建筑节能保温材料及其提高性能的技术分析(4)

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1、建筑节能保温材料及其提高性能的技术分析中国建筑业协会材料分会涂平涛建筑节能保温材料及其提高性能的技术分析中国建筑业协会材料分会涂平涛摘要：文章分析了建筑节能保温材料的类别，性能，存在问题，针对提高节能保温材料的防火、防水、减轻密度，降低导热和防开裂、脱落现象，做了技术分析，并提出了技术措施，对建筑节能保温材料的技术创新有一定的推动和促进作用。关键词：建筑节能、保温材料、无机泡沫保温材料、导热系数、吸水率、燃烧性能、防火性能。（一）有机保温材料性能与应用分析保温材料按化学性质分类，可分为无机非金属材料，有机高分子材

2、料和金属材料。按状态分类，可分为纤维状、微孔状、气泡状和层状四大类。如表（1）所示：主要保温材料分类（表1）纤维状无机天然石棉、海泡石人造矿棉（矿渣棉、岩棉）玻璃棉、硅酸铝纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、碳纤维有机天然木纤维、草纤维微孔状无机天然硅藻土人造微孔硅酸钙气泡状无机人造泡沫水泥、泡沫镁水泥、泡沫石膏、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫水玻璃—珍珠岩，膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、泡沫硅酸钙、粉煤灰微珠。有机人造泡沫塑料（石墨聚苯、EPS、XPS、硬泡聚氨酯、硬质PVC泡沫板，酚醛保温板PF，脲酸泡沫板）、泡沫橡胶、钙塑制品

3、层状金属人造铝箔当今作为建筑节能工程中约90%采用的是有机泡沫保温材料，诸如：硬泡聚氨酯PIR；石墨聚苯板；聚苯保温板EPS；挤塑聚苯板XPS；硬质PVC泡沫板；酚醛保温板（PF）；脲醛泡沫保温板（UF），有机保温材料一般具有密度低，导热系数低，保温效果好，吸水率低等特点。如表2所示：有机泡沫保温材料的相关性能（表2）材料名称性能石墨聚苯板EPSXPS酚醛保温板硬质PVC泡沫板脲醛泡沫板硬泡聚氨酯PIR表观密度kg/m318-2218-2227-3547-6590-1307-1035-55导热系数w/m·k≤0.

4、032≤0.0410.0300.034-0.0380.037-0.0540.0410.022-0.024吸水率%体积吸水率2-6体积吸水率2-6体积吸水率≤39.8-11.5<0.2kg/m2≥201-3燃烧性能等级B1B2B2B1B2500±20℃下焦化，无火焰B2我国房屋建筑节能工程始于1988年，从仿专威特的EPS贴板法系统起，有机保温板用于外墙外保温有20余年的历史，并取得了一定的效果。由于技术上，经济上的原因，目前还没有找到可以完全替代有机材料的高效保温材料应用在建筑工程上，但不意味有机材料用在节能工程

5、中是长期导向性的材料。其原因是：1、关于防火问题：有机材料自身没有一个是不燃材料，近年来有机外保温工程中的火灾安全频发，特别是2009年央视大楼；2011年沈阳皇朝万鑫酒店，2010年的上海“11、15”重大火灾，皆因挤塑有机聚苯板（XPS），聚苯板EPS，PV聚氨酯的直接和间接原因所致。业内有的学者提出在欧美等国，有机保温材料的应用量也很大，火灾事故却不多。认为通过有效的技术和管理措施能得到解决，这个见解可能不全面。在欧美，例如在德国的高层建筑的建造和运行模式导则（MHHR）规范中，要求建筑外墙的砂浆层，保温层

6、和防护层必须由不燃材料制成。高层建筑＞22m的外墙保温体系必须采用A级不燃材料。美国的建筑规范（IBC-2009），规定I—IV类的建筑外墙中的有机泡沫保温塑料必须为A级，即：火焰传播指数≤25；产烟指数≤450，潜热不超过22.7MJ/m2。德国建筑法规（MBU）规定，建筑组件通常情况下必须是不燃或难燃材料，疏散楼梯处的覆盖层，抹灰层，保温层，楼板及固定装置均要采用不燃A级材料。欧美等国家对外墙外保温防火安全性能要求的基本定位是：无论是哪种情况下引发的火灾，都不应出现由于外保温系统的燃烧而将火焰传播到牺牲层以外

7、的其他楼层，并通过其它楼层的窗口或洞洞口等外墙开口将火焰引入到建筑物内而导致其它楼层失火的现象。由此可以显而易见的得知国外对有机保温材料用在外保温系统是有严格的防火要求；有高度不超过22m的规范；有使用部位要求；有本身的燃烧性能要求和耐火极限对抵抗相邻建筑火灾的侵害和阻止本身建筑火热的进一步蔓延的要求，而不是管理措施到位就能根本解决外墙外保温的防火问题，只有从材料的自身防火性能的提高，才是有效途径。再者，还应关切的问题是有机类保温材料较普遍的还存热氧老化，软化点温度不高，燃烧产生的烟毒素和滴落。如：常用的发泡聚苯

8、板[-CH2—CH-]n的软化点为70—100℃，玻化温度为80℃，燃烧时产生黑烟并散发苯乙烯的刺激臭味。有碍于环保要求。2、有机外保温材料体系的空鼓开裂、脱落问题由有机保温材料构成的外墙外保温其保温墙面开裂脱落在国内各地皆有发生，墙面开裂脱落的原因是一个系统因素，诸如：建筑结构原因：在框架结构中，由于混凝土和围护结构填充材料变形应力不一致，墙面基底部位发生变形以及建筑物