一、建筑保溫節能的必要性
近年來,世界經濟有了很大的發展,但隨之能源也出現了緊張局面.能源短缺和浪費已經成為社會經濟發展的主要瓶頸之一,已經危及到社會的可持續發展.在我國,建筑能耗是能源消耗的大戶.有關專家指出,目前國內建筑物能耗,占社會總能耗的比重已超過了28%(北方地區的采暖能耗超過了當地社會總能耗的40%).解決能源短缺的重要措施之一是節約能源,發展經濟所需的能源要更多地依靠節能來解決,建筑節能無疑是節能系統工程的重要環節.在建筑方面,在使用過程中的能耗,主要包括采暖,通風,空調,家用電器等,其中又以采暖和空調能耗為主,特別是我國地域廣闊,冬寒夏熱的情況十分突出,再加上我國建筑物的保溫隔熱和氣密性能很差,采暖系統熱效率低,單位住宅建筑面積采暖能耗約為發達國家的三倍.我國建筑用能又以煤為主,現在每年采暖燃煤要排放二氧化碳達 1.9億噸,排放二氧化硫近300萬噸,研究表明采暖燃煤已經成為城鎮采暖期空氣污染大大超過標準的主要原因.因此建筑節能就成為社會備受關注的議題,而節能的重點就放在圍護結構采暖和降溫的能耗上.這樣建筑圍護結構的保溫節能系統就日益加強。
二、墻體保溫技術現狀和發展趨勢
目前墻體保溫系統有外墻外保溫系統,外墻內保溫系統和夾芯保溫系統,現今市面主要使用外墻外保溫系統,它由粘結層,絕熱層,保護層,飾面層等組成,施工形式有澆筑法,粘貼法,外掛法等.此技術的優點有適用范圍廣,技術含量高;保護主體結構,延長建筑物壽命;基本消除了"熱橋"的現象,較好地發揮了材料的節能保溫功能;有利于室溫穩定;有利于室內裝修,節省空間等。
在保溫系統中zui主要的保溫層現在大多采用聚苯板或擠塑板,還有部分使用巖棉,聚苯板的導熱系數一般在0.036 W/(m·K)左右,而擠塑聚苯板的導熱系數一般在0.028 W/(m·K)左右,厚度按熱工計算一般為40～60mm時能滿足節能50%的要求.但隨著建筑節能要求的提高,節能標準由節能50%提到65%,若要滿足節能65%的要求,掛貼聚苯板的厚度還要加厚,由于厚度過大,板材及其外保護層的重量使保溫體系易出現開裂等質量問題,體系可靠性大大降低,并且一旦開裂就會影響到保溫體系的防水性,水分的入侵會造成保溫材料的失效,所以要滿足節能65%的要求,則必須尋找和采用新的保溫材料,這樣聚氨酯保溫材料以其*的性能成為新材料的。
三、聚氨酯保溫材料在墻體保溫系統中的應用優勢
聚氨酯硬泡體具有一系列的優點,從而使它當之無愧的用作新型的保溫材料
?、?導熱系數低,保溫隔熱效果好
由于聚氨酯發泡時閉孔率高,所以當聚氨酯硬泡密度為35-40Kg/m3時,導熱系數僅為0.018-0.023W/(m·K),25mm厚的聚氨酯硬質泡沫塑料的保溫效果相當于40mm厚的EPS,45mm厚的礦棉,380mm厚的混凝土或860mm厚的普通磚.在同樣保溫效果下,保溫層厚約相當于EPS 的一半,在目前所有保溫材料中導熱系數zui低,其熱工性能*.
?、?具有良好的粘結性能
聚氨酯的發泡技術使它具有*的粘結性能,聚氨酯硬泡體直接噴涂于墻體,系反應物料受壓力作用,通過噴槍形成混合物直接發泡成型,液體物料具有流動性,滲透性,可進入到墻面基層空隙中發泡,與基層牢固地粘合并起到密封空隙的作用.其粘結強度超過聚氨酯硬泡體本身的撕裂強度,從而使硬泡層與墻面基層成為一體,不易發生脫層,聚氨酯可與很多材質的建筑外墻粘貼,包括砌塊,磚石,混凝土墻,木材,金屬等各種材料,還能與玻璃強力粘貼.
③ 防水性能好
聚氨酯硬泡吸水率低,抗水蒸氣滲透性好,泡沫孔呈獨立狀態,互不連通,閉孔率達95%以上,是結構致密的微孔泡沫材料,與空氣接觸的表面更加致密,不易透水,屬憎水材料,噴涂施工時可進入到墻面基層空隙中發泡,與基層牢固地粘合并起到密封空隙的作用,因此防水效果好,吸水率≤1%,且不會因吸潮而增大導熱系數,防水性能可靠.
④ 現場噴涂或澆注施工,整體性好
聚氨酯硬泡采用噴涂或澆筑施工,施工具有連續性,*的施工技術使整個保溫層無接縫,具有整體性,通過機械化施工,墻體形成無接縫連續殼體.
⑤ 耐老化,阻燃,化學穩定性好
與聚苯乙烯等有機保溫材料相比,聚氨酯的耐老化性能更加優異,化學性能穩定,抗老化強度的溫度范圍大,聚氨酯硬泡體在低溫-50℃情況下不脆裂,在高溫+150℃情況下不流淌,不粘連,可正常使用,且耐弱酸,弱堿等化學物質侵蝕,使用壽命更長.同時,硬質聚氨酯泡沫在阻燃劑的作用下,很容易達到國家阻燃標準B2級,燃燒中不出現熔融物質滴落現象,更適合現在建筑保溫材料的要求.
?、?施工方便,施工效率高
聚氨酯保溫材料既可用于新房,也可用于舊房改造,適應于任何形狀結構,特別是異型層面,且維修方便,適用于各種墻體維護施工.當舊基層未發生脫層,起鼓,可以不鏟除舊基層,直接在舊基層上噴涂施工,降低了工程強度和難度,節省工程造價及施工時間,現場施工可以實現標準化,工業化,操作簡便,其施工效率高出其他保溫施工方式幾倍.
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聚氨酯性能穩定,抗老化能力強,已用工程總結和研究表明,其使用年限可達25年以上,并且不含甲醛.通常無須維修,節約的費用將是十分可觀.
聚氨酯保溫材料由于將防水,保溫,隔熱,隔音技術有機結合,使建筑物節能*,并且施工簡單,從而在國內外引起廣泛關注.建筑節能成為硬質聚氨酯泡沫的重要應用領域之一,對其在保溫領域中的應用技術,國內外的專家和建筑技術人員進行了廣泛的研究.
四,國外墻體保溫現狀及聚氨酯在保溫體系中的的應用和技術現狀
在國外,建筑節能體系發展較早,美國在20世紀70年代就制定了《建筑節能設計和評價方法》,德國在1976年頒布了《建筑節能法》,加拿大也較早的實施《新建筑節能法》,依此些法規為標準,國外建筑節能體系開始發展,外墻外保溫節能體系以其*性發展起來,經過一段時間的發展,技術已較為完善.并在*范圍內開始推廣,現在外墻外保溫技術已發展為十幾種節能保溫體系,如典型的外墻外保溫體系,夾心保溫體系,現澆混凝土外墻外保溫自掛板體系等,其所用的保溫材料也由原來的單一性向多樣化發展.
目前,在歐洲國家廣泛應用的外墻外保溫系統主要有三種.其一為膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統;二是巖棉纖維平行于墻面的外墻外保溫系統;其次是巖棉纖維垂直于墻面的外墻外保溫系統.外墻外保溫系統在歐洲的應用,zui初是為了彌補墻體裂縫.通過實際應用后發現,當把這種泡沫塑料板粘貼到建筑墻面以后,的確能夠有效地遮蔽墻體出現的裂縫等問題,同時又發現,這種復合的墻體材料具有良好的保溫隔熱性能,節約了實際應用能量的費用.經過對該類系統進行熱工實驗得知,建筑物采用外墻外保溫系統是zui直接zui科學的節能方式之一. 20世紀60年代,美國從歐洲引入此項技術,并根據本國的具體氣候條件和建筑體系特點進行了改進和發展.同樣在70年代初的能源危機期間,由于建筑節能的要求,外墻外保溫及裝飾系統在美國的應用不斷增加,至九十年代末,其平均年增長率達到了20～25%.至今此項技術在美國的應用也達四十多年之久,zui高建筑達44層.
隨著節能要求的提高和聚氨酯保溫技術的發展,聚氨酯保溫材料越來越引起國外保溫行業的關注.并對聚氨酯在保溫系統中的應用技術作了大量的研究和工程應用.國外聚氨酯硬泡在墻體保溫中的技術應用現狀
