兰州地区既有建筑节能改造外保温选材浅析

2017-11-13 21:55王文彬魏百灵
中国科技纵横 2017年19期

王文彬++魏百灵

摘 要:兰州地区既有建筑的节能改造工程正全面开展,目前外墙外保温施工时的主要保温材料为岩棉保温板和挤塑保温板,为达到建筑寿命与外保温系统同周期的目标,现通过对两种保温材料的主要性能参数进行对比分析与相关研究试验,给现场施工提供一定的指导。

关键词:既有建筑节能改造;岩棉保温板;挤塑保温板

中图分类号:TU761.12 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)19-0114-02

1 引言

为增强老旧住宅建筑的外保温性能,降低其不必要的热损失,提高居住的舒适度,给建筑穿“外衣”这种切实可行的既有居住建筑节能改造的方式,已在全国多数地区如火如荼地展开,且改造后节能效果显著。外保温节能改造主要包括外墙保温改造、门窗节能改造等方面,其中外墙保温的节能改造对建筑传热的影响尤为明显。

甘肃省地处严寒与寒冷区域,多建于上世纪九十年代、本世纪初的建筑几乎无任何外保温措施。现今在国家政策号召与当地政府的扶持下,给既有建筑进行外墙外保温施工改造,已在部分示范项目上初显成效。经大量实地调研节能改造工程后发现,现行的施工技术基本都依据薄抹灰外墙外保温系统进行,工艺技术相差不大,但是建筑市场上外墙外保温材料的选择基本为两种,一是岩棉保温板,二是挤塑聚苯乙烯泡沫保温板,而酚醛板、石墨板、热固型改性聚苯板、硅质改性聚苯板等保温板由于其部分性能存在不同程度的缺陷,在既有建筑节能改造工程上仅有少量应用。

2 岩棉保温板与挤塑保温板性能分析

为使外墙外保温系统达到建筑防火与结构同等级、耐久性能与建筑同寿命的发展方向,现就兰州地区节能改造工程上普遍使用的岩棉保温板与挤塑保温板的几项主要参数性能作如下比较:

(1)燃烧性能。岩棉保温板为不燃材料(即燃烧性能为A级的保温材料),挤塑保温板根据其在生产过程中添加的阻燃剂含量分为难燃材料(即燃烧性能为B1级的保温材料)和可燃材料(即燃烧性能为B2级的保温材料),但是随着生产工艺的优化与建筑防火意识的提高,现今保温材料市场上的挤塑保温板多为B1级,而B2级挤塑保温板已难觅踪影。B1级挤塑保温板可完全满足工厂厂房、体育场馆等建筑的阻燃要求,而岩棉板的应用范围更广,如建筑防火墙、防火门、电梯井等重要设施通道处,还可用于一些特定建筑的外保温施工。我们在调查中发现,挤塑保温板在生产过程中存在个别厂家为降低成本,在添加阻燃剂时保证出厂与工程复检合格,但在挤塑保温板长时间使用后,阻燃剂会慢慢挥发,直接导致了建筑成为遇火即燃且难以扑救的“隐形燃烧弹”,外保温系统成了“易燃外衣”,而岩棉保温板的防火性能强、稳定性好都是其无可超越的优点。

经普查发现,目前兰州市民对于发生火灾时的逃生知识和技能的掌握还有一定欠缺,且由于某些建筑消防系统不健全等原因,兰州市建筑着火的受伤和死亡人数与建筑施工管理都有一定关系,在此现状下,在外墙保温施工时,更应选择防火等级高的岩棉作为外保温材料。

(2)导热系数。导热系数是衡量保温材料保温与热传导性能的重要参数,现今兰州市场上常用的岩棉保温板主要产自景泰县诺克保温建材有限公司(品牌为老棉袄)、甘肃鸿盛岩棉科技有限公司(品牌为万家星)、山东鲁阳节能材料股份有限公司、洛科威防火保温材料(广州)有限公司等四家公司,通过对其不同规格、不同质量的样品进行实验室检测,测得其导热系数在0.036~0.041W/(m·K)之间;另外,兰州地区现今常用的品质优良的挤塑保温板主要产自兰州瑞德隆挤塑发泡材料有限公司、甘肃鼎丰塑料制品有限公司、甘肃大众新型保温材料有限公司等几家公司,通过实验室检测,测得其导热系数为:0.028~0.030W/(m·K)。由此可见,在导热系数此项指标上,虽然两种保温材料的导热系数均在相关标准要求内,但是挤塑保温板由于其原料的生产工艺等原因,其导热系数优势略为突出。

(3)使用寿命。建筑外墙外保温系统能够带来出色的节能效果和舒适的生活环境,但在实际使用过程中出现了系统结构空鼓开裂、材料脱落等问题,特别对其耐久性与建筑物不同寿命已经影响到了它的推广与使用,因而社会对于外保温系统的耐久性能给予很高的关注。外墙外保温板的设计使用年限一般不超过25年,在使用十几年后,挤塑保温板会产生不同程度的风化、压缩强度降低现象,易發生外保温层大片脱落等现象,这就严重影响了建筑外保温系统的继续使用,且可能造成一定事故;而岩棉保温板在长时间使用后,虽然风化程度不明显,但是由于其本身自重较大,在受潮受风后易与墙体产生裂隙。我院对已使用20余年的岩棉保温板进行了《岩棉外墙外保温现状调查和耐久性研究》课题研究,正在开展的《岩棉耐久性能数理统计分析与研究》课题中对使用过的岩棉板进行检测,对其主要参数进行数理统计分析,力推在外墙保温工程中采用钢丝网复合岩棉板,同时配以综合配套技术措施,可使外墙保温体系设计使用年限达到50年,从而能够使得外墙保温系统的耐久性与新建建筑达到同寿命使用周期。

(4)施工过程技术实施。通过大量市场调查,岩棉保温板与挤塑保温板的规格尺寸相差不大,在压缩强度与容重等性能方面,由于材质构成不同,存在较大差异。经大量实验测得,岩棉保温板的容重一般为140~160kg/m3,压缩强度约在48~60kPa之间,挤塑保温板的容重一般为25~42kg/m3,压缩强度约为250~280kPa。相比之下,挤塑保温板的容重较岩棉保温板轻很多,在外墙高层使用时对建筑本身来说,其自身负荷的差异是不言而喻的;但在两种保温板的施工过程中,其施工工艺与施工难度相差不大。

(5)成本控制。现今建筑市场上常用到的岩棉保温板的价格一般为700~750元/m3,B1级挤塑保温板的价格一般为520~600元/m3,B2级挤塑保温板的价格一般为380~460元/m3。由此可见,挤塑保温板的价格比岩棉保温板价格略低,且通过市场调研得知,在施工工费上面,挤塑保温板的价格较岩棉保温板也低8~10元/m2。虽然挤塑保温板在成本方面略有优势,但是在当今建筑施工越来越规范、要求越来越严格的情况下,岩棉保温板在建筑市场上占有的份额越来越大,可见岩棉保温板作为外墙保温材料已得到较多施工单位的认同。

根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)中的要求,规范对住宅建筑外墙保温材料燃烧性能做出了明确规定:当住宅建筑高度高于100m时,保温材料的燃烧性能应为A级;当住宅建筑高度低于100m,但高于27m时,保温材料的燃烧性能应不低于B1级;当住宅建筑高度低于27m时,保温材料的燃烧性能应不低于B2级。因此,经过综合对比分析后,从使用寿命、防火性能等各方面要素进行综合考虑,岩棉保温板应是兰州地区建筑施工外墙保温材料的首选。

3 结语

通过上述岩棉保温板与挤塑保温板的主要性能参数对比分析可知,岩棉保温板除具有出色的不燃性能外,其余性能在外墙保温施工技术中也具有一定优势,依据兰州地区的建筑外墙保市场现状,在外墙保温施工时,最合理、最高效的保温板材应首选岩棉板。

参考文献

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[2]赵立华,董重成,许文发.既有建筑节能改造外保温墙体保温设计[J],2001.

[3]曾瑞琪.分析外墙外保温技术在建筑设计中的应用[J].建筑知识:学术刊,2013,(B07):135-135.endprint