我國的墻體保溫技術有外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三種形式,外墻外保溫技術以其熱工性能好、保溫效果高、保護主體結構、基本消除熱橋等諸多優(yōu)點,已經(jīng)成為目前市場的主流。隨著國家對建筑節(jié)能工作的重視,外墻外保溫技術獲得了長足的發(fā)展,涌現(xiàn)出了聚苯板薄抹灰、膠粉聚苯顆粒、噴涂硬泡聚氨酯、現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板、現(xiàn)澆有網(wǎng)聚苯板、保溫裝飾一體化和幕墻保溫等大量的外墻外保溫系統(tǒng),EPS、XPS和PU、PF等高效保溫材料獲得了廣泛的應用。
隨著我國建筑節(jié)能標準的不斷提高,膠粉聚苯顆粒、膨脹珍珠巖等漿料保溫材料因為其導熱系數(shù)高,無法滿足較高的節(jié)能標準,逐漸被限制和禁止使用。目前保溫市場上普遍使用的是具有低導熱系數(shù)的EPS、XPS和PU等高效保溫材料,但是這些保溫材料都是可燃保溫材料,防火性能較差,并且燃燒時產(chǎn)生大量的有毒煙霧,即使加入大量阻燃劑可以提高其難燃等級,由于一般阻燃劑的沸點不足300℃,火災發(fā)生時,環(huán)境溫度可高達1000℃,阻燃劑揮發(fā),所以防火性能很不理想。
因此,外墻保溫工程對保溫材料的燃燒等級有更加細致的要求,按GB 8624-1997《建筑材料燃燒性能分級方法》達到B1級的材料為難燃材料,,不燃材料為A級。目前市場上能達到B1級或A級的保溫材料,主要有巖棉、玻璃棉等無機材料,PF、PU等有機保溫材料和膠粉聚苯顆粒等有機無機復合材料,分述如下:
無機保溫材料
a)巖棉
巖棉,又稱巖石棉,以天然巖石、礦物或工業(yè)廢渣等為原料制成的蓬松狀短細纖維。廣泛用于冶金、機械、建材、石油、化工工業(yè)。直徑一般3-9微米,容重50-200kg/m3,常溫下導熱系數(shù)0.039~0.046W/(m•K)。巖棉本身屬無機質(zhì)硅酸鹽纖維,不可燃,在加工成制品的過程中,有時要加入有機粘結劑或添加物,這些對制品的燃燒性能會產(chǎn)生一定的影響。巖棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘接劑的多少,一般認為巖棉是不燃A級。
b)玻璃棉
玻璃棉是將熔融玻璃纖維化,形成棉狀的材料,化學成分屬玻璃類,是一種無機質(zhì)纖維,具有成型好、體積密度小、熱導率彽、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐蝕、化學性能穩(wěn)定。玻璃棉比巖棉容重低、渣球含量少、導熱系數(shù)低、使用年限長、纖維韌性大,但是巖棉的最高使用溫度高,最高為600℃左右,玻璃棉只有260℃左右。玻璃棉與巖棉類似,本身不可燃,但在加工成制品的過程中,有時要加入有機粘結劑或添加物,這些對制品的燃燒性能會產(chǎn)生一定的影響。一般認為玻璃棉也屬不燃A級。
有機保溫材料
a)EPS
EPS即模塑聚苯乙烯泡沫塑料,是由可發(fā)性聚苯乙烯珠粒經(jīng)加熱預發(fā)泡后,在模具中加熱成型而制得的具有閉孔結構的使用溫度不超過75℃的泡沫塑料。用于外墻外保溫的EPS容重18-22kg/m3,導熱系數(shù)小于0.041W/(m·K),一般為B2級,通過加阻燃劑也有廠家有B1級的報告,但是一般認為屬于B2級或B3級。
b)XPS
XPS即擠塑聚苯乙烯泡沫塑料,是以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分,添加少量添加劑,通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結構的硬質(zhì)泡沫塑料。導熱系數(shù)小于0.030W/(m·K),一般為B2級,通過加阻燃劑也有廠家有B1級的報告,但是一般認為屬于B2級或B3級。
c)PU
PU即聚氨酯,是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物泡沫塑料。建筑外墻外保溫應用的為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,導熱系數(shù)小于0.024 W/(m·K),一般為B2級,通過加阻燃劑也有廠家有B1級的報告,但是一般認為屬于B2級。
d)PF及其改性產(chǎn)品
PF即酚醛泡沫,是新型不燃、防火低煙保溫材料,以酚醛樹脂和阻燃劑、抑煙劑、固化劑、發(fā)泡劑、及其它助劑等多種物質(zhì),經(jīng)科學配方制成的閉孔型硬質(zhì)泡沫塑料。酚醛泡沫因其導熱系數(shù)低,保溫性能好,被譽為保溫之王。酚醛泡沫不僅導熱系數(shù)低、保溫性能好,還具有難燃、熱穩(wěn)定性好、質(zhì)輕、低煙、低毒、耐熱、力學強度高、隔音、抗化學腐蝕能力強、耐侯型好等多項優(yōu)點,它適用于大型冷庫、貯罐、船舶及各種保溫管道和建筑業(yè),不需要添加任何阻燃劑,屬于B1級難燃材料,經(jīng)過改性處理后可以達到不燃A級,是最優(yōu)良的高效難燃保溫材料。
綜上所述
無機保溫材料都屬于A級不燃材料,巖棉、玻璃棉因吸水率高,常溫條件下熱工性能不穩(wěn)定,不適合用于墻體保溫,適合用于較高溫度管道、鍋爐等設備的保溫。泡沫玻璃造價較高、導熱系數(shù)也較高,更適合用于保冷。陶瓷纖維板其實是一種耐火材料,適合用于高溫保溫。膨脹珍珠巖、?;⒅橹贿m合作為漿料保溫使用,吸水率高,熱工學差,限制了其更廣泛的使用。在有機保溫材料中,真正屬于難燃不燃保溫材料只有PF及其改性產(chǎn)品,并且導熱系數(shù)低,因此PF及其改性產(chǎn)品是最適合解決外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的難燃保溫材料。