1.建筑节能主墙体材料
(1)加气混凝土砌块。加气混凝土砌块是以水泥、石灰等钙质材料、石英砂、粉煤灰等硅质材料和铝粉、锌粉等发气剂为原料,经磨细、配料、搅拌、浇筑、发气、切割、压蒸等工序生产而成的轻质混凝土材料。该类产品材料来源广泛、材质稳定、强度较高、质轻、易加工、施工方便、造价较低,而且保温、隔热、隔声、耐火性能好,是迄今为止能够同时满足墙材革新和节能50%要求的唯一单材料墙体。但是在寒冷地区还存在着隔气防潮、防止内部冷凝受潮、面层冻融损坏等问题。
(2)EPS砌块。EPS砌块是用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料模块作模板和保温隔热层,而中芯浇筑混凝土的一种新型复合墙体。该类砌块具有构造灵活,结构牢固,施工快捷方便,综合造价低,节能效果好等优点,在国外颇为流行。常用于3~4层以下民用建筑、游泳池、高速公路隔离墙、旅馆建筑等。该模块有两种类型,即标准型和转角型,基本尺寸为1200mm×240mm×300mm。沿长度方向均匀分布5个方圆形孔(尺寸为150mm×150mm),底部和顶部开有半方圆孔,孔洞相互贯通,可浇筑混凝土,形成隐形梁柱框架结构。
(3)混凝土空心砌块。目前我国大都使用190mm×190mm×390mm标准型混凝土空心砌块,但最大问题是其模数与建筑模数不相一致,给建筑施工带来很多不便。尽管红砖模数与建筑模数不统一,但红砖可随意截断以满足建筑模数需要,因此在中国建筑史上一直沿用。而混凝土空心砌块则不同,它的模数必须与建筑模数一致,才有生命力。随着黏土实心砖被禁用,该问题必须尽快解决。
(4)模网混凝土。模网混凝土是由蛇皮网、加劲肋、折钩拉筋构成开敞式空间网架结构,网架内浇混凝土制成的。可广泛用于工业及民用建筑、水工建筑物、市政工程以及基础工程等。常用的建筑模网主要有钢筋网、钢丝网、钢板网和纤维网等,但各种建筑模网本身材质以及规格尺寸不同而用于不同场合,比如钢筋网主要用于工厂预制各种规格混凝土大板(墙板、楼板等),纤维板主要是低碱玻璃GRC墙板,钢丝网主要用于非承重构件,如泰柏板等。
钢板网的最大特点是将钢板拉制成连续孔径为7.5mm×9.5mm类蛇皮网孔。然后在工厂制成三维空间网架,运抵现场组装浇筑混凝土,构成模网混凝土。由钢板网构成的混凝土由于网本身的渗滤效应、环箍效应,显著提高力学性能如抗压强度和抗震性能,而且施工实现大水灰比免振自密实。由高强钢丝焊接的三维空间钢丝网架中填充阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料芯板制成的网架板,既有木结构的灵活性,又有混凝土结构的高强和耐久性。具有轻质、节能、保温、隔热、隔音等多种优良性能,便于运输、组装方便、施工速度快,并能有效地减轻建筑物负荷,增大使用面积,是理想的轻质节能承重墙体材料。
(5)纳土塔(RASTRA)空心墙板承重墙体。纳土塔板是由聚苯乙烯、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件经黏合组装成墙体。整个墙体的内部构成纵横上下左右相互贯通的孔槽,孔槽浇灌混凝土或穿插钢筋后再浇筑混凝土,在墙内形成刚性骨架。纳土塔板只是同体积混凝土质量的1/6~1/7,可减少对基础的荷载,节约建筑物基础的投资,在同样的地基承载能力下,可增加建筑物的层数;纳土塔板无钢筋混凝土墙体的平均抗压强度为20.8MPa(5层楼以下的均不需要配筋),配钢筋混凝土墙体的平均抗压强度为32~35MPa。配钢筋混凝土墙体柱的平均抗压强度为36~40MPa。而且纳土塔板导热系数只有0.083W/(m·K),保温隔热性能好;耐火试验显示纳土塔板耐火极限为4h,属非燃烧体,满足防火规范对防火墙耐火极限的要求。
2.建筑节能外墙保温材料性能比较(www.xing528.com)
(1)岩棉。岩棉是以精选的天然岩石如优质玄武岩、辉绿岩等为基本原料,经高温熔融,采用高速离心设备或其他方法将高温熔体甩拉成非连续性纤维。岩棉纤维细长柔软,纤维长可达200mm,纤维直径为4~7μm,绝热、绝冷性能优良且具有良好的隔声性能,不燃、耐腐、不蛀,经憎水剂处理后其制品几乎不吸水。它的缺点是密度低、性脆、抗压强度不高、耐长期潮湿性比较差、手感不好、施工时有刺痒感。目前,通过提高生产技术,产品性能已有很大改进,虽可直接应用,但更多仍用于制造复合制品。
(2)玻璃棉。玻璃棉是建筑业中应用较早、且常见的绝热、吸声材料,它是采用石灰石、石英砂、白云石、蜡石等天然矿石为主要原料,配合一些纯碱、硼砂等化工原料融制成玻璃,在熔融状态下借助于外力经火焰法、离心喷吹法或蒸汽立吹法制得的极细的絮状纤维材料。按化学成分可分为无碱、中碱和高碱玻璃棉。其与岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,渣球含量低,不刺激皮肤,在潮湿条件下吸湿率小,线性膨胀系数小,但它的价格较岩棉高。
(3)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,保温、隔热、吸声、防震性能好,耐酸碱,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。但是聚苯乙烯在高温下易软化变形,安全使用温度为70℃,最高使用温度为90℃,防火性能差,不能应用于防火要求较高部位外墙内保温,并且吸水率较高。为了克服单纯使用聚苯乙烯泡沫塑料的缺点,研究者正致力于开发出新的聚苯乙烯复合保温材料,如水泥聚苯乙烯板及聚苯乙烯保温砂浆等。
(4)硬质聚氨酯泡沫塑料。硬质聚氨酯泡沫塑料是以聚合物多元醇(聚醚或聚酯)和异氰酸酯为主体材料,在催化剂、稳定剂、发泡剂等助剂的作用下,经混合后发泡反应而制成各类软质、半软半硬、硬质的塑料,具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低[0.025W/(m·K)]是其他材料所无法比拟的。同时,其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序,降低工程造价。但因其价格较高、而且易燃,规模应用尚待时日。
(5)水泥聚苯板(块)。水泥聚苯板是近年开发的轻质高强保温材料,是采用聚苯乙烯泡沫颗粒、水泥、发泡剂等搅拌浇筑成型的一种新型保温板材,这种材料容量轻、强度高、破损少,施工方便,有韧性、抗冲击,还具有耐水、抗冻性能,保温性能优良。实测表明:以240mm砖墙复合50~70mm厚水泥聚苯板,其热工性能可超过620mm砖墙保温效果。
该类防火、阻燃材料应用到任何部位、任何情况下均可起到防火阻燃的效果,并达到国家相关标准规定。但这种材料的容量、强度和导热系数之间存在着相互制约的关系,配比中各成分量的变化对板材的性能都有显著的影响。由于板材的收缩变形,有些板材上墙后仍在收缩,板缝处理难度较大。如能较好地解决板缝裂缝问题,大面积推广应用前景看好。
(6)胶粉聚苯颗粒保温材料。胶粉聚苯颗粒保温材料是由胶凝材料和聚苯颗粒轻骨料分别按配比包装组成的。胶凝材料选用水泥、粉煤灰、不定型二氧化硅及各种助剂。该材料固化后导热系数低[一般均小于0.060W/(m·K)],密度小,热工性能好,具有良好的和易性、耐候性,充分考虑了热应力、水、火、风压及地震力的影响,其界面砂浆采用无空腔和逐层渐变柔性释放应力的技术路线,可有效地解决抗裂难题。该保温材料突破了传统保温砂浆只能用于内保温的局限。
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