(青岛理工大学琴岛学院,山东青岛266000)
摘要:我国地域辽阔,气候差异大。南北方应采用不同保温技术系统,建筑节能设计标准是按照我国建筑设计热工分区不同气候条件下应达到标准要求的外墙平均传热系数而定。现在建筑保温的现状,直接间接影响着建筑保温与节能设计策略,所以保温防火方案的设计尤其重要,挽救无数人生命和财产安全。
关键词:保温;防火;设计;方案;案例
前言
我国地域辽阔,气候差异大。南北方应采用不同保温技术系统,建筑节能设计标准是按照我国建筑设计热工分区不同气候条件下应达到外墙平均传热系数标准要求而定。其中保温材料的耐火性能直接影响到火灾的发生。
1建筑保温的现状
1.1 EPS发泡聚苯乙烯和XPS挤塑式聚苯乙烯
EPS发泡聚苯乙烯表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔声性能好,结构均匀。因此在外墙保温工程中占有率很高。其缺点防火性能差自身强度不高,承重能力较低,特别用于外贴面砖时,应进行加强处理。此外,板材容易收缩,变形。
XPS挤塑式聚苯乙烯比EPS有更致密的表层及闭孔结构内层。其导热系数低于同厚度的EPS,因此具有更好的保温隔热性能。目前XPS板在外墙保温系统中所占份额逐渐增大。但应解决其可粘性,尺寸稳定性,透气性以及耐火性等。
1.2聚氨脂硬泡
聚氨脂硬泡以其优质的保温隔热性能,越来越引起世人的瞩目。聚氨脂材料是目前国际上性能最好的保温材料。聚氨脂硬泡具有质量轻,导热系数低,耐热性能好,耐老化,容易与其他基材粘结,燃烧不容易产生熔滴等优异性能。是墙体保温发展的方向,作为墙体保温他主要有三种存在方式,喷涂聚氨脂硬泡,浇注聚氨脂硬泡,聚氨脂保温板。
1.3岩棉板、矿棉板
岩棉是一种来自矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好,耐久性能好,能够做到与结构寿命同步。岩棉外保温隔热系统尤其适用于防火等级高的建筑物,目前岩棉在墙体保温应用中存在的主要问题是材料本身的强度小,施工性较差,特别是岩棉吸水受潮后就会严重影响其保温效果,因此对施工的工艺要求较高。
1.4无机类粒状保温材料
无机类粒状保温材料包括开孔珍珠岩、波化微珠、闭孔珍珠岩、膨胀蛭石,由于他们自身具有多孔结构,因此是一种较好的保温材料。但在实际应用中,它们不是单独使用,而是制成保温砂浆,由于无机胶凝材料的高导热性,使得保温砂浆保温性能下降。此外,吸水性高,也是此类材料必须解决的问题。在与无机胶凝材料混合过程中,不可避免地使颗粒破损,使憎水处理失效和保温性能进一步降低。随着节能标准提高,需要和其他保温材料配合使用,才能达到节能设计要求。此类材料因为耐火性能好,市场还有很大份额。
2建筑保温设计
2.1建筑保温与节能设计策略
建筑南北朝向利于日照,充分利用日照,充分利用太阳杀菌。计算建筑之间的间距;合理选择建筑体形与平面形式。把握好建筑物的体形系数S,防止冷风渗透的不利影响,门窗缝隙是围护结构散热最多的部位。
房间具有良好的热工性能、建筑设计具有整体保温性能和蓄热能力。供热期间全天室内温度稳定,不出现波动温度太大。主要部位做好保温,如屋面、外墙、底层楼板。楼梯间为非采暖空间,其与采暖空间之间的墙应抹玻化微珠保温处理。外墙转角,屋面与外墙交角、阳台、雨棚、空调板等节点构造应设计合理,热桥均应做保温处理,均符合建筑保温系统科学的原则。
2.2非透明围护结构的保温与节能。
现在各项能耗指标都把外墙的热惰性指标作为设计的一项重要指标、它是指建筑外墙蓄热和导热的一个基本关系,我们只是被动的考虑热惰性蓄热能力,并没有主动的加以利用,例如欧洲中世纪城堡的外墙巨厚无比,中国农村民居的粘土砖住房,墙厚达80cm,除了坚固厚实,还有就是增大热惰性,土房子好啊,冬天暖和夏天凉快,指的是热惰性指标大。
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2.3透明围护结构的保温与节能。
窗的保温设计,主要是控制窗墙面积比,因为玻璃没有墙保温;提高窗户的密闭性减少缝隙冷风渗透,密封措施提高窗户自身的保温能力。选保温框隔热断桥铝合金框、两层或三层窗,或双层玻璃窗。外门的保温设计。经常开启,绝热性能好的保温门、双层门,填充保温材料,门斗或增加门的厚度,密封门缝,三防门:防寒、防火、防盗。
2.4室内地面的保温设计与特殊部位的保温设计。
采暖室内地面温度一般低于室内气温,地面应有保温措施材料不同,表面温度不同,人赤脚站上去,冷热感觉不同。
地面吸热指数B,B越大,地面越凉,人脚吸收的热量就多。
木地板,塑料地板----Ⅰ B < 17高级宾馆、幼、托、医、病房
水泥砂浆地面 ----Ⅱ 17 < B < 23
水磨石地面 ----Ⅲ B ﹥23
结论:地面对人体舒适感影响最大的是厚度约3~4mm的面层材料,热桥保温,外墙中钢筋砼骨架,圈梁,热损失比主体多,贯通式热桥是最不合适的:因为宽度小。温度急剧下降。
3保温防火方案与分析
3.1通过新闻媒体和网络收集的地标性建筑发生的火灾,大多数是较有影响力的,其中甚至入选2007年世界十大建筑,所以说这些建筑物的甲方都是较有经济实力的,设计方施工方也有一定水准,却也发生了火灾,其实全国范围内,仅工地上类似原因的火灾就数目惊人。出事故的施工现场一般均有防火安全管理措施不到位,违规动火作业的地方。但笔者认为,事故高发的原因也不全在施工单位身上,保温材料的易燃性也是重要原因之一。一些办公楼在铺设保温板后进行骨架焊接作业时,曾多次点燃保温板,施工单位不得不派专人抱着棉被在焊工旁守护,随时准备扑救。虽说出现事故后,查出的焊工大多是无焊工证上岗。
3.2建筑物在长期使用过程中,内燃物多,就人员生命财产安全的重要性以及建筑物使 用的长期性而言,避免建筑物在使用过程中发生火灾的危害显得尤为重要。案例分析,2009年4月19日南京中环国际广场,原因是安装室外空调机井壁的保温层。一旦发生就难以控制,这些保温层燃烧等级均为B级,很容易燃烧,而且为了防止冷桥,是满铺墙面,甚至上万平米连片粘贴,特别是高层建筑,由于烟囱效应火灾蔓延特别迅速,消防扑救难度大。针对此事,公安部住房和城乡建设部关于印发《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知,其中(一)住宅建筑应符合下列规定:
(1)高度大于等于 100m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级。
(2)高度大于等于60m小于100m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。当采用B2级保温材料时,每层应设置水平防火隔离带。
(3)高度大于等于24m小于60m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。当采用B2级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带。
(4)高度小于24m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。其中,当采用B2级保温材料时,每三层应设置水平防火隔离带。
4结语
建筑保温核心问题保温材料的选用和保温体系开发,应注重研究高效节能防火材料,除已有的保温材料和系统外,要重点开发推广岩棉外保温、硬泡聚氨脂外保温、泡沫玻璃挖哦保温、墙体自保温、酚醛泡沫保温等新型保温材料和技术。尤其岩棉和泡沫玻璃是现有可用于外保温材料中最具可行性A级保温材料。生产出强度和耐水性及施工性满足外墙保温要求的矿岩棉材料是当务之急。同时加快开发其施工技术。泡沫玻璃应积极降低成本,完善相应的应用技术。硬泡聚氨脂作为性能最好的保温材料,加大其防火性能进一步提升,将会成为未来市场主流。作为和主体建筑同寿命,防火性能好的墙体自保温,更具有发展前景。
参考文献:
[1]张德信.建筑保温隔热材料[M].北京:化学工业出版社,2006
[2]孙进磊.外墙外保温技术的发展及应用研究[D].天津:天津大学,2008:1-61
论文作者:杨秀丽
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上
论文发表时间:2016/9/9
标签:保温材料论文; 建筑论文; 外墙论文; 性能论文; 材料论文; 聚氨脂论文; 地面论文; 《建筑建材装饰》2015年10月上论文;