用效果良好。仅北京地区用于节能住宅楼示范工程的外墙内保温达１万多ｍ２；用于屋面的达３万多ｍ２。如北京市第二水泥制管厂六层砖混节能住宅楼，外墙内保温面积为２３００多ｍ２；北京市政二公司七层砖混住宅楼，外墙内保温面积为２７００ｍ２，在２４０ｒａｍ厚砖墙内贴５０ｒａｍ厚憎水珍珠岩保温板，加上内外各８ｒａｍ左右的混合砂浆抹面层，墙体平均总传热系数为０．７７ｗ／（ｍ２・Ｋ）左右。北京航空航天大学１０２实验室屋面保温，面积４０００ｍ２左右，原计划采用２００ｍｍ厚加气混凝土块，后改用在预制板上用１ｔ６水泥焦渣进行２％找坡（最薄处不得小于３０ｒａｍ），再铺设６０ｒａｍ厚憎水珍珠岩保温板，再抹２０ｒａｍ厚砂浆找平层及防水层，屋面平均传热系数为０．７１Ｗ／（ｍ２・Ｋ）左右。上述工程均经历五个采暖期的实际应用考验，饰面层未发现裂缝和空鼓，屋面未发现渗漏开裂。三、建筑保温涂料的研制及应用硅酸盐复合绝热涂料近几年在热力管道及设备保温工程中，特别是异型热力设备保温工程中得到广泛的应用。国外墙体内保温也使用了大量的轻质抹面材料。在此基础上研制建筑保温涂料，进一步降低成本，提高强度。快速固化，加进一些有特殊功能的填料，又结合传统的抹面工艺，保温绝热效果好，使其用于建筑节能是完全可行的。１．所用原材料；成浆材料，纤维增强材料，粘结荆，轻质填充材料，快速固化剂，水。２．生产工艺流程，生产工艺简单，设备简易。原材料浸泡及搅拌，先成浆发泡，然后加入纤维增强材料及填充材料，加入粘结剂，充分搅拌均匀成粘稠状发泡浆体，即成产品。３．产品性能浆体密度：８００ｋｇ／ｍ３ｌ干燥密度：２００～２５０ｋｇ／ｍ３ｌ导热系数：０．０６０～０．０６５Ｗ（ｍ・Ｋ）；粘结强度：ｏ．１５ＭＰａ左右，ｐＨ值：９～１１Ｉ防火性：不燃材料；吸湿率：≤２％；固化时间：４～１２ｈ调整。４．应用实例建材院环保所研制的高效节能建筑保温涂料用于外墙内保温试点工程，使用效果良好，２４０ｍｍ砖墙加上２０ｒａｍ厚的保温涂料热阻高于３７０ｒａｍ砖墙加上２０ｒａｍ厚混合砂浆的热阻。北京燕山石化住宅楼外墙内保温使用２２～２５ｍｍ厚的保温涂料，使用面积达３０００多ｍ２，效果良好，未发现空鼓及开裂现象。四川建材科学研究院与成都长虹化工研究所共同开发的建筑保温涂料在墙体、屋面及中央空调绝热工程中得到较大量的推广应用。建筑的防火等级提高，节能效果显著，经济效益社会效益高。四、热工性能及经济分析在国家行标ＪＧＪ‘９５《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）中规定了我国不同地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值，在体形系数≤ｏ．３时，京津地区外墙限值为１．１６Ｗ／（ｍ。．Ｋ），屋顶限值为０．８０Ｗ／（ｍ２・Ｋ），即能满足节能５０Ｚ的要求。表１列出了外墙内保温节能墙体经济分析，可以看出，在满足节能５０％要求的前提下，采用在２４０砖墙内贴５０ｒａｍ憎水珍珠岩保温板复合墙体的单位造价较其他保温板低，墙体薄，减轻墙体单位面积重量多，施工也简便・采用在２４０砖墙内涂抹或喷涂２０～２２ｍｍ厚的建筑保温涂料，墙体最薄，减轻墙体屋面与保温材料２１７表１羚墙内保蠢苇艉蘧俸经济强辑墒体类型构造方法主墙厚节能墙厚平均传热系数节鸵墙单Ｗ，（ｍｏ・Ｋ）位造价元备往２４０砖墙内骷５０惜２４０砖墙补勾承泥砂浆，内碚５０憎１０２．《与３７０满足节髓水珍璩岩板水珍珠岩板，抹混合麓。喷大白浆２４０３１００．７７砖墙相当５０“饕求２４０砖墙内涂抹２２２４０砖墙雏勾水混移装，内涂抹２２保温豫辩保温潦辩，抹混台获，噎大白袋趣０２８２ｉ．ｉ８ｉ０６。｛满足节能５０巅簧寒６２０砖墙６２０砖墙外勾水泥砂浆．内抹白灰砂浆，蟥大鑫浆６２０１．０６１４４２４９０砖墙４９０砖墙井勾水泥砂装．内捧自葳砂浆，喷大自浆４９０５０５１．２８１２１．５３７０馥壤３７０砖壤辨勾瘩花移袋，蠹抹鑫款砂浆，哦大白菜３７０３８５１．Ｓ§１００．８２４０砖墙２４０砖墙外勾水泥砂浆，内抹白获秒浆，襞穴鑫浆２４０２５５２．１４７７．９２４０砖墙内贴３０辩２４０砖墒外抹承泥移浆，２０空气藤，苯纸黼石膏板３０聚苯檄，纸面石膏槭．刮腻子幢２４０３２２０．７４１２８．９满足节能大壹装５０％要求２４０砖墉内贴５０水２４０砖壤补抹水泥磅裴．１０空气屡，泥聚辇板５０水泥鬻荤扳．玻奸布增强，抹混２４０３３５０．８８１０１．９优于６２０砖墙合莸，喷太自浆２４０砖墙内骷７０承２４０砖壤舞抹永淀秘浆，ｌｏ空气蒜，泥聚撇板７０水泥聚苯板．玻轩布增强．抹混２４０３５５０，７４１０９．２满足节能台灰，喷大白菜５０％要求～一一～一一多保或瑚大营，温涂蝴大面施节辣瞄减徕妲煺‰冼耔黼双鳓黜懒舔椭一粉髓鼎麟麟撇黼一删虢一～一一～一一～一一一撼一～一一一一一屋面慷溢材料保滤罄率蛮平均传热幕教每莳可铺设一一一一一一雠黻溉啪蔗溉温提Ｍ憎鞭辍像温材料保温材辩普债糕面保温材瓣蓬面保瀛材辩Ｗ／（ｍｏ・Ｋ）面税ｍ２造价元／ｍ２元，『ｍ３越量ｋｇ／ｒ一懵承掌“撵永聒璩鲁垣６００．７５ｌ￡．７２２。Ｓ３８０１２。０≥始水抛骖球岩板１５００．８３６．７２６．９１８０５２．Ｚ不惜水加气摁凝土块２０００．７９５．０３仉Ｏ１５０９６．Ｏ不惜水建羲像溢涂辩２２０。８３４０２Ｓ，０１０００５．５≥尊８ｌ－建筑节能保温涂料及憎水珍珠岩保温块的研制及应用成功，为建筑节能开辟了一条较新的途径～…“～。………一五、绻语屡遗龠我国国慵奇皇跨世纪绿色建豺。。＋笔蝥两释榜辩生产王艺簿萃，设备投资少，磊投产觅效ｌ其旋工工艺与僚统翡施工工艺接近，容易推广应用。。、。乏该要兰茎掣竺竺擞警于婕缎的建筑毒孝秘，强予建筑绦滋工程孛胃滤是节趟５。％熬毽椽＃芳黪懿工程造价，提高防火等级，增加建筑物的有效利用面积，综合经济效益隔。建筑保温节能材料的研究及应用
作者：作者单位：
郑其俊
中国石油天然气集团公司工程技术研究院
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