王末英 (湖北第二師范學(xué)院,湖北 武漢 430205)
保溫材料從發(fā)現(xiàn)至今經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展,西方國家首先將保溫材料運用到建筑節(jié)能工程中,并取得了良好的效果,之后我國建筑行業(yè)對保溫材料的認可度越來越高,并運用到建筑節(jié)能工程建設(shè)中。保溫材料應(yīng)到建筑節(jié)能工程中表現(xiàn)出了非常大的優(yōu)勢,可以有效降低周圍環(huán)境溫度對建筑內(nèi)部環(huán)境的影響。正因為保溫材料優(yōu)秀的應(yīng)用價值,許多研究人員針對建筑保溫材料進行了大量的研究,并逐步研制出了各種新型的保溫材料,這些研究工作也逐步地升級與發(fā)展,以此來推動建筑節(jié)能工程的進一步發(fā)展。隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對建筑功能的要求越來越高,不僅要求使用的保溫材料具有良好的性能,同時還需要保溫材料擁有很好的環(huán)保性,而無機保溫材料的出現(xiàn)有效解決了這些問題。
從20 世紀(jì)70 年代開始,西方國家逐步掌握了保溫材料的使用方法,并大量運用到建筑工程建設(shè)中。將保溫材料使用到建筑工程中,其最終目的是降低環(huán)境的負擔(dān),盡可能防范溫室效應(yīng)的產(chǎn)生[1]。在經(jīng)過大約十多年的發(fā)展之后,西方國家對保溫材料的利用率達到了驚人的80%,這樣快速的發(fā)展步伐也直接證明了保溫材料在建筑工程中的應(yīng)用價值[2]。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,人們對保溫材料的研究工作也取得了較大進展,越來越多的保溫材料被發(fā)掘出來,許多新型的保溫材料也逐漸進入到大眾視野中,并獲得了廣泛的認可。具體來說,當(dāng)下市場上的保溫材料可以分為三種類型,分別是有機保溫材料、無機保溫材料以及有機與無機相融合的復(fù)合保溫材料[3]。這三種保溫材料都有著各自的適用范圍,也都應(yīng)用在建筑工程建設(shè)中,然而適用范圍最廣、使用量最大的是有機保溫材料,而無機保溫材料是當(dāng)下較為新穎的保溫材料,還處于不斷研究與發(fā)展中,應(yīng)用范圍與應(yīng)用價值還有待進一步挖掘,有機與無機相融合的復(fù)合保溫材料還處于試驗階段,還沒能夠全面使用到建筑工程中。將節(jié)能材料運用到建筑工程建設(shè)中,一方面能夠減少對環(huán)境的污染,改善人們居住環(huán)境的舒適性,另一方面也可以節(jié)約大量的經(jīng)濟收益,甚至還能夠強化建筑工程質(zhì)量,提升建筑的使用期限。
有機保溫材料在建筑工程建設(shè)中有著較為廣泛的運用,對推動建筑節(jié)能工程發(fā)展起到了重大作用,然而從當(dāng)下有機保溫材料在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀來看,依舊存在較多問題,不利于建筑節(jié)能工程的進一步發(fā)展。具體來說,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
目前建設(shè)的建筑節(jié)能工程項目中,運用在樓梯間的保溫材料主要是XPS板以及EPS板,不管是哪種材料的板材,內(nèi)部都涵蓋了聚苯乙烯[4]。在許多高層建筑保溫外墻中,常用的材料主要有XPS板、EPS板以及PU板等,然而這些有機保溫材料中都涵蓋了一定的可燃性物質(zhì),導(dǎo)致材料的抗燃性較差,對建筑工程的安全性產(chǎn)生較大影響。由于聚苯乙烯以及聚氨酯非常易燃,當(dāng)保溫材料中涵蓋有這些材料時,會使得這些有機材料非常易燃。當(dāng)建筑物發(fā)生火情時,由于有機保溫材料的易燃性會助長火勢的蔓延,使得火情迅速擴大,與此同時這些保溫材料在燃燒過程中還會產(chǎn)生大量的有毒氣體,當(dāng)這些氣體涌入到建筑物中時,會對建筑物內(nèi)的居民生命安全產(chǎn)生重大威脅,往往在短時間內(nèi)可會導(dǎo)致人窒息,嚴(yán)重的還會危險到人們的生命,具有非常大的危險性。
隨著建筑時間的延長,會產(chǎn)生較多的問題,為了避免產(chǎn)生外墻結(jié)露的問題,通常會選擇有機保溫材料來實現(xiàn)保溫絕熱。當(dāng)下在進行建筑節(jié)能設(shè)計過程中,相關(guān)規(guī)定并沒有明確要求使用的保溫材料需要達到哪種阻燃等級,對保溫材料的使用要求僅僅局限于材料類型以及厚度等。在一些節(jié)能建筑工程設(shè)計中,明確要求使用的有機保溫材料要具有阻燃性,然而在實際進行工程施工過程中,許多建筑單位并沒有選取有阻燃性能的保溫材料。實際上,在建筑節(jié)能工程建設(shè)中產(chǎn)生這些問題,很大一部分原因是人們的安全防范意識薄弱,沒有充分意識到提高保溫材料防護性能的重要性,使得完成的建筑工程具有較大的安全問題。
在將有機保溫材料運用到建筑節(jié)能工程的實際施工過程中,因為沒有進行相應(yīng)的防護措施,加上保溫材料的抗沖擊性能較差,造成材料搬運過程中會對保溫層產(chǎn)生較大損壞,當(dāng)破壞較為嚴(yán)重時還需要對損壞的地方進行修復(fù),確保其功能能夠正常使用。EPS板是建筑節(jié)能工程中使用非常普遍的一種有機保溫材料,然而國家對這種材料的制作并沒有制定明確的要求和標(biāo)準(zhǔn),使得市面上銷售的EPS板質(zhì)量參差不齊,許多EPS板質(zhì)量達不到使用要求,當(dāng)將這些材料運用到建筑節(jié)能工程建設(shè)中,會導(dǎo)致建筑工程存在較大的質(zhì)量問題[5]。
19世紀(jì)50年代初期,英國科學(xué)家研制出了礦物棉,從發(fā)明至今已經(jīng)有上百年的歷史。從礦物棉的使用狀況來看,這種保溫材料在制作工藝以及制作設(shè)備上都獲得了較大進步,有效推進了保溫材料的進一步發(fā)展[6]。當(dāng)下,礦物棉保溫材料在建筑工程中有著廣泛的運用,常見的如吸聲板、管道等都是由礦物棉材料制成的,利用這種材料制成的建筑材料擁有良好的長纖維性、高彈性以及高強度等特征。礦物棉材料具有良好的品質(zhì),同時密度還非常低,表現(xiàn)出了非常好的應(yīng)用前景與價值。
玻璃棉也是當(dāng)下非常常用的一種無機保溫材料,然而玻璃棉的制作要求較高,從當(dāng)下玻璃棉制作現(xiàn)狀來看,能夠生產(chǎn)玻璃棉的國家較少?,F(xiàn)階段,玻璃棉生產(chǎn)技術(shù)最高的是英國設(shè)計的離心棉技術(shù),能夠生產(chǎn)出高標(biāo)準(zhǔn)的玻璃棉[7]。我國對玻璃棉無機保溫材料的研究開始于20 世紀(jì)60年代,在進入到新世紀(jì)之后,我國經(jīng)濟快速發(fā)展,建筑行業(yè)也在這種環(huán)境下得到了飛速進步,對玻璃棉的需求量越來越大,然而我國生產(chǎn)玻璃棉技術(shù)的水平較低,無法生產(chǎn)出高質(zhì)量的玻璃棉材料,建筑上使用的許多玻璃棉材料都是從國外進口的。從現(xiàn)階段玻璃棉發(fā)展趨勢來看,離心玻璃棉應(yīng)用的范圍越來越廣泛,成了當(dāng)下無機保溫材料的重要一分子。玻璃棉擁有非常寬泛的溫度適應(yīng)范圍,在建筑節(jié)能工程中占據(jù)了重要的作用。然而,在實際應(yīng)用過程中,玻璃棉也有著一定的問題,一方面玻璃棉中包含了一定的有機物,對環(huán)境產(chǎn)生了不利影響,另一方面玻璃棉的強度較低,制成的保溫材料極易產(chǎn)生損壞,生產(chǎn)流程也非常煩瑣。在實際運用過程中,可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧先〈A蕖?/p>
我國從20 世紀(jì)90 年代就開始研究泡沫混凝土保溫板,并在90年代末期廣泛使用到地暖、房頂?shù)确矫?,然而,這種無機保溫材料在建筑外墻保溫中的應(yīng)用較少。進入到新世紀(jì)以后,由于建筑外墻保溫材料阻燃性較差引發(fā)的火災(zāi)產(chǎn)生了較大經(jīng)濟損失,人們越來越重視外墻保溫材料的防火性,在這種背景下泡沫混凝土保溫板材逐漸應(yīng)用到建筑外墻保溫中。這種材料本身也具有明顯的優(yōu)缺點,首先,泡沫混凝土保溫板是一種A級防火材料,擁有良好的經(jīng)濟適用性,和同類別的A 級保溫材料相比較,泡沫混凝土保溫板的應(yīng)用成本最低。并且這種無機保溫材料還具有良好的兼容性,施工操作方式也十分便捷,最重要的是這種保溫材料的使用壽命非常長,幾乎與建筑物同等壽命。然而值得注意的是,泡沫混凝土的質(zhì)量較重,導(dǎo)熱性也較大,隔熱保溫性能不佳,同時在施工中還要做好防水工作。
綜上所述,伴隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國建筑行業(yè)得到了很大的發(fā)展。在人們生活水平日益增長的背景下,對建筑工程的環(huán)保要求越來越高,促使建筑行業(yè)加大了對節(jié)能環(huán)保工作的研究力度。做好建筑節(jié)能工程中的保溫工作,直接關(guān)系到建筑工程品質(zhì),將無機保溫材料運用到建筑節(jié)能工程中具有良好的應(yīng)用價值。