泡沫玻璃對建筑節(jié)能的影響范文

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摘要：

通過對比建筑材料性能指標(biāo)，結(jié)合工程實(shí)踐，分析得出結(jié)論：泡沫玻璃將成為建筑節(jié)能材料的極佳選擇，并針對目前泡沫玻璃在建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用遇到的困難，提出了一些可行性建議。

關(guān)鍵詞：

建筑節(jié)能；材料性能；泡沫玻璃我國住宅建設(shè)的節(jié)能工作不斷深入，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，引進(jìn)開發(fā)了許多新型的節(jié)能技術(shù)和材料，在住宅建筑中大力推廣使用。

1新型建筑節(jié)能保溫材料—泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種以廢舊玻璃為原料，經(jīng)過粉碎磨細(xì)，添加發(fā)泡劑等材料，均勻混合成配合料，再將其置于特定模具中，經(jīng)過熔融、發(fā)泡、退火，形成一種內(nèi)部充滿均勻密閉氣孔型的新型無機(jī)保溫材料[1]。

1.1泡沫玻璃特點(diǎn)泡沫玻璃被譽(yù)為節(jié)能工程的黑珍珠，它完全保留了無機(jī)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料具有長期使用條件下性能不劣化的優(yōu)點(diǎn)，使其能在高溫、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學(xué)侵蝕等苛刻環(huán)境下穩(wěn)定使用，被稱為綠色環(huán)保型絕熱材料。

1.2建筑用泡沫玻璃的研發(fā)上海永麗節(jié)能墻體材料有限公司2004年承接國家建設(shè)部科技項目《建筑絕熱與吸聲裝飾泡沫玻璃規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)研究》（項目編號04-02-180），率先將長期用于石油化工領(lǐng)域的泡沫玻璃應(yīng)用于建筑節(jié)能領(lǐng)域，成功開發(fā)YL泡沫玻璃建筑保溫系統(tǒng)。2006年通過了國家建設(shè)部科技計劃（項目編號：04-02-180）驗收（建科驗字[2006]第041號），全國范圍內(nèi)率先制定了絕熱泡沫玻璃建筑節(jié)能應(yīng)用圖集和相應(yīng)的保溫系統(tǒng)施工工法（上海市市級工法）。

1.3永麗泡沫玻璃保溫系統(tǒng)永麗泡沫玻璃保溫系統(tǒng)是一種采用YL絕熱泡沫玻璃板、YL專用粘結(jié)劑、耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布、YL專用抹面砂漿、抗裂柔性耐水膩?zhàn)拥炔牧显诂F(xiàn)場成型的新型保溫系統(tǒng)。該保溫系統(tǒng)集墻體保溫、防火、抗裂、防蛀和裝飾功能為一體。系統(tǒng)適用范圍廣、工藝簡便合理、能滿足我國大部分地區(qū)不同氣候條件下的建筑節(jié)能施工要求。泡沫玻璃保溫系統(tǒng)各材料之間匹配性是整個保溫系統(tǒng)成功應(yīng)用于建筑節(jié)能保溫的關(guān)鍵。在最近幾年發(fā)現(xiàn)的泡沫玻璃保溫系統(tǒng)工程質(zhì)量問題中，大多數(shù)是系統(tǒng)材料匹配性產(chǎn)生的問題，在多年的研究生產(chǎn)實(shí)踐中，上海永麗節(jié)能墻體材料有限公司對泡沫玻璃保溫系統(tǒng)各材料之間匹配性的研究與實(shí)踐一直處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)千個工程，無任何系統(tǒng)質(zhì)量問題，說明系統(tǒng)的研發(fā)是成功的。

2泡沫玻璃與其他材料的性能比較

目前，我國建筑節(jié)能保溫市場上推廣應(yīng)用的保溫材料主要有發(fā)泡聚苯板(EPS板)、膠粉聚苯顆粒、擠塑聚苯板(XPS板)、聚氨酯、膨脹玻化微珠制品、無機(jī)保溫砂漿、巖棉、泡沫玻璃等，現(xiàn)就市場最常用的膨脹聚苯乙烯(EPS)、巖棉、無機(jī)保溫砂漿和泡沫玻璃進(jìn)行比較分析。從表中數(shù)據(jù)可以看出，保溫性能方面，EPS最佳，結(jié)合修正系數(shù)，巖棉和泡沫玻璃保溫性能相當(dāng)，無機(jī)保溫砂漿最差；防火性能方面作為有機(jī)保溫材料的EPS最差；吸水率方面泡沫玻璃最好，無機(jī)保溫砂漿最差；抗壓強(qiáng)度方面無機(jī)保溫砂漿和泡沫玻璃較好，另外兩個保溫材料較差。

2.1有機(jī)保溫材料EPS的主要缺點(diǎn)（1）使用EPS板的火災(zāi)隱患問題。有機(jī)保溫材料火災(zāi)事故越來越受到重視。2009年3月中央美術(shù)學(xué)院、2009年4月中國科學(xué)技術(shù)館新館、2010年11月上海膠州路教師公寓等火災(zāi)事故，無—不與保溫材料有關(guān)。施工單位常說設(shè)計、使用的都是阻燃型的EPS板，事實(shí)是,經(jīng)建設(shè)部的調(diào)查,作為墻體保溫的EPS板,實(shí)際應(yīng)用中80%以上是非阻燃型的[5]。（2）抗風(fēng)壓特別是抗負(fù)壓不安全。體系存在整體貫通的空腔，正負(fù)風(fēng)壓對保溫隔熱墻面進(jìn)行擠或拉，易造成板縫處開裂，極端情況下負(fù)風(fēng)壓還可能將保溫板掀掉。（3）易變形造成墻面開裂。EPS板在晝夜和季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮時會在板縫處產(chǎn)生集中應(yīng)力，由于其本身的受力變形，必然發(fā)生徐變，長期的變形將導(dǎo)致受力的失衡引起墻面開裂。（4）老化、粉化問題。作為有機(jī)物，EPS的老化降解只是個時間問題，縱然EPS不易老化，但EPS板系由聚苯顆粒受熱膨脹后在模具中擠壓粘連在一起的，在長期浸水及水蒸氣、氧化降解的作用下，聚苯顆粒從擠壓粘連狀態(tài)下分散出來，變?yōu)橐粋€個獨(dú)立的顆粒，即粉化，故使用年限通常定為15a，在70a的房屋使用期內(nèi)，需更換4次以上，保溫成本隨即增加。

2.2巖棉板的主要缺點(diǎn)（1）巖棉吸水率偏高，保溫效果易受影響。（2）巖棉的質(zhì)量優(yōu)劣相差很大。保溫性能好的密度低，其抗拉強(qiáng)度也低，耐久性比較差。（3）巖棉對人體危害嚴(yán)重，存在著致癌問題。部分發(fā)達(dá)國家對巖棉的使用進(jìn)行了嚴(yán)格限制，長期吸入巖棉塵可導(dǎo)致支氣管內(nèi)膜炎和肺氣腫，接觸性皮炎等癥狀，從產(chǎn)業(yè)人員健康方面考慮，應(yīng)嚴(yán)格限制使用。

2.3無機(jī)保溫砂漿的缺點(diǎn)（1）保溫隔熱效果差。目前大多數(shù)企業(yè)為了節(jié)省技術(shù)資金，使用原材料供應(yīng)商的簡單配方；再因為成本的限制，因而大多數(shù)保溫砂漿產(chǎn)品的干密度較高、導(dǎo)熱系數(shù)大，再加上施工可能不規(guī)范，保溫厚度不能得到保障，以及因玻化微珠的破碎導(dǎo)致的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)一步增大，實(shí)際所能夠達(dá)到的節(jié)能效果與設(shè)計要求相比將大打折扣。（2）保溫砂漿的強(qiáng)度低。造成保溫砂漿強(qiáng)度低有多種原因；砂漿中引氣劑摻加量大，現(xiàn)場攪拌時間過長，產(chǎn)生大量氣泡造成干密度低和強(qiáng)度；砂漿生產(chǎn)時有機(jī)增強(qiáng)組分添加量太低或者根本沒有添加；砂漿施工時調(diào)班的稠度稀、加水量過大等。當(dāng)砂漿的強(qiáng)度低不能滿足附著安全要求時，可能就需要采取進(jìn)一步的修補(bǔ)措施，甚至?xí)⒁呀?jīng)施工的保溫層鏟除，造成材料、勞動力以及工期等的大量浪費(fèi)。（3）保溫層的吸水率高。這對于其保溫隔熱性能很不利，尤其是應(yīng)用于可能經(jīng)常受到水侵蝕的外墻面。（4）保溫層厚度不夠。因?qū)嵯禂?shù)的不穩(wěn)定造成設(shè)計上可能保溫厚度太薄。另外就是施工時候，由于人為因素等，很難保證保溫層厚度。（5）使用憎水劑導(dǎo)致系統(tǒng)中材料不相容。在實(shí)際中，有過因使用憎水劑造成系統(tǒng)中界面的粘結(jié)強(qiáng)度很低，并由此帶來工程質(zhì)量事故。

2.4泡沫玻璃應(yīng)用優(yōu)勢及劣勢針對上述EPS、無機(jī)保溫砂漿和巖棉板各項缺點(diǎn),泡沫玻璃保溫具有以下優(yōu)勢:（1）不燃性。泡沫玻璃的防火性能與鈉鈣硅酸鹽玻璃相當(dāng),屬A級不燃材料。（2）粘貼的牢固性。泡沫玻璃板使用專用粘結(jié)劑直接粘貼在各種墻體(紅磚、混凝土、空心砌塊等)的找平砂漿層上，其線膨脹系數(shù)與找平層材料相當(dāng)，再加上斷面毛糙的孔隙與砂漿形成鑲嵌構(gòu)造，粘貼牢靠，耐久性好。（3）抗老化性能。泡沫玻璃作為無機(jī)保溫材料,不存在老化分解問題,其耐久性超過建筑物主體。（4）材料性能穩(wěn)定，防水性好。玻璃本身不吸水,加上是閉孔構(gòu)造,保溫用泡沫玻璃吸水率小于0.5%,不會因為吸水導(dǎo)致絕熱性能下降。（5）環(huán)境安全性好，以無毒、無污染的無機(jī)材料為主，其生產(chǎn)、施工和干燥后的應(yīng)用過程中不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。當(dāng)然，泡沫玻璃作為一種建筑保溫材料也有其不足，就是生產(chǎn)成本相對較高；大規(guī)模生產(chǎn)初期投資較大；生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，且產(chǎn)量提升較為緩慢。綜上所述,泡沫玻璃保溫系統(tǒng)最大限度地保存了其他3種材料的優(yōu)點(diǎn)的同時，基本克服了它們的缺點(diǎn)，泡沫玻璃應(yīng)用于建筑節(jié)能保溫有著其他材料不可比擬的優(yōu)勢。

3泡沫玻璃及其保溫系統(tǒng)在建筑保溫市場上節(jié)能領(lǐng)域的困難及建議

3.1設(shè)計要求與泡沫玻璃性價比矛盾目前在項目的設(shè)計中大多希望泡沫玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)越低越好，對泡沫玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)要求達(dá)到了≤0.045W/（m•k）（25℃±2℃），從生產(chǎn)的角度來說，這個導(dǎo)熱系數(shù)是完全做到的，但是要求生產(chǎn)原材料使用全新玻璃，從價格、資源利用等方面綜合考慮，這樣的產(chǎn)品性價比非常低。多年的生產(chǎn)實(shí)踐、工程實(shí)踐，我們還是建議主張用廢舊玻璃生產(chǎn)導(dǎo)熱系數(shù)≤0.058W（/m•k）（25℃±2℃）的泡沫玻璃。既符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)節(jié)約型社會的要求又能保證建筑節(jié)能保溫的要求。

3.2修正系數(shù)在相關(guān)設(shè)計軟件中過高2006年首次出版上海市建筑產(chǎn)品推薦性應(yīng)用圖集《泡沫玻璃保溫系統(tǒng)建筑構(gòu)造》開始，經(jīng)過有關(guān)專家和部門的論證審核，確定泡沫玻璃修正系數(shù)在1.05，但目前有關(guān)的設(shè)計軟件中采用了1.20的修正系數(shù)，兩者存在較大的差異。

3.3屋面保溫材料假冒偽劣、以次充好現(xiàn)象時常發(fā)生以上海地區(qū)為例，目前用于建筑墻體的泡沫玻璃節(jié)能保溫系統(tǒng)是需要備案的，所以以次充好、假冒偽劣產(chǎn)品基本是杜絕的。應(yīng)用于屋面保溫時，泡沫玻璃是以部品件的形式供應(yīng)的，不需要備案，就出現(xiàn)以次充好、假冒偽劣等現(xiàn)象，并有擴(kuò)大的趨勢。我公司多次在工地上發(fā)現(xiàn)冒牌我公司產(chǎn)品的質(zhì)量很差的泡沫玻璃，甚至有些工地使用黑色的發(fā)泡水泥充當(dāng)泡沫玻璃，后果不堪設(shè)想。鑒于此，建議增加泡沫玻璃部品件也實(shí)施類似墻面保溫系統(tǒng)備案體系（現(xiàn)場核驗單）的備案制度。

3.4市場對泡沫玻璃保溫系統(tǒng)認(rèn)知度不夠泡沫玻璃保溫系統(tǒng)綜合成本是低的。從施工角度來說，施工簡便，有效減少施工成本。從長遠(yuǎn)角度來說，對于工程項目來說總以項目驗收核算來計算成本，沒有考慮后期因為材料自身問題產(chǎn)生的后果，導(dǎo)致節(jié)能工程總成本高而保溫效果不達(dá)標(biāo)。

4結(jié)語

泡沫玻璃是一種性能優(yōu)良的保溫材料，泡沫玻璃及其保溫系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，能與建筑物同壽命，是環(huán)境友好的綠色建材，值得應(yīng)用推廣。泡沫玻璃在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用還有很多困難，還有許多工作需要科研、設(shè)計、生產(chǎn)、施工等單位通力協(xié)作，以共同推動泡沫玻璃在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[3]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品[S].GB/T111835-2007.

[4]上海建筑建業(yè)市場管理總站.無機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].DG/TJ08-2088-2011.

[5]國家工業(yè)和信息化部.泡沫玻璃絕熱制品[S].JC/T647-2014.

[6]孫德民.關(guān)于推廣應(yīng)用苯板(EPS)外墻外保溫技術(shù)的三點(diǎn)質(zhì)疑[J].遼寧建材,2008(9):28230.

作者：陶婭齡 單位：上海永麗節(jié)能墻體材料有限公司