无机保温材料的应用和发展前景.pdf

辽宁建材2010 年 第 2 期无机保温材料的应用和发展前景1保温材料的特点和别称（1）保温材料的主要特点。保温材料具有密度小（轻的 1 立方米只有几千克）、导热系数小（仅为红砖墙的百分之几、花岗岩的千分之几、钢材的万分之几、紫铜的十万分之几）、单位热阻的价格很低（单位体积售价与其导热系数的乘积很小）、同等厚度的热阻大（厚度除以导热系数的商很大）等特点。（2）保温材料的界定。在我国的热力工程中，把平均温度为 350 时材料的导热系数小于 0.12 W/（m K）的材料定为保温材料；在我国的一般建筑工程中，把平均温度为 20 时材料的导热系数小于 0.233 W/（m K）的材料称为保温材料。（3）保温材料的几种别称。在习惯上，为了保持室内需要的温度，减少热损失，常称要用保温材料；为了防止高温热传递的危害，防止辐射热，常称要用隔热材料；为了保持低温（5-30 ）、超低温（-30 以下），常称要用保冷材料；为了防止高温辐射热的危害或回收和利用辐射热能，常称要用热反射材料。有时又统称为绝热材料。2保温材料的分类和分级2.1保温材料的分类（1）按材质分有：有机、无机、金属三类保温材料。无机保温材料多属于不燃的保温材料。（2）按保温材料的使用温度分有：耐高温（700 以上）、耐中等温（100700 ）、常温（0100 ）保温材料，以及耐低温（-300 使用）、超低温（-30 以下）保冷材料。（3）按保温材料的结构分有：纤维（固体基质、气孔连续）、多孔（固体基质连续，气孔不连续）、粉末（固体基质不连续、气孔连续）保温材料。（4）按保温材料的密度分有：重质（密度大于 350 kg/m3）、轻质（密度为 50350 kg/m3）、超轻质（密度小于或等于 50kg/m3）保温材料。（5）按保温材料的压缩性能分有：软质（可压缩 30%以上）、半硬质（可压缩 6%30%）、硬质（可压缩小于 6%）保温材料。（6）按保温材料的形态分有：多孔、纤维、粉末、膏状、层状保温材料。详见表 1。2.2保温材料的分级根据 GB8624 建筑材料燃烧性能分级方法，可把保温材料分为不燃、难燃、可燃、易燃四级。其级别代号、名称、示例见表 2。对防火等级要求高的建筑，一定要选用不燃（A 级）或难燃（B1 级）的保温材料；一般工程也应选用阻燃型（B2级）保温材料，不得选用易燃（B3 级）保温材料。3建筑防火对保温材料的新要求（1）根据公安部、住房和城乡建设部公通字 2009 46号 民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定 的要求：“民用建筑外保温材料宜为 A 级，且不应低于 B2 级”。（2）非幕墙式民用建筑外墙外保温及水平防火隔离带用的保温材料应符合下列规定：非幕墙式民用建筑外墙外保温用的保温材料及水平防火隔离带的设置应符合表 3 的要求，且水平防火隔离带必须采用 A 级保温材料。外墙外保温系统应采用不燃或难燃材料作防护层。防护层应将保温材料完全覆盖。首层的防护层厚度不应小于 6mm，其他层不应小于 3 mm。采用外墙外保温的建筑，其基层墙体耐火极限应符合现行防火规范的有关规定。（3）幕墙式建筑应符合下列规定：幕墙式建筑外墙及其水平防火隔离带用的保温材料应符合表 4 要求。保温材料应采用不燃材料作防护层。防护层应将保温材料完全覆盖。防护层厚度不应小于 3 mm。采用金属、石材等非透明幕墙结构的建筑，应设置基层墙体，其耐火极限应符合现行防火规范关于外墙耐火极限的有关规定；玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙、裙墙的耐火极限和防火构造应符合现行防火规范关于建筑幕墙的有关规定。基层墙体内部空腔及建筑幕墙与基层墙体、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间的空间，应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。（4）防火隔离带应沿楼板位置设置，其宽度不小于 300mm，其材料应采用 A 级保温材料，且防火隔离带与墙面应辽宁省建筑材料科学研究所朱盈豹摘要本文简述了保温材料的特点、分类和建筑防火对保温材料的新要求，阐明了应用和发展无机保温材料的重要性，并提出了应用和发展无机保温材料的建议。关键词无机；有机；保温；防火10按形态分类材料名称示例制品形状多孔状聚苯乙烯泡沫塑料板、块、筒聚氯乙烯泡沫塑料板、块、筒泡沫玻璃、聚氨酯泡沫塑料板、块、筒改性菱镁泡沫制品、加气混凝土板、块微孔硅酸钙、珍珠岩制品板、块、筒纤维状岩棉、矿渣棉毡、筒、带、板玻璃棉、超细玻璃棉毡、筒、带、板陶瓷纤维、硅酸铝纤维棉毡、筒、带、板稻草板板软木、木丝板、木屑板板粉末状膨胀珍珠岩粉硅藻土、硅酸盐复合保温粉粉膨胀蛭石粉膏 状硅酸盐复合保温涂料膏、浆层 状金属箔、纸玻纤筋铝箔、铝箔夹层蜂窝状单层金属镀膜多层状、单层绝热纸层状、单层、多层绝热塑料反射膜层状、单层、多层级别名称保温材料示例A不燃材料泡沫玻璃、岩（矿）棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、微孔硅酸钙、加气混凝土制品等B1难燃材料改性酚醛、脲醛、橡塑等泡沫塑料制品等B2可燃材料氧指数不小于 30%的聚苯乙烯泡沫塑料（阻燃 EPS）等B3易燃材料普通型聚苯乙烯泡沫塑料（普通型 EPS、XPS、PU）等表 1常用保温材料示例表 2建筑材料燃烧性能分级及示例表 3非幕墙式民用建筑外墙外保温及防火隔离带的设置要求表 4幕墙式建筑外墙及其水平防火隔离带用的保温材料要求进行全面积粘贴。（5）建筑外墙的装饰层（除采用涂料外），应采用不燃材料。当建筑外墙采用可燃材料时，不宜采用着火后易脱落的瓷砖等材料。（6）屋顶用的保温材料及其防火构造应符合下列规定：对于屋顶基层采用耐火极限不小于 1.00 h 的不燃体的建筑类型建筑高度 H/m墙体保温材料的燃烧性能水平防火隔离带设置要求住宅H100应为 A 级-100H60不应低于 B2 级当用 B2 级时，每层应设置水平防火隔离带60H24不应低于 B2 级当用 B2 级时，每二层应设置水平防火隔离带H24不应低于 B2 级当用 B2 级时，每三层应设置水平防火隔离带其他民用建筑H50应为 A 级-50H24应为 A 级或 B1 级当用 B1 级时，每二层应设置水平防火隔离带H24不应低于 B2 级当用 B2 级时，每层应设置水平防火隔离带建筑高度 H/m保温材料的燃烧性能水平防火隔离带应采用 A 级材料及水平防火隔离带设置要求H24应为 A 级-H24应为 A 级或 B1 级当用 B1 级时，每层应设置水平防火隔离带 专家讲坛11辽宁建材2010 年 第 2 期建筑，其屋顶的保温材料不应低于 B2 级；其他情况，保温材料的燃烧性能不应低于 B1 级。屋顶与外墙交界处、屋顶开口部位四周的保温层，应采用宽度不小于 500 mm 的 A 级保温材料设置水平防火隔离带。屋顶防水层或可燃保温层应采用不燃材料进行覆盖。（7）用于临时性居住建筑的金属夹芯复合板材，其芯材应采用不燃或难燃保温材料。（8）建筑外保温系统的施工应符合下列防火规定：保温材料进场后应远离火源。露天存放时，应采用不燃材料完全覆盖。需要采取防火构造措施的外保温材料，其防火隔离带的施工应与保温材料的施工同步进行。可燃、难燃保温材料的施工应分区段进行，各区段应保持足够的防火距离，并应边固定保温材料边涂抹防护层。未涂抹防护层的外保温材料高度不应超过 3 层（楼）。墙上的各种支撑、设施等构件的电焊工序应在保温材料铺设前进行。确需在保温材料铺设后进行的，应在电焊部位的周围及底部铺设防火毯等防火保护措施。不得直接在可燃保温材料上进行防水材料的热熔、热粘结法施工。施工用照明等高温设备靠近可燃材料时，应采取可靠的防火保护措施。聚氨酯等保温材料进行现场发泡作业时，应避开高温环境。施工工艺、工具及服装等应采取防静电措施。施工现场应设置室内外临时消火栓系统，并满足施工现场火灾扑救的消防供水要求。外保温工程施工作业工位应配备足够的消防灭火器材。（9）建筑外保温系统的日常使用应符合下列防火规定：与外墙和屋顶相贴邻的竖井、凹槽、平台等，不应堆放可燃物。火源、热源等火灾危险源与外墙、屋顶应保持一定的安全距离，并应加强对火源、热源的管理。不宜在外保温材料的外墙和屋顶上进行焊接、钻孔等施工作业。确需施工作业的，应采取可靠的防火保护措施，并应在施工完成后，及时将裸露的外保温材料进行防护处理。电气线路不应穿过可燃外保温材料。确需穿过时，应采取穿管等防火保护措施。4无机保温材料的发展新机遇（1）有机保温材料的贡献及其难于解决的老问题。近 30 年来，随着我国建筑业的发展、节能建筑的普及和节能率的不断提高，保温材料的总产量和应用量估计已翻了 10 番左右。尤其是有机保温材料，由于设备成套，投资少，建厂快，其产品又具有容重轻，导热系数小，很适合作建筑保温，所以发展迅猛，其产量可能超过保温材料总产量的 80%，而且绝大部分的有机保温材料都已用于建筑节能保温工程，可以说有机保温材料为建筑节能做出了巨大的贡献。但是，有机保温材料多属于可燃、易燃材料、不耐高温，在 100 左右就软化，一旦发生火灾，火焰不仅往上迅速扩大火势，而软化的有机液滴带着明火往下滴落，粘在可燃体上又很快扩展燃烧，这种火灾很难实现有效施救，往往会造成严重的经济损失和人员伤亡事故。已建成的大量EPS、XPS 薄抹灰外保温建筑，因未设防火隔离带等有效的防火措施，仍存在严重的火灾隐患。（2）无机保温材料的新机遇。为杜绝或减少建筑火灾隐患，公安部、住房和城乡建设部以公通字 2009 46 号文发布了 民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定 。要求民用建筑外保温宜采用燃烧性能为 A 级的保温材料，且不应低于 B2 级。当采用 B2 级时，应按规定用 A 级保温材料设置“水平防火隔离带”。高层节能建筑需用 A 级保温材料，所有建筑的水平防火隔离带都要用 A 级保温材料，有机保温材料的防护层要采用无机材料来实现完全覆盖；民用建筑的楼梯间隔墙、公共建筑采暖分区的隔墙、高层建筑的电梯井墙、实现采暖分户计量收费的居住建筑分户墙、地板热辐射采暖的楼板，都应采用无机保温材料来提高其保温、隔热、隔声性能。这就给无机保温材料的应用带来了新的机遇，希望辽宁的保温材料企业能抓住这个无机材料发展的良好商机。5有机和无机保温材料应各用其所长前些年，有人说有机保温材料会代替无机保温材料，现在又说无机保温材料要代替有机保温材料。其实，还是应该说各用其所长，优势互补为好。（1）防火要求高的建筑应使用好无机保温材料。公共建筑、高层建筑，可全部采用无机保温材料来实现建筑节能的要求。当外墙外保温层的厚度过大时，可采用内、外侧均粘贴无机保温板的复合保温外墙；或设计成外墙外侧粘贴无机保温板，外墙内侧喷涂、涂抹无机保温浆料（采用浆料时应严防偷工减料）的复合保温外墙。水平防火隔离带可采用单面（后挂）或双面（现浇自挂）钢丝网架硬质岩棉板、膨胀珍珠岩板、微孔硅酸钙板、超轻陶粒混凝土保温板等无机保温材料。（2）有机保温材料与无机保温材料可优势互补。节能率高的建筑，在外墙及屋顶保温中，可采用有机保温材料与无机保温材料复合应用来实现高节能率的要求。如底层用有机保温材料，面层再用足够厚度的无机保温材料（且无机保温材料必须完全覆盖有机保温材料）的复合保温构造来实现。在一般保温部位采用 B1 级（难燃）保温材料或 B2 级保温材料，在防火隔离带部位采用 A 级（不燃）保温材料，实现保温隔热材料与保温防火技术的综合应用。燃烧性能为 A 级的无机保温材料，它的使用温度高，不怕火，可广泛用于各类保温隔热工程。虽然它的导热系数偏大（与一般泡沫塑料相比），但可适当增加保温层厚度来弥补；或在靠基层处采用有机保温材料，再在其上用足够厚度的无机保温材料完全覆盖的复合保温结构来实现。126几点建议（1）开发适用于防火隔离带的保温节能新产品及其配套材料和配件。（2）完善防火隔离带与相邻保温层间、防护层间的厚度、连接、接缝、防裂、防渗等应用技术。（3）进一步解决好外保温层、防护层的裂纹、空鼓、脱落等问题。（4）编制防火隔离带构造图集。（5）建筑保温用的硬泡聚氨酯、挤塑聚苯乙烯、模塑聚苯乙烯泡沫塑料及其制品应进一步提高其燃烧性能，使之达到 B1 级。（6）建筑用的无机保温材料应在增加产量、品种的同时，进一步提高质量、完善配套技术和售后服务。从建筑节能要求谈建筑门窗应用技术1前言建筑外门窗是满足采光，通风的重要功能部件，随着城市建设的现代化，建筑门窗也越来越现代化。建筑的现代化却带来了门窗面积的大幅度增加，这对节能是很不利的。一方面，由于门窗的传热系数大大高于墙体，所以门窗面积的增加采暖能耗肯定增加；另一方面夏季空调的负荷亦增加。但是，大面积采用玻璃，的确可以增加建筑的现代化感，是建筑透亮，我们不可能因为节能过分限制开窗的面积。而且，随着玻璃制造技术的进步，玻璃的保温能力和遮阳能力也大幅度的提高了，这也为大面积开窗创造了条件。另外大面积开窗 有利于夏季的通风降温。所以一味限值开窗面积是没有必要的，关键是在门窗中采取必要的、满足要求的节能措施。建筑门窗种类按型材可分：铝合金门窗、隔热铝合金门窗、塑料门窗、木门窗、铝木复合门窗、钢门窗、不锈钢门窗、隔热钢门窗、隔热不锈钢门窗、玻璃钢门窗等。按开启形式可分：推拉、平开、平开推拉、上悬、平开下悬、中悬、折叠等多种形式。门窗采用玻璃品种：单层、中空、三层中空、镀膜玻璃（如 Low E 玻璃）、真空玻璃等。门窗传热系数、遮阳系数、可见光的透射比、气密性等，在建筑节能设计标准中都有要求。为了保证正常使用功能，在热工方面对门窗还有抗结露、通风换气等要求。所有这些要求，需要在门窗工程深化设计中去体现，需要满足要求的门窗产品来保证，需要高质量的安装来实现。2门窗工程设计施工验收标准 公共建筑节能设计标准 DB21/T1477-2006 居住建筑节能设计标准 DB21T14762006 民用建筑节能保温工程施工质量验收规程DB21T14622006 建筑安装工程施工技术操作规程 DB21/900.111-963塑料门窗安装工程3.1保证项目（1）塑料门窗及附件质量必须符合设计要求和有关标准规定；检验方法：检查出厂合格证、产品验收凭证。（2）塑料门窗安装的位置，开启方向必须符合设计要求；检验方法：观察，尺量检查。（3）塑料门窗框安装必须牢固，预埋件的埋设和连接方法，位置数量及防腐处理必须符合设计要求。检验方法：框与墙间隙填塞前观察和手扳检查，并检查隐蔽记录。3.2基本项目（1）塑料门窗平开扇安装应符合下列规定：合格：关闭紧密、间隙基本均匀，启闭灵活。优良：在合格的基础上，间隙均匀。检验方法：观察和开闭检查。（2）塑料门窗推拉扇安装应符合下列规定：合格：关闭紧密、间隙基本均匀，框与扇搭接量不小于设计要求的 80%。优良：关闭严密，间隙均匀、框与扇搭接量符合设计要求。辽宁省建设科学研究院刘振河 专家讲坛13