北京京澳凯芬斯设计有限公司
摘要:长期以来,人们认为像燃木、煤、天然气和石油这些天然能源是取之不尽的。直至1973年第一次能源危机以前,人们对建筑物需要“保温外套”这一概念还是相当模糊的。外墙外保温体系的发展自60年代开始,那时“保温”、“节能”、“环保对人们还是个陌生的词汇。随着能源的不断开采和利用,新的经济源泉尚未发现,能源必将越来越贵。这时人们认识到:节能是必须的。当人们考虑到取暖成本占了居室整个能源成本的80%左右时,理所当然的想要节省它。同时,取暖所造成的废气CO2在空气中不断增多,所造成的“温室效应”会使气候发生变化甚至恶化。在德国约有30%的能源被用来取暖,如果给建筑物穿上“保温外套”,能源将被大量节省——尤其对于老房改造。为了减少建筑物室内热量向室外散发的措施,对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温主要从建筑外围护结构上采取措施,同时减少建筑物室内热量向室外散发的措施,对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温主要从建筑外围护结构上采取措施,同时还要从房间朝向、单体建筑的平面和体型设计,以及建筑群的总体布置等方面加以综合考虑。
关键词:保温材料;防火;新型保温
绪论: 随着生活水平的提高,人们需求的增长,对建筑空间不仅仅只是可以遮风挡雨,更多是要求转向冬暖夏凉的舒适。可是建筑主体现在主流是钢筋混凝土,这种材料的性质就是传热散热较快,并不能满足温度舒适度的需要,保温层应运而生。近几年生态节能呼声越来越高,人们渴求与环境平衡节约舒适所消耗的能源,保温层意义重大。
一、保温层的设置
有巢氏结巢而避虫兽之害,汉文帝筑高台而取甘露,建筑的产生是在自然然环下的进化,使人类能在自然环境下生存下来,随着社会的发展,这种生存的需求增多。夏天的空调,冬季的暖炉,这些都在消耗自然的寿命,为减少这种消耗,必然需要一种可以阻挡室内外温度流失的材料,这便是保温层。
1、保温层的作用
保温材料可收集多余热量,适时平稳释放,梯度变化小,有效降低损耗量,室温可趋、冬季保温均可起到平衡作用。在新楼装饰和旧楼改造中,克服墙面裂缝、结露、发霉、起皮等先天不足弊病;而且安全可靠与基底整体粘结,随意性好,无空腔,避免负风压撕裂和脱落。有效克服板材拼接后边肋、阳角外翘变形面砖脱落等问题。
2、保温层的位置
保温层按设置位置可以分为内保温、外保温和中间保温。顾名思义,内保温是将保温层设置在结构内墙侧,外保温是将保温层设置在结构的外墙侧。如果您的房子是内墙保温的话,那您房子的建筑使用面积就会降低,也就是得房率低了,所以现在的开发商用的也少。中间保温中间保温把保温层放在两片墙的中间对保温材料的要求低,可以发挥墙体本身对外界的防护作用。但是墙体内部易形成空气对流,抗震性能差,墙体结构复杂,施工难度比较大,建筑成本高,易形成冷热桥,内外墙两侧因存在温差而使建筑寿命缩短。国家颁布的节能标准,从2001年10月1日起规定,新规划的楼盘必须强制做外墙保温层。不过一些老旧改造的房屋或许会有一些已成事实的原因限制不能才取外保温,只有设置内保温。除了外墙保温,屋顶也是建筑物的重要围护结构。
3、保温层的厚度
保温层厚度是决定建筑保温水平的重要参数。一般随着保温层厚度的增加,围护结构的绝热性能提高,从而降低建筑负荷,采暖设备造价和采暖系统运行费用也相应降低;但同时,围护结构的建造费用也相应增加,因此,一定存在某一特定的保温层厚度,即经济厚度,使建筑物总费用(建造费用和经营费用之和)最小。而每种保温材料的保温性能不同,保温层的经济厚度也不一样。另一方面,现在的保温材料大多都以保温板为主,而保温板生产的厚度选择并不广泛,所以有时通过计算我们算得最佳保温厚度是78,实际买不到这个型号的保温板,只有采用80的保温板。这是现实和理论直接的差距,要根据具体情况做最好的选择。
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二、建筑中保温层的防火规范
防火是建筑设计中有着至关重要的角色,各个方面都有它的身影,保温层更是如此。一般住宅,特别是高层住宅,一旦发生火宅,火势容易形成竖向蔓延。最近几年因为保温层是易燃材质而造成的经济损失不计其次,人员伤亡更是让人痛心。建筑保温防火规范近几年也在不断的调整,希望可完善建筑的整体安全。
1、防火规范对保温层的要求
现在建筑节能中将建筑分为居住建筑和公共建筑,这两类建筑需要设置保温层。居住建筑是指供人们日常居住生活使用的建筑物。包括:住宅、别墅、宿舍、公寓。公共建筑包含办公建筑,商业建筑,旅游建筑,科教文卫建筑等。这两种建筑的保温层在防火规范中的要求也有所区别。
规范中对于住宅建筑,高度大于100m,保温材料应为A级;27~100m,保温材料应不低于B1级;≤27m,保温材料应不低于B2级。对于除人员密集的公共建筑,高度大于50m,保温材料应为A级;24~50m,保温材料应为B1级;≤24m,保温材料应不低于B2级。人员密集场所的保温材料均为A级。如此设计还是不够,因为B1B2级材料的还是有燃烧的可能,防火隔离带设置也不容忽视,对于一些已采用可燃性保温的现有建筑,防火隔离带更是至关重要。墙体的隔离带一般300mm,将上下保温层断开,屋面的隔离带500mm,防止从室内或者外墙上来的火焰燃烧屋面。
2、保温材料
防火规范对保温材料的限制,保温层材料的选择又多了一层方面,首先必须满足防火的要求。其次在A级B1级或者B2级的材料中选择可以满足节能要求并符合经济厚度的材料。
按材料成分分类,保温材料分为有机隔热保温材料、无机隔热保温材料、金属类隔热保温材料。按材料形状分类,保温材料分为松散隔热保温材料、板状隔热保温材料、整体保温材料。现在目前工程大多采用的都是板状隔热保温材料及砂浆类保温材料。采用挤塑聚苯板作为建筑物的外墙保温材料,当建筑主体与外墙砌筑工程完成后,在底层砂浆上涂刷专用界面剂。将拉毛挤塑聚苯板用粘结砂浆按要求粘贴上墙,并使用塑料膨胀螺钉加以锚固。然后在挤塑板表面抹聚合物水泥砂浆,其中压入耐碱涂塑玻纤网格布加强开成抗裂砂浆保护层,则应改用镀锌钢丝网和专用瓷砖粘结剂和勾缝剂)。不过挤塑聚苯板由于是B级保温材料,很多建筑要求采用A级保温时就不可取。玻璃棉是常用的A级材料,是属于玻璃纤维中的一个类别,是一种人造无机纤维,可视为多孔材料,具有良好的绝热、吸声性能。岩棉保温板也是常用的A级材料,由于水的导热系数很高,水分进入岩棉制品后,其导热系数将大幅度上升,因此多采用岩棉憎水板或复合岩棉保温板。对内墙保温多采用浆体保温材料,用于隔墙和分户墙的隔热。内墙的温差没有外墙那么大,浆体保温可以保证正常范围内的热量流失并且不像板状保温需要占用较大空间。
三、新型保温材料的需要
建筑的形式多种多追随建筑的形体的需要,保温层也在建筑外形中。设计师在进行外部造型设计时的很多细节在真正的施工中都是靠保温层才完成,保温板的塑形效果好,并且切割容易,在实现设计师想法中有着它的作用。
保温层的发展方向:如今,保温材料已经应用于几乎每个领域。但是不可否认,每种保温材料都有各自的缺点,找到一种合适有用的途径将有机保温材料和无机保温材料优点相结合,扬长避短,弥补两者不足,制造出既保温效果好又不易燃且安全的理想保温材料产品。这也是未来保温材料的发展方向。建筑的多变,需要更灵活的保温材料来实现内部的舒适;不规则的外形,需要更方便的安装的保温材料来支持科技进步。保温层与结构层是两部分,长时间的风雨洗礼,或者地震洪水都会改变保温材料的性能和与结构的粘接度的破坏。近几年采用的空心砌块相比混凝土的保温性能要好很多,但是还不足以取代保温层的地位,如果将来的科技研发可以找到既能支撑建筑结构又可以完美隔热的材料,那建筑将会有一个新的进程。
四、结束语
节约资源是我们国家长期的基本国策。保温材料具有较低的导热系数,所以能阻止热交换、热传递的进行,从而能节约能源,保护生态环境。在能源紧缺的当代,使用保温材料意义非凡。有些国家甚至将保温材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。保温材料种类很多,应各自有自己的应用范围,同时保温材料也应该朝着生态发展,能够在节约资源的同时也不增加生态负担。
参考文献:
[1]张祖刚《建筑科学文化广角论》中国建筑工业出版社.2014.11.
[2]清华大学建筑学院、清华大学建筑设计研究院编著.《建筑设计的生态策略[M]》. 中国计划出版社.
[3]《建筑设计防火规范》.中国计划出版社.2015.
论文作者:胡苹
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
标签:保温材料论文; 建筑论文; 保温层论文; 厚度论文; 材料论文; 建筑物论文; 能源论文; 《防护工程》2019年8期论文;