外墻常用無機(jī)保溫材料的應(yīng)用及展望

梁東霞 趙 婕

1.甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司；2.蘭州蘭石房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

1 前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在民用住宅建筑中，其用電量在不斷地增加，基于此要對外墻保溫材料進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而達(dá)到外墻保溫的理想效果。在民用建筑中的外墻部位，大面積應(yīng)用無機(jī)保溫材料，不但可以起到節(jié)能降耗的目的，還可以從根本上降低污染，使環(huán)境得到保護(hù)。

2 近年來外墻保溫系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)

自2007年以來，國家就下達(dá)了相應(yīng)的文件，基于此，國內(nèi)各地越來越重視外墻保溫材料的實(shí)施，在此項(xiàng)措施實(shí)施的過程中，發(fā)生了很多大小不一的火災(zāi)事故，如表1所示。

表1 近年來外墻保溫系統(tǒng)火災(zāi)

2010年11月15日上海市靜安區(qū)膠州路707弄1號的一棟28層住宅樓現(xiàn)場違規(guī)使用大量聚氨酯泡沫等易燃材料2011年2月3時零時13分沈陽市和平區(qū)青年大街390號的皇朝萬鑫酒店B座樓燃放煙花爆竹引燃樓表面裝飾保溫材料發(fā)生火災(zāi)2011年6月5日18時45分正在建設(shè)的昆明新螺螄灣國際商貿(mào)城項(xiàng)目二期工程1號樓電焊火花引燃鋁塑板和泡沫條等外圍幕墻的裝飾材料引發(fā)火災(zāi)

火災(zāi)的一次又一次的發(fā)生，使國內(nèi)社會不得不重視居民住宅的外墻保溫系統(tǒng)，因此，大面積建設(shè)節(jié)能型的建筑，將無機(jī)保溫材料應(yīng)用于建筑外墻中，不但使人們的生命安全得到保障，還能使社會實(shí)現(xiàn)綠色健康的發(fā)展。

3 外墻常用的無機(jī)保溫材料概述

3.1 提高火災(zāi)效果的方法

在現(xiàn)實(shí)中，為了使外墻本身的耐火性實(shí)現(xiàn)根本的節(jié)省目的，就要在外墻的絕緣材料中添加一定的絕緣材料。將絕緣材料添加到外墻建設(shè)中，可以使絕緣材料本身的阻燃性得到提高，進(jìn)而使絕緣材料的耐火性得到進(jìn)一步的提高。絕緣材料本身可以分為兩大類，即加入無機(jī)阻燃劑和無機(jī)阻燃劑，其中無機(jī)阻燃劑是一種十分傳統(tǒng)的方法，主要包含石墨、氫氧化鎂，復(fù)合氫氧化鋁又或者是三水合物。以上主要應(yīng)用于節(jié)能保溫材料之中，并且在實(shí)施的過程中可以有效地保證消防安全。石墨本身具備高耐熱性的特質(zhì)，在持續(xù)的高溫中，可以高達(dá)3000 攝氏度甚至是更高，其與氧氣在一起可以反映，進(jìn)而分解二氧化碳，與此同時還具備一定程度的抗炎作用，所以將石墨添加到絕緣的材料中，可以從根本上使耐火的現(xiàn)象可以改善。氫氧化鎂本身具備無毒的特性，因此，在被高溫分解的過程中具備綠色節(jié)能性，氫氧化鎂在遇高溫時，可以吸收并且放出相應(yīng)的潛熱水，進(jìn)而使溫度實(shí)現(xiàn)降低的目的，將可燃性的氣體做冷卻處理，實(shí)現(xiàn)高效的阻燃性。

3.2 防止材料破碎和掉落的方法

將有機(jī)與無機(jī)的絕緣層進(jìn)行覆蓋，可進(jìn)一步形成一個整體，其本身不但決定于外絕緣體系統(tǒng)的整體組合，還取決于是否形成一個完整的有機(jī)體，進(jìn)而在表面部分形成直鏈化合物。在兩個氣缸的表面位置，為了使其本身的耐火性和隔熱性得到改善，還要加入一定分量的列，基于此，整體的材料才不會出現(xiàn)破碎和掉落的現(xiàn)象。

3.3 提高防水性的方法

在無機(jī)保溫材料結(jié)構(gòu)中，為使其防水性能得到進(jìn)一步的提高，可以在其表面上噴涂一部分水不可滲透的材料，又或者將水密隔熱材料混合進(jìn)去，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)防水性能的提高。除此以外，還可以對保溫材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部通過涂層的方式達(dá)到極佳的抗水效果。與此同時，還可以將聚合物的乳液加入無機(jī)保溫材料之中，進(jìn)而增強(qiáng)其本身的耐水性。

4 外墻無機(jī)保溫材料的性能分析

不論是任何一種材料，其本身形成的壁，都會具備一定程度的絕緣性能，但是在不同的建筑墻體中，其本身是由不同材料構(gòu)成的墻體，其整體的絕緣性能會有很大的差距。在建筑物中，其本身的隔熱特性主要有三個方向：首先第一點(diǎn)個方向，就是在外墻的內(nèi)表面中，其本身的預(yù)定溫度在加熱的過程中，不可以出現(xiàn)遠(yuǎn)高于室內(nèi)露點(diǎn)溫度低的現(xiàn)象；其次第二個方向，基于以上條件，內(nèi)部整體的加熱溫度，在正常的環(huán)境中溫度差應(yīng)不高于三攝氏度；第三個方向也是最后一個方向，現(xiàn)階段的絕緣特性壁務(wù)必要滿足國家的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在無機(jī)的絕緣材料中，其主要是分為三個類型，首先第一個類型，是絕熱懸浮液，其次第二個類型，是發(fā)泡無機(jī)材料，最后一個材料則是礦棉。還有一種類泡沫的無機(jī)材料，該無機(jī)材料不但包含了泡沫混凝土，還包含了膨脹珍珠巖，除此以外，還有加氣混凝土和砂蒸壓加氣混凝土塊。在進(jìn)行外墻保溫的過程中，選取膨脹珍珠巖和自然的煅燒珍珠巖作為無機(jī)保溫材料，其不但具備導(dǎo)熱性低的特點(diǎn)，還具備耐化學(xué)性能的特點(diǎn)，除此以外，還可以對噪音進(jìn)行吸附，在發(fā)生火災(zāi)時，其還可以作為無毒阻燃劑，能使墻體的絕緣阻燃性得到更好的發(fā)揮。加氣混凝土的主要原材料就是水泥和石灰，其主要的制成步驟不但要經(jīng)歷混合和研磨，還要通過相應(yīng)的切割和高壓滅菌等，最終才能形成充氣材料。又由于在進(jìn)行充氣材料的加入過程中，被加入的最終產(chǎn)品本身不但有很多的均勻孔，并且還具備重量輕的特質(zhì)，該產(chǎn)品往往會應(yīng)用于建筑中的絕緣壁。礦棉的主要制成原料就是一些工業(yè)廢料，僅僅通過熔化并且離心，就能得到大量的礦棉。

5 無機(jī)保溫材料的應(yīng)用展望

5.1 改進(jìn)工藝，降低成本

在國內(nèi)當(dāng)前，市場中隨處可見無機(jī)保溫材料，并且具備多樣性的特點(diǎn)。無機(jī)保溫材料具備不同的特點(diǎn)的同時，仍具備一定程度的問題。比如就材料的性能和吸附的尺寸上均有偏差。又如酚醛復(fù)合板，其本身具備易碎化的缺陷，與此同時還會出現(xiàn)粉化的現(xiàn)象等。在現(xiàn)階段的無機(jī)保溫材料中，并沒有相對完善的標(biāo)準(zhǔn)，以及相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備，因此即便國內(nèi)的泡沫生產(chǎn)十分廣泛，并且技術(shù)也相對成熟，但是整體的技術(shù)水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐洲國家。所以，國內(nèi)仍然需要向國外學(xué)習(xí)，不斷完善無機(jī)保溫材料的工藝，進(jìn)而使生產(chǎn)的成本得以降低。

5.2 無機(jī)保溫砂漿體系

所謂無機(jī)保溫砂漿就是應(yīng)用于建筑墻體外部的砂漿，其屬于一種新型的保溫節(jié)能材料，其主要是將無機(jī)類的輕質(zhì)保溫顆粒作為最基本的輕骨料，通過部分的凝膠材料的添加，以及其他材料進(jìn)一步填充，最終得到的干粉砂漿。無機(jī)保溫砂漿，具備一定的節(jié)能性，在節(jié)能的同時，還能將廢物利用起來，在保溫隔熱上也有優(yōu)異的效果，基于以上優(yōu)點(diǎn)，還具備價格實(shí)惠適合大面積使用的特點(diǎn)。在無機(jī)保溫砂漿中，其整個體系的建設(shè)是通貨膨脹?；⒅楦苫毂厣皾{進(jìn)而形成保溫層，與此同時，在保溫層的內(nèi)部層面，涂抹相應(yīng)的抗裂砂漿，進(jìn)而與保溫層進(jìn)行復(fù)合，最后形成一個完整的體系，不但具備隔熱的特性，還具備防火和抗裂的特質(zhì)。此砂漿不論在溫度上還是在化學(xué)上都具備一定程度的穩(wěn)定性，因此不會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，與原本的建筑體系同壽。

5.3 泡沫玻璃保溫體系

泡沫玻璃保溫體系，顧名思義，就是由泡沫玻璃保溫板以及相應(yīng)的黏結(jié)劑組合而成，同時在使用時，還要應(yīng)用到相應(yīng)的抹面砂漿、膩?zhàn)?、金屬托架等。泡沫玻璃本身具備不燃的特性，因此也會產(chǎn)生有害氣體，更不會對人們的健康產(chǎn)生威脅。與此同時，其本身還具備不變形的特點(diǎn)，在抗氧化的同時，還能保證不透濕性，又由于其本身的物理和化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，所以不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，與建筑原體同壽。

5.4 巖棉外墻保溫體系

該體系是現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛的一個外墻保溫方法。在保溫的層巖棉中，其主要是以鐵礦渣作為主要組成部分，通過熔化的方式，再經(jīng)過高壓蒸汽噴吹的方式進(jìn)行冷卻處理，最終得到的無機(jī)隔熱材料。巖棉本身具備很多的特點(diǎn)，例如，不燃、不腐爛、彈性好等等。巖棉本身還具備隔音的特性，不但可以應(yīng)用于現(xiàn)階段的各種墻體結(jié)構(gòu)中，還可以應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)中，將其大范圍應(yīng)用，不但能使室內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量得到改善，還能使室內(nèi)墻體的潮濕狀況得到根本的改善，與此同時使整個墻體的氣密性得到提高，實(shí)現(xiàn)墻體表面不結(jié)露的目的。

5.5 無機(jī)纖維保溫防火噴涂體系

就建筑的環(huán)保材料而言，無機(jī)纖維噴涂屬于一種新型材料，其主要是由兩個成分組成，即無機(jī)纖維和水基型粘劑，將兩者進(jìn)行攪拌，之后，通過相應(yīng)的空壓泵進(jìn)而對其進(jìn)行噴涂，其會與霧化水進(jìn)行混合，被噴涂在需要保護(hù)的基材上，立刻就會在噴涂的位置，形成相應(yīng)的涂層。無機(jī)纖維噴涂的優(yōu)點(diǎn)有很多，其不但具備質(zhì)輕、吸聲的特點(diǎn)，并且，其本身在進(jìn)行噴涂的過程中，具備無毒無味的特點(diǎn)，除此以外，無機(jī)纖維噴涂，還具備耐火性好、隔熱效率高、耐候性好等特點(diǎn)。國外早在一百多年前就已經(jīng)將無機(jī)纖維保溫防火材料廣泛應(yīng)用于實(shí)際之中，該材料的初期，主要的原材料就是石棉纖維，但是發(fā)展至今，人們已經(jīng)找到了可以替代石棉縣委的材料，即人造的無機(jī)纖維。人造無機(jī)纖維有很多種，其不但包含了礦棉和巖棉，還有玻璃棉和硅酸鋁棉等，以上人造無機(jī)纖維都是礦石在經(jīng)歷高溫之后，會發(fā)生熔化的現(xiàn)象，再經(jīng)由噴絲成形，最終形成所謂的纖維。在現(xiàn)階段，北京的奧運(yùn)工程和上海世博園的整個配套工程中，均應(yīng)用到了無機(jī)纖維保溫防火噴涂系統(tǒng)。

5.6 輕質(zhì)無機(jī)墻板保溫系統(tǒng)

所謂輕質(zhì)無機(jī)墻板，就是現(xiàn)實(shí)中的鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板，其主要的基材有塑性水泥和三維受力骨架，除此以外，還有一種輕質(zhì)材料，只有由這三種基材進(jìn)行混合而成的墻板，才是輕質(zhì)無機(jī)墻板。其中，最主要的輕質(zhì)材料還是由憎水膨脹珍珠巖制品和巖棉制品等一同構(gòu)成。輕質(zhì)無機(jī)墻板在進(jìn)行安裝和固定之前，正常情況下，是先到施工的現(xiàn)場，并且對芯板的兩側(cè)進(jìn)行防裂水泥砂漿的噴涂或者是鋪抹，最終整個建筑的構(gòu)建變得更加的完整。在輕質(zhì)的無機(jī)墻板中，其本身的保溫體系，不但具備高強(qiáng)度，高隔音的特點(diǎn)，還具備保溫隔熱、整體性能整體較好的特點(diǎn)，除此之外，該體系還具備綠色環(huán)保的特性，因此，被廣泛應(yīng)用于實(shí)際的應(yīng)用之中。在對該體系進(jìn)行管線布設(shè)的過程中，其具備布設(shè)方便的特點(diǎn)。在未來的墻體材料發(fā)展趨勢中，輕質(zhì)無機(jī)墻板絕對是最具代表性的材料。

6 結(jié)語

總而言之，根據(jù)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷深入與發(fā)展，建筑行業(yè)的整體發(fā)展也取得了很大程度的進(jìn)步，基于此，在建筑的外墻保溫領(lǐng)域上也在日益不斷地發(fā)展，但是就現(xiàn)階段而言，在進(jìn)行建筑外墻保溫的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的防火問題，因此，在實(shí)際中，經(jīng)常會出現(xiàn)由于保溫材料選取不合格的問題，而導(dǎo)致火災(zāi)頻發(fā)，由于外墻保溫系統(tǒng)十分的重要，所以要極其重視，并且在進(jìn)行選擇的過程中，要選擇具備安全性高、耐火性高的保溫材料，基于此，要符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，如若不然，則很容易引起大面積的火災(zāi)，因此無論是在無機(jī)保溫材料的選取上，還是在無機(jī)保溫材料的管理和工藝上都要進(jìn)行重視，并且實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。本篇文章通過對未來無機(jī)保溫材料的展望，希望使我國建筑領(lǐng)域在防火節(jié)能方向上可以發(fā)展得越來越好。